CN104289527B - 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法 - Google Patents

双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104289527B
CN104289527B CN201310303252.7A CN201310303252A CN104289527B CN 104289527 B CN104289527 B CN 104289527B CN 201310303252 A CN201310303252 A CN 201310303252A CN 104289527 B CN104289527 B CN 104289527B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
mill
rolling
emulsion used
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310303252.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104289527A (zh
Inventor
张焰
肖成祥
杨柳青
林侃
封焱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAOGANG STEEL-MATERIAL TRADE Inc SHANGHAI
Original Assignee
BAOGANG STEEL-MATERIAL TRADE Inc SHANGHAI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BAOGANG STEEL-MATERIAL TRADE Inc SHANGHAI filed Critical BAOGANG STEEL-MATERIAL TRADE Inc SHANGHAI
Priority to CN201310303252.7A priority Critical patent/CN104289527B/zh
Publication of CN104289527A publication Critical patent/CN104289527A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104289527B publication Critical patent/CN104289527B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/44—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using heating, lubricating or water-spray cooling of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/04—Flatness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术，在大量的现场试验跟踪与理论研究的基础上，结合双机架四辊轧机的设备特征与高等级汽车板轧制的工艺特点，以在保证不发生打滑、热滑伤以及振动等缺陷的前提下，所能够达到的轧制速度最高为目标，出了一套适合于双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术，通过该技术可以实现以下两项功能：（1）最大程度的提高轧制速度，保证轧制效率；（2）最大程度的避免打滑、热滑伤以及振动等缺陷的发生。

Description

双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法
技术领域
本发明涉及一种高等级汽车板冷轧生产工艺技术，特别涉及一种适合于双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术。
背景技术
在双机架四辊轧机高等级汽车板的冷轧过程中，乳化液兼顾两个方面的作用，一方面通过乳化液所含的水分带走轧制区的变形热和摩擦热，降低轧制区的温度；另一方面乳化液所含的基油又可以起到润滑作用，降低变形区摩擦系数，改善轧制状态。所谓的乳化液浓度就是指乳化液中油与水的对比含量。
实验表明，在乳化液浓度比较低的时候，乳化液的换热系数变化很小，起主要作用的是乳化液中润滑剂的含量，随着浓度的增加，油膜厚度会增加，摩擦系数会减小；当乳化液的浓度超过一定值时，乳化液的换热系数下降的比较显著，接触区温度上升比较快，从而导致润滑油的动力粘度降低的也比较快，油膜厚度会降低，摩擦系数会增加。
如附图1所示，这就是说，乳化液浓度的变化可以影响轧制变形区内的摩擦状况、轧制发热状况。而变形区内的摩擦状况一方面可以决定轧制压力与轧制功率的大小，另一方面还可以决定轧制过程中打滑、热滑伤、振动等缺陷的发生概率，从而最终影响轧制速度。如果乳化液的浓度设定不合理，将有可能使得机组轧制速度上不去，影响轧制效率。
