CN104858241B - 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 - Google Patents

Abstract

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，涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种冷连轧机组极薄料轧制过程综合控制的乳化液流量综合优化，使用冷连轧机组控制系统现有的设备参数与工艺参数数据，定义同时考虑打滑、振动和热滑伤，并兼顾板形和压靠控制的乳化液流量综合优化的过程参数，确定当前张力制度和压下规程下各机架的最佳流量分配值，通过计算机程序控制实现极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化设定。本发明的方法对不同厚度的带钢，采用不同的乳化液流量制度，可以明显减弱末机架振动现象，较大地提高稳定轧制速度，从而在提高极薄带钢轧制产品质量的同时，提高冷连轧机组的产能。

Description

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

技术领域

本发明涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及冷连轧机组在极薄料轧制过程控制中的一种乳化液流量综合优化方法。

背景技术

3+2型五机架冷连轧机组是轧钢生产线广泛使用的轧机设备，所谓的3+2型五机架冷连轧机组，就是机架1-3采用四辊机型的轧机、而机架4-5则采用六辊机型的五机架冷连轧机组。与5个机架都是四辊机型的冷连轧机组相比，3+2型五机架冷连轧机组的最后两个机架为六辊机型，加之六辊机型的轧机工作辊辊径较小，其板形控制能力更加强大，轧薄能力也比5个机架都是四辊机型的冷连轧机组要强很多。同时，与五个机架都是六辊机型的冷连轧机组相比，由于3+2型五机架冷连轧机组前三个机架采用四辊机型，机组设备投资较小，比较经济，而且维护比较简单，在冶金企业得到了广泛的应用。在轧制过程中，由于轧辊与带材之间摩擦的存在导致轧制压力增加，轧辊磨损加剧，产生大量的热量，并恶化轧后产品的表面质量，因此必须向辊缝内喷洒一定量的乳化液，用于冷却与润滑，参见图1。在压下规程、张力制度以及乳化液的品质、浓度、温度都已给定的情况下，乳化液的冷却与润滑效果则主要取决于各机架的乳化液流量。一方面乳化液的流量通过影响轧制过程中的传热，进而影响工作辊、中间辊以及支撑辊的热辊型从而最终影响成品板形质量，另外一方面乳化液的流量通过影响摩擦带材与轧辊之间的摩擦系数从而影响机组各个机架之间打滑、热滑伤以及振动等缺陷的发生概率及程度，尤其是在极薄带轧制过程中，乳化液的流量对轧机振动、打滑以及出口板形的影响更加明显。以往，现场对于各机架乳化液流量的设定往往采用表格与生产经验相结合的方法来实现，仅仅根据不同的宽度等级给出几个固定值，这样对同样宽度极薄带与厚带生产过程中的乳化液的流量采用同一个值，极易引起极薄带轧制过程中后续轧机的振动和打滑，而打滑又会进一步引起轧机振动，现场往往通过降低轧制速度来减少相关缺陷的产生，这极大的降低了生产效率。因此，如何正确设定各机架乳化液的总流量对保证成品极薄带钢的板形与表面质量以及轧制稳定性和轧制效率起着举足轻重的影响。

中国发明专利“二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法”(发明专利号：ZL201010033308.8授权公告号：CN 101927261B)公开了一种二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法，在提出了一个板形油耗清洁度综合控制指标的基础上，以保证带钢板形质量、降低带钢表面残油、提高带钢表面清洁度、降低油耗作为控制目标，以打滑与热滑伤的控制作为约束条件，给出了一套完整的二次冷轧机组轧制模式下工艺润滑制度综合优化方法，对乳化液流量、浓度、初始温度等三个参数的综合优化设定。然而，该专利主要在于对板形、板面清洁度以及油耗进行综合控制，以降低带钢表面残油、提高表面清洁度。同时为了保证缺陷发生率，以各机架打滑因子和热划伤指数不超过许可值为约束条件进行优化。由于该专利主要针对常规带钢的生产，在优化过程中其侧重点在于表面残留油品以及油耗，并没有考虑极薄带轧制过程中的常见缺陷轧机的自激振动，不能解决极薄带轧制过程中轧机自激振动的技术问题。