以往，现场对于乳化液浓度的设定基本依靠操作工的经验来完成，往往达不到最佳效果，造成机组轧制速度偏低或者带钢表面质量不佳，给机组带来较大的经济损失。
由此可知，如何正确设定乳化液的浓度对保证带钢轧制后的表面质量起到了决定性的作用，而如果需要更好地提高带钢的质量，主要的手段之一是需要通过调整带钢轧制过程中乳化液的浓度。
通过大量的市场调查表明，成品带钢的板形与表面质量是钢材市场上客户非常重视的主要参数指标，因此面对成品带钢的质量，客户往往会设置一定的质量门槛，来筛选符合客户质量标准的带钢。
因此，最为钢材加工行业企业来说，需要根据客户的需求，分析影响成品带钢的主要因素，即带钢冷轧中乳化液的浓度，对此进行优化设计，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，来解决现有技术中带钢轧制变形区内的摩擦状况、轧制发热状况高，并且打滑、热滑伤、振动等缺陷发生率较大的问题。
根据本发明，提供一种双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，包括以下步骤：步骤一，收集双机架的主要设备参数、待轧制带材的特征参数、轧制工艺参数、工艺润滑制度参数；所述主要设备参数包括1#与2#机架工作辊直径1#与2#机架轧机最大轧制压力P1max、P2max，1#与2#机架轧机最大轧制功率F1max、F2max；所述待轧制带材的特征参数包括：带材的宽度B，带材来料的厚度h0，带钢的出口厚度h2，带材的弹性模量E，带材的泊松比v，带材的初始变形抗力σs0，变形抗力强化系数ks；所述轧制工艺参数包括1#、2#机架压下率ε1、ε2，临界打滑因子值ψ*，临界滑伤指数临界振动系数φ*，后张力设定值T0、前张力设定值T1、中张力设定值Tz；所述工艺润滑制度参数包括1#与2#机架乳化液的流量flow1、flow2，乳化液的温度Twd，乳化液***许可最小浓度Cmin，乳化液***许可最大浓度Cmax；步骤二，初始化最大轧制速度的初始值、乳化液浓度搜索过程参数以及浓度搜索步长；步骤三，计算第一浓度过程参数，并初始化最大轧制速度的搜索过程参数；步骤四，计算最大轧制速度的搜索过程速度；步骤五，计算当前工艺润滑制度及轧制速度下第一、第二机架的摩擦系数、打滑因子、滑伤指数和振动系数；步骤六，判断打滑因子、滑伤指数和振动系数是否满足预设条件；若是，则继续后续步骤；若否，则转入步骤十；步骤七，计算当前张力制度、工艺润滑制度及轧制速度下第一、第二机架的轧制压力和轧制功率；步骤八，判断轧制压力和轧制功率是否满足预设条件；若是，则继续后续步骤，若否，则转入步骤十；步骤九，改变最大轧制速度搜索过程参数，并返回步骤四；步骤十，判断最大轧制速度的搜索过程速度是否满足预设条件；若是则改变最大轧制速度的初始值和第一浓度过程参数，并继续后续步骤；若否，则直接进入后续步骤；步骤十一，判断第一浓度过程参数是否满足预设条件；若是，则改变浓度搜索过程参数，并返回步骤三；若否，则直接进入后续步骤；步骤十二，得到最佳配比浓度，该最佳配比浓度为第二浓度过程参数。
根据本发明的一实施例，步骤二还包括：将最大轧制速度的初始值为V0max，并令V0max＝100m/min、浓度搜索过程参数i＝0、搜索步长ΔC＝0.001％。
根据本发明的一实施例，步骤三还包括：第一浓度过程参数为C1＝Cmin+iΔC，其中Cmin是乳化液***许可最小浓度，ΔC是浓度搜索步长。
根据本发明的一实施例，步骤四还包括：最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0＝V0max+0.5m，其中m＝0，是最大轧制速度搜索过程参数。
根据本发明的一实施例，步骤五还包括：第一、第二机架的打滑因子为ψ1,ψ2，其中打滑因子基本模型为：式中ψ为打滑因子，T1、T0为前后张力，R'为工作辊压扁半径，P为总轧制压力，μ为摩擦系数，Δh为压下量；其中式中a为液体摩擦影响系数，b为干摩擦影响系数，Bξ为摩擦系数衰减指数，ξ0为当前工况下的油膜厚度。第一、第二机架的滑伤指数为其中滑伤指数的基本模型为：其中为滑伤指数，ξ为轧制变形区润滑油膜当量厚度，ξ′临界热滑伤状态的润滑油膜当量厚度；第一、第二机架的振动系数φ1,φ2，其中振动系数基本模型为：式中φ为振动系数，E为弹性模量，v为轧件出口速度，rm为平均压下率，σc为带材屈服极限，Tc为平均张力，L为相邻机架间距离，H0为轧件入口厚度，ω为***固有频率，R为工作辊半径。
根据本发明的一实施例，步骤六还包括：打滑因子、滑伤指数和振动系数的预设条件为不等式是否同时成立，其中ψ*为临界打滑因子值；为临界滑伤指数；φ*为临界振动系数。
根据本发明的一实施例，步骤七还包括：第一、第二机架的轧制压力为P1,P2、轧制功率为F1,F2。其中轧制压力计算基本模型为：式中为轧P制力，R′为压扁半径，qm为等效张力，σs为平均变形抗力，B为带材宽度，μ为摩擦系数，ε为压下率，H0为入口厚度；轧制功率计算基本模型为：式中F为轧制功率，η为电机效率，vr为轧辊转速(m/min)，R为轧辊直径(m)，N为轧制力矩。
根据本发明的一实施例，步骤八还包括：轧制压力和轧制功率的预设条件为不等式是否同时成立，其中P1max、P2max为第一与第二机架轧机最大轧制压力，F1max、F2max为第一与第二机架轧机最大轧制功率。其中轧制压力计算基本模型为：式中为轧P制力，R′为压扁半径，qm为等效张力，σs为平均变形抗力，B为带材宽度，μ为摩擦系数，ε为压下率，H0为入口厚度；轧制功率计算基本模型为：式中F为轧制功率，η为电机效率，vr为轧辊转速(m/min)，R为轧辊直径(m)，N为轧制力矩。
根据本发明的一实施例，步骤九还包括：改变最大轧制速度搜索过程参数m＝m+1。
根据本发明的一实施例，步骤十还包括：最大轧制速度的搜索过程速度的预设条件为Vmax0-0.5＞V0max是否成立，若成立则令V0max＝Vmax0-0.5，并且令第二浓度过程参数C2＝C1。
根据本发明的一实施例，步骤十一还包括：第一浓度过程参数的预设条件为不等式C1＜Cmax是否成立，若成立，则令i＝i+1。
采用了本发明的技术方案，在保证最大程度地降低打滑、热滑伤以及振动缺陷的发生概率的前提下轧制速度最高，从而有效的提高了产品质量与生产效率。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
附图1是乳化液浓度对摩擦系数的影响；
附图2是双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定计算框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
针对现场对于乳化液浓度的设定基本依靠操作工的经验来完成，造成机组轧制速度偏低或者带钢表面质量不佳，给机组带来较大的经济损失。本发明提供一种适合于双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术，通过该技术可以实现以下两项功能：(1)最大程度的提高轧制速度，保证轧制效率；(2)最大程度的避免打滑、热滑伤以及振动等缺陷的发生。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：一种适合于双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术，包括以下可由计算机执行的步骤(计算框图见附图2)：
(a)收集待优化设定的双机架四辊轧机的主要设备参数，主要包括1#与2#机架工作辊直径1#与2#机架轧机最大轧制压力P1max、P2max，1#与2#机架轧机最大轧制功率F1max、F2max；
(b)收集待轧制带材的特征参数，主要包括：带材的宽度B；带材来料的厚度h0；带钢的出口厚度h2；带材的弹性模量E；带材的泊松比v；带材的初始变形抗力σs0；变形抗力强化系数ks；
(c)收集主要轧制工艺参数，主要包括1#、2#机架压下率ε1、ε2；临界打滑因子值ψ*；临界滑伤指数临界振动系数φ*；后张力设定值T0、前张力设定值T1、中张力设定值Tz；
(d)收集主要工艺润滑制度参数，主要包括1#与2#机架乳化液的流量flow1、flow2；乳化液的温度Twd；乳化液***许可最小浓度Cmin，乳化液***许可最大浓度Cmax；
(e)定义双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度搜索过程参数m；最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0；乳化液浓度搜索过程参数i；乳化液浓度搜索过程变量C1,C2：第一浓度过程参数C1及第二浓度过程参数C2；最佳配比浓度Cy；浓度搜索步长ΔC；1#、2#机架打滑因子ψ1,ψ2；滑伤指数振动系数φ1,φ2；摩擦系数μ1,μ2；轧制压力P1,P2、轧制功率F1,F2；
(f)定义高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度的初始值为V0max，并令V0max＝100m/min；
(g)令浓度搜索过程参数i＝0、搜索步长ΔC＝0.001％；
(h)计算第一浓度过程参数C1＝Cmin+iΔC；
(i)令最大轧制速度搜索过程参数m＝0；
(j)计算最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0＝V0max+0.5m
(k)计算出当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的摩擦系数μ1,μ2；其中式中a为液体摩擦影响系数，b为干摩擦影响系数，Bξ为摩擦系数衰减指数，ξ0为当前工况下的油膜厚度。
(l)计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的打滑因子ψ1,ψ2，其中打滑因子基本模型为：式中ψ为打滑因子，T1、T0为前后张力，R'为工作辊压扁半径，P为总轧制压力，μ为摩擦系数，Δh为压下量；
(m)计算当前压下条件、工艺润滑制度及轧制速度下1#、2#机架的滑伤指数其中滑伤指数的基本模型为：其中为滑伤指数，ξ为轧制变形区润滑油膜当量厚度，ξ′临界热滑伤状态的润滑油膜当量厚度；
(n)计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的振动系数φ1,φ2，其中振动系数基本模型为：式中φ为振动系数，E为弹性模量，v为轧件出口速度，rm为平均压下率，σc为带材屈服极限，Tc为平均张力，L为相邻机架间距离，H0为轧件入口厚度，ω为***固有频率，R为工作辊半径。