中国发明专利“冷连轧机乳化液分段冷却控制方法”(发明专利号：ZL200810200730.0授权公告号：CN101683660B)公开了一种冷连轧机乳化液分段冷却控制方法,包括以下步骤:a.收集轧机的设备参数和待轧带钢的关键参数；b.收集工艺润滑制度参数；c.给定乳化液分段冷却流量分布初始值以及迭代精度；d.计算出相应的工作辊热凸度；e.计算出打滑因子横向分布值；f.打滑因子最大值与临界值的比较；g.计算出滑伤指数横向分布值；h.滑伤指数最大值与临界值的比较；i.计算相应的板形分布值；j.计算板形目标函数的函数值；k.判断Powell条件是否成立，得出最优分段冷却流量控制曲线。该专利主要是针对某一个机架的轧辊各个冷却段乳化液流量的分配优化，结合设备分段情况和实际流量控制精度进行乳化液流量分段设定，以减少由于润滑问题造成的打滑与热划伤等问题，轧制过程中各个机架的乳化液主要通过喷淋架上的喷嘴喷洒到轧辊上，一个喷嘴控制轧辊某一区段内的润滑和冷却，各个喷嘴的流量之和即为该机架的流量设定值。该专利的冷连轧机分段冷却控制方法，是建立本机架总流量给定的前提下，通过分配好各个喷嘴的流量，其侧重点在于对各个喷嘴的流量进行设定，改变各个轧制段内的热辊型和变形区内的油膜分布，来获得良好的板形和表面质量，并没有考虑冷连轧机组五个机架总流量的优化设定问题，也没有考虑到极薄带轧制过程中轧机自激振动的问题，同样也不能解决现有系统仅根据宽度等级设定乳化液流量，不利于极薄带钢轧制的问题。

发明内容

本发明的目的是提供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，可以在获得所允许的最大板形范围内的情况下，以机组的稳定运行为目标，对极薄带材的生产进行控制，充分结合3+2型五机架冷连轧机组的设备与工艺特点，在考虑末机架出口板形与压靠宽度的基础上，以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标，对3+2型五机架冷连轧机组极薄带轧制过程中乳化液流量综合优化设定，从而提高机组极薄带钢生产过程中带钢的出口表面质量和轧制稳定性，在保证生产效率的同时提高产品质量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

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，用于3+2型五机架冷连轧机组的控制系统，包括以下步骤：

(a)收集冷连轧机组的设备参数和工艺参数，包括：机架1-5工作辊辊径D_iw、机架4-5中间辊直径D_im、机架1-5支撑辊直径D_ib、机架1-5工作辊辊型分布值ΔD_wij、机架4-5中间辊辊型分布值ΔD_mij、机架1-5支撑辊辊型分布值ΔD_bij、机架1-5工作辊辊身长度L_wi、机架4-5中间辊辊身长度L_mi、机架1-5支撑辊辊身长度L_bi、机架1-5工作辊弯辊缸中心距l_wi、机架4-5中间辊弯辊缸中心距l_mi、机架1-5支撑辊压下螺丝中心距l_bi；机架1-5轧机许用最大轧制压力设定值P_imax、机架1-5轧机许用最大轧制功率设定值F_imax、机架1-5轧机许可最小乳化液流量W_imin、机架1-5轧机许可最大乳化液流量W_imax、乳化液系统所许可的最大流量W_max、临界打滑因子ψ^*、临界热滑伤指数临界振动系数φ^*、安全系数η、机架1-3工作辊和机架4-5中间辊许用最大窜动量δ_imax、机架1-5工作辊最大正弯辊力机架1-5工作辊最大负弯辊力机架4-5中间辊最大正弯辊力机架4-5中间辊最大负弯辊力末机架允许的最大压靠长度末机架出口允许最大板形值其中，下标i对应机架号1-5；

(b)获取待生产带钢的钢种与规格特征与工艺参数，包括：带材的初始强度σ_s0、加工硬化系数k_s、带材的宽度B、来料的厚度h₀、各机架出口厚度h_i、各机架的出口速度v_i、机组各机架的出入口张力，所述的出入口张力包含机架i的入口张力T_i-1和出口张力T_i；

(c)收集主要工艺润滑制度参数，包括乳化液的浓度C和乳化液的初始温度T_C；

(d)定义乳化液流量优化计算中所涉及的过程参数，包括：机架i的乳化液流量W_i；流量搜索步长ΔW；冷连轧机组摩擦系数μ_i、轧制压力F_i、轧制功率P_i、打滑因子ψ_i、滑伤指数振动系数φ_i；冷连轧机组机架i的工作辊弯辊力S_iw、机架4-5中间辊弯辊力S_im；机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量δ_i；乳化液流量优化计算过程变量k₁、k₂、k₃、k₄、k₅；最佳流量分配值W_iy；乳化液流量优化分配目标函数Y；乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀、工作辊热凸度值ΔTD_iw；末机架辊端压靠量L_y、末机架出口板形值σ_y；

(e)设置冷连轧机组机架i的工作辊弯辊力机架4-5中间辊弯辊力机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量设置为基态δ_i＝0；

(f)确定当前张力制度和压下规程下各机架的最佳流量分配值W_iy；

(g)将所求出的最佳乳化液流量分配值W_iy，传送到冷连轧机组的控制系统，实现3+2型五机架冷连轧机组极薄带轧制过程中乳化液流量综合优化分配

其特征在于所述的步骤(f)包括以下动作：

(f1)令过程变量k₁＝k₂＝k₃＝k₄＝k₅＝0，乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀＝1×10⁸；

(f2)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架1