(o)判断不等式是否同时成立？如果不等式成立，则转入步骤(p)，否则转入步骤(s)；
(p)计算当前张力制度、工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的轧制压力P1,P2、轧制功率F1,F2；
(q)判断不等式是否同时成立？如果不等式成立，则转入步骤(r)，否则转入步骤(s)；
(r)令m＝m+1，转入步骤(j)；
(s)判断不等式Vmax0-0.5＞V0max是否成立？如果不等式成立，则V0max＝Vmax0-0.5，C2＝C1，转入步骤(t)；如果不等式不成立，则直接转入步骤(t)；
(t)判断不等式C1＜Cmax是否成立？如不等式成立，则令i＝i+1，转入步骤(h)；如果不等式不成立，则转入步骤(u)；
(u)得到最佳配比浓度Cy＝C2，完成双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定。
下面通过实施例来说明上述的技术方案。
第一实施例
图2是按照本发明双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定总计算框图。现以某双机架1420轧机为例，借助于图2来描述特定规格的高等级汽车板乳化液浓度优化设定过程。
首先，在步骤1中，收集待优化设定的双机架四辊轧机的主要设备参数，主要包括1#与2#机架工作辊直径1#与2#机架轧机最大轧制压力P1max＝1800t、P2max＝1800t，1#与2#机架轧机最大轧制功率F1max＝4000Kw、F2max＝4000Kw；
随后，在步骤2中，收集待轧制带材的特征参数，主要包括：带材的宽度B＝1200mm；带材来料的厚度h0＝0.9mm；带钢的出口厚度h2＝0.5mm；带材的弹性模量E＝2.1×105MPa；带材的泊松比v＝0.3；带材的初始变形抗力σs0＝420MPa；变形抗力强化系数ks＝1.3；
随后，在步骤3中，收集主要轧制工艺参数，主要包括1#、2#机架压下率ε1＝0.254、ε2＝0.255；临界打滑因子值ψ*＝0.41；临界滑伤指数临界振动系数φ*＝0.85；后张力设定值T0＝80MPa、前张力设定值T1＝155MPa、中张力设定值Tz＝169MPa；
随后，在步骤4中，收集主要工艺润滑制度参数，主要包括1#与2#机架乳化液的流量乳化液的温度Twd＝55℃；乳化液***许可最小浓度Cmin＝0.4％，乳化液***许可最大浓度Cmax＝7％；
随后，在步骤5中，定义双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度搜索过程参数m；最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0；乳化液浓度搜索过程参数i；乳化液浓度搜索过程变量C1,C2：第一浓度过程参数C1及第二浓度过程参数C2；最佳配比浓度Cy；浓度搜索步长ΔC；1#、2#机架打滑因子ψ1,ψ2；滑伤指数振动系数φ1,φ2；摩擦系数μ1,μ2；轧制压力P1,P2、轧制功率F1,F2；
随后，在步骤6中，定义高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度的初始值为V0max，并令V0max＝100m/min；
随后，在步骤7中，令浓度搜索过程参数i＝0、搜索步长ΔC＝0.001％；
随后，在步骤8中，计算第一浓度过程参数C1＝Cmin+iΔC＝0.4％；
随后，在步骤9中，令最大轧制速度搜索过程参数m＝0；
随后，在步骤10中，计算最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0＝V0max+0.5m＝100m/min
随后，在步骤11中，计算出当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的摩擦系数μ1＝0.112,μ2＝0.093；
随后，在步骤12中，计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的打滑因子ψ1＝0.053,ψ2＝0.086；
随后，在步骤13中，计算当前压下条件、工艺润滑制度及轧制速度下1#、2#机架的滑伤指数
随后，在步骤14中，计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的振动系数φ1＝0.008,φ2＝0.036；
随后，在步骤15中，判断不等式是否同时成立？显然不等式成立，转入步骤16；
随后，在步骤16中，计算当前张力制度、工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的轧制压力P1＝1301.97t,P2＝1261.18t、轧制功率F1＝496.74Kw,F2＝459.68Kw；
随后，在步骤17中，判断不等式是否同时成立？显然不等式成立，转入步骤18；
随后，在步骤18中，令m＝m+1＝1，转入步骤10；
随后，在步骤19中，判断不等式Vmax0-0.5＞V0max是否成立？如果不等式成立，则V0max＝Vmax0-0.5，C2＝C1，转入步骤20；如果不等式不成立，则直接转入步骤20；
随后，在步骤20中，判断不等式C1＜Cmax是否成立？如不等式成立，则令i＝i+1，转入步骤8；如果不等式不成立，则转入步骤21；
最后，在步骤21中，得到最佳配比浓度Cy＝C2＝1.832％，完成双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定。
最后，为了方便比较，如表1所示，分别给出采用本发明所述方法与传统方法得出的乳化液浓度，并分别对优化前后打滑因子、滑伤指数、振动系数、最大轧制速度进行了对比；从表中可以看出，打滑因子、滑伤指数、振动系数的安全余量依然比较充足，而最大轧制速度从820m/min提高到了945m/min，提高了15.24％，很好的提高了机组的生产效率。
表1某双机架1420轧机本发明与传统方法得到的相关参数对比表
第二实施例
为了进一步的说明本专利的实施过程，再以某双机架1550轧机为例，借助于图2来描述特定规格的高等级汽车板乳化液浓度优化设定过程。
首先，在步骤1中，收集待优化设定的双机架四辊轧机的主要设备参数，主要包括1#与2#机架工作辊直径1#与2#机架轧机最大轧制压力P1max＝2000t、P2max＝2000t，1#与2#机架轧机最大轧制功率F1max＝4500Kw、F2max＝4500Kw；
随后，在步骤2中，收集待轧制带材的特征参数，主要包括：带材的宽度B＝1320mm；带材来料的厚度h0＝1.2mm；带钢的出口厚度h2＝0.65mm；带材的弹性模量E＝2.1×105MPa；带材的泊松比v＝0.3；带材的初始变形抗力σs0＝350MPa；变形抗力强化系数ks＝1.3；
随后，在步骤3中，收集主要轧制工艺参数，主要包括1#、2#机架压下率ε1＝0.286、ε2＝0.241；临界打滑因子值ψ*＝0.40；临界滑伤指数临界振动系数φ*＝0.85；后张力设定值T0＝100MPa、前张力设定值T1＝160MPa、中张力设定值Tz＝190MPa；
随后，在步骤4中，收集主要工艺润滑制度参数，主要包括1#与2#机架乳化液的流量乳化液的温度Twd＝55℃；乳化液***许可最小浓度Cmin＝0.4％，乳化液***许可最大浓度Cmax＝6.5％；
随后，在步骤5中，定义双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度搜索过程参数m；最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0；乳化液浓度搜索过程参数i；乳化液浓度搜索过程变量C1,C2：第一浓度过程参数C1及第二浓度过程参数C2；最佳配比浓度Cy；浓度搜索步长ΔC；1#、2#机架打滑因子ψ1,ψ2；滑伤指数振动系数φ1,φ2；摩擦系数μ1,μ2；轧制压力P1,P2、轧制功率F1,F2；
随后，在步骤6中，定义高等级汽车板冷轧过程中最大轧制速度的初始值为V0max，并令V0max＝100m/min；
随后，在步骤7中，令浓度搜索过程参数i＝0、搜索步长ΔC＝0.001％；
随后，在步骤8中，计算第一浓度过程参数C1＝Cmin+iΔC＝0.4％；
随后，在步骤9中，令最大轧制速度搜索过程参数m＝0；
随后，在步骤10中，计算最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0＝V0max+0.5m＝100m/min
随后，在步骤11中，计算出当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的摩擦系数μ1＝0.106,μ2＝0.095；
随后，在步骤12中，计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的打滑因子ψ1＝0.081,ψ2＝0.098；
随后，在步骤13中，计算当前压下条件、工艺润滑制度及轧制速度下1#、2#机架的滑伤指数
随后，在步骤14中，计算当前工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的振动系数φ1＝0.014,φ2＝0.102；
随后，在步骤15中，判断不等式是否同时成立？显然不等式成立，转入步骤16；
随后，在步骤16中，计算当前张力制度、工艺润滑制度及轧制速度Vmax0下1#、2#机架的轧制压力P1＝1099.53t,P2＝1019.95t、轧制功率F1＝66.07Kw,F2＝572.97Kw；
随后，在步骤17中，判断不等式是否同时成立？显然不等式成立，转入步骤18；
随后，在步骤18中，令m＝m+1＝1，转入步骤10；
随后，在步骤19中，判断不等式Vmax0-0.5＞V0max是否成立？如果不等式成立，则V0max＝Vmax0-0.5，C2＝C1，转入步骤20；如果不等式不成立，则直接转入步骤20；
随后，在步骤20中，判断不等式C1＜Cmax是否成立？如不等式成立，则令i＝i+1，转入步骤8；如果不等式不成立，则转入步骤21；
最后，在步骤21中，得到最佳配比浓度Cy＝C2＝2.424％，完成双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定。
最后，为了方便比较，如表2所示，分别给出采用本发明所述方法与传统方法得出的乳化液浓度，并分别对优化前后打滑因子、滑伤指数、振动系数、最大轧制速度进行了对比；从表中可以看出，打滑因子、滑伤指数、振动系数的安全余量依然比较充足，而最大轧制速度从755m/min提高到了860m/min，提高了13.91％，很好的提高了机组的生产效率。
表2某双机架1550轧机本发明与传统方法得到的相关参数对比表
本发明专利在大量的现场试验跟踪与理论研究的基础上，结合双机架四辊轧机的设备特征与高等级汽车板轧制的工艺特点，以在保证不发生打滑、热滑伤以及振动等缺陷的前提下，所能够达到的轧制速度最高为目标，提出了一套适合于双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度优化设定技术。该技术通过对双机架四辊轧机高等级汽车板冷轧过程中乳化液浓度的优化设定，在保证最大程度地降低打滑、热滑伤以及振动缺陷的发生概率的前提下轧制速度最高，从而有效的提高了产品质量与生产效率。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，收集双机架的主要设备参数、待轧制带材的特征参数、轧制工艺参数、工艺润滑制度参数；所述主要设备参数包括1#与2#机架工作辊直径1#与2#机架轧机最大轧制压力P1max、P2max，1#与2#机架轧机最大轧制功率F1max、F2max；所述待轧制带材的特征参数包括：带材的宽度B，带材来料的厚度h0，带钢的出口厚度h2，带材的弹性模量E，带材的泊松比v，带材的初始变形抗力σs0，变形抗力强化系数ks；所述轧制工艺参数包括1#、2#机架压下率ε1、ε2，临界打滑因子值ψ*，临界滑伤指数临界振动系数φ*，后张力设定值T0、前张力设定值T1、中张力设定值Tz；所述工艺润滑制度参数包括1#与2#机架乳化液的流量flow1、flow2，乳化液的温度Twd，乳化液***许可最小浓度Cmin，乳化液***许可最大浓度Cmax；
步骤二，初始化最大轧制速度的初始值、定义乳化液浓度搜索过程参数i，乳化液浓度搜索过程变量：第一浓度过程参数C1及第二浓度过程参数C2，最佳配比浓度Cy以及浓度搜索步长ΔC；
步骤三，计算第一浓度过程参数，并初始化最大轧制速度的搜索过程参数；
步骤四，计算最大轧制速度的搜索过程速度；
步骤五，计算当前工艺润滑制度及轧制速度下第一、第二机架的摩擦系数、打滑因子、滑伤指数和振动系数；
步骤六，判断所述打滑因子、滑伤指数和振动系数是否满足预设条件；若是，则继续后续步骤；若否，则转入步骤十；
步骤七，计算当前张力制度、工艺润滑制度及轧制速度下第一、第二机架的轧制压力和轧制功率；
步骤八，判断所述轧制压力和轧制功率是否满足预设条件；若是，则继续后续步骤，若否，则转入步骤十；
步骤九，改变最大轧制速度搜索过程参数，并返回步骤四；
步骤十，判断最大轧制速度的搜索过程速度是否满足预设条件；若是则改变最大轧制速度的初始值和第一浓度过程参数，并继续后续步骤；若否，则直接进入后续步骤；
步骤十一，判断所述第一浓度过程参数是否满足预设条件；若是，则改变浓度搜索过程参数，并返回步骤三；若否，则直接进入后续步骤；
步骤十二，得到最佳配比浓度，该最佳配比浓度为第二浓度过程参数。
2.如权利要求1所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤二还包括：
定义所述最大轧制速度的初始值为V0max，并令V0max＝100m/min、乳化液浓度搜索过程参数i＝0、浓度搜索步长ΔC＝0.001％。
3.如权利要求2所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤三还包括：
所述第一浓度过程参数为C1＝Cmin+iΔC，其中Cmin是乳化液***许可最小浓度，ΔC是浓度搜索步长。
4.如权利要求3所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤四还包括：
所述最大轧制速度的搜索过程速度Vmax0＝V0max+0.5m，其中m＝0，是最大轧制速度搜索过程参数。
5.如权利要求4所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤五还包括：
所述第一、第二机架的打滑因子为ψ1,ψ2，其中打滑因子基本模型为：式中ψ为打滑因子，T1、T0为前后张力，R'为工作辊压扁半径，P为总轧制压力，μ为摩擦系数，Δh为压下量；其中式中a为液体摩擦影响系数，b为干摩擦影响系数，Bξ为摩擦系数衰减指数，ξ0为当前工况下的油膜厚度。
所述第一、第二机架的滑伤指数为其中滑伤指数的基本模型为：其中为滑伤指数，ξ为轧制变形区润滑油膜当量厚度，ξ′临界热滑伤状态的润滑油膜当量厚度；
第一、第二机架的振动系数φ1,φ2，其中振动系数基本模型为：式中φ为振动系数，E为弹性模量，v为轧件出口速度，rm为平均压下率，σc为带材屈服极限，Tc为平均张力，L为相邻机架间距离，H0为轧件入口厚度，ω为***固有频率，R为工作辊半径。
6.如权利要求5所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤六还包括：
所述打滑因子、滑伤指数和振动系数的预设条件为不等式是否同时成立，其中ψ*为临界打滑因子值；为临界滑伤指数；φ*为临界振动系数。
7.如权利要求6所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤七还包括：
所述第一、第二机架的轧制压力为P1,P2、轧制功率为F1,F2；其中轧制压力计算基本模型为：式中P为轧制力，R′为压扁半径，qm为等效张力，σs为平均变形抗力，B为带材宽度，μ为摩擦系数，ε为压下率，H0为入口厚度；轧制功率计算基本模型为：式中F为轧制功率，η为电机效率，vr为轧辊转速(m/min)，R为轧辊直径(m)，N为轧制力矩。
8.如权利要求7所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤八还包括：
所述轧制压力和轧制功率的预设条件为不等式是否同时成立，其中P1max、P2max为第一与第二机架轧机最大轧制压力，F1max、F2max为第一与第二机架轧机最大轧制功率。
9.如权利要求8所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤九还包括：
改变最大轧制速度搜索过程参数m＝m+1。
10.如权利要求9所述的双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法，其特征在于，所述步骤十还包括：
所述最大轧制速度的搜索过程速度的预设条件为Vmax0-0.5＞V0max是否成立，若成立则令V0max＝Vmax0-0.5，并且令第二浓度过程参数C2＝C1；
所述第一浓度过程参数的预设条件为不等式C1＜Cmax是否成立，若成立，则令i＝i+1。
CN201310303252.7A 2013-07-18 2013-07-18 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法 Active CN104289527B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310303252.7A CN104289527B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310303252.7A CN104289527B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104289527A CN104289527A (zh) 2015-01-21
CN104289527B true CN104289527B (zh) 2016-12-28

Family

ID=52309606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310303252.7A Active CN104289527B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104289527B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106269897B (zh) * 2015-06-12 2018-04-27 宝山钢铁股份有限公司 一种单机架可逆冷轧机组润滑控制方法
CN106909723B (zh) * 2017-02-16 2020-03-31 燕山大学 冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线优化设定方法
CN109590338B (zh) * 2017-09-30 2020-07-28 宝山钢铁股份有限公司 用于减小二次冷轧间的轧制最小变形量的参数优化方法
CN107900111B (zh) * 2017-11-07 2019-02-01 燕山大学 二次冷轧机组切水橡皮与工作辊接触压力的优化方法
CN110842031B (zh) * 2018-07-24 2020-10-27 宝山钢铁股份有限公司 一种抑制冷连轧机组振动的乳化液流量优化方法
CN110961464B (zh) * 2018-09-29 2022-06-28 宝山钢铁股份有限公司 冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法
CN110205476B (zh) * 2019-07-02 2021-04-16 宝钢湛江钢铁有限公司 一种用于连退机组过时效段冷却风机的调整方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640572A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 宝山钢铁股份有限公司 冷带钢连轧机轧制规程的综合优化控制方法
CN1979497A (zh) * 2005-11-30 2007-06-13 宝山钢铁股份有限公司 一种冷带钢连轧机中以划痕防治为目标的优化方法
CN101927261A (zh) * 2010-01-02 2010-12-29 燕山大学 二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法
JP2011016164A (ja) * 2009-07-10 2011-01-27 Hitachi Ltd 圧延設備及びその制御方法
JP2011088173A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Kobe Steel Ltd 冷間圧延機の張力制御装置及び張力制御方法
CN102189126A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 宝山钢铁股份有限公司 一种用于均匀润滑轧机辊缝的喷射装置及喷射方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640572A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 宝山钢铁股份有限公司 冷带钢连轧机轧制规程的综合优化控制方法
CN1979497A (zh) * 2005-11-30 2007-06-13 宝山钢铁股份有限公司 一种冷带钢连轧机中以划痕防治为目标的优化方法
JP2011016164A (ja) * 2009-07-10 2011-01-27 Hitachi Ltd 圧延設備及びその制御方法
JP2011088173A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Kobe Steel Ltd 冷間圧延機の張力制御装置及び張力制御方法
CN101927261A (zh) * 2010-01-02 2010-12-29 燕山大学 二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法
CN102189126A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 宝山钢铁股份有限公司 一种用于均匀润滑轧机辊缝的喷射装置及喷射方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
二次冷轧过程工艺润滑制度综合优化技术的研究;白振华等;《钢铁》;20110630;第46卷(第6期);60-62 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104289527A (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104289527B (zh) 双四辊机组汽车板冷轧中乳化液浓度优化设定方法
CN106909723B (zh) 冷轧过程乳化液流量与轧制速度关系曲线优化设定方法
CN100409242C (zh) 一种冷带钢连轧机中以划痕防治为目标的优化方法
CN105312321A (zh) 一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法
CN104858241B (zh) 一种冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法
EP3827909B1 (en) Tension system optimization method for suppressing vibration of cold tandem rolling mill
CN106391725B (zh) 一种适用于冷轧过程轧制压力随轧制速度变化预报方法
CN104289525B (zh) 双机架六辊轧机冷轧中乳化液总流量设定方法
WO2020020191A1 (zh) 一种抑制冷连轧机组振动的乳化液流量优化方法
CN106311754A (zh) 适用于冷连轧机组的乳化液流量动态综合优化设定方法
MY145255A (en) Method for lubricating and cooling rollers and metal strip on rolling in particular on cold rolling of metal strips
CN104289528A (zh) 双机架四辊轧机的轧制张力控制方法
CN106345819B (zh) 一种热连轧精轧带钢尾部轧制稳定性的控制方法
CN107243513A (zh) 降低五机架连轧机组轧机乳化液***的乳化浓度的方法
CN106269896B (zh) 冷轧单机架可逆轧制控制设备及方法
CN107433288A (zh) 一种基于前滑的轧机稳定性判别方法
JP6358222B2 (ja) 連続冷間圧延における走間板厚変更時のパススケジュール決定方法
CN109092906B (zh) 一种五机架冷连轧机组打滑现象的在线调整方法
CN108480403B (zh) 二次冷轧机组小变形条件下工艺润滑参数优化设定方法
CN108787758A (zh) 二次冷轧机组小变形条件下轧制工艺参数优化设定方法
CN113319137B (zh) 六机架冷连轧机组超高强钢工艺润滑制度综合优化方法
CN110961464B (zh) 冷连轧机组以振动抑制为目标的乳化液浓度优化方法
CN104289531A (zh) 五机架冷连轧机组乳化液温度优化设定方法
CN110773571B (zh) 一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控制方法
CN104690608B (zh) 一种打磨炉辊的方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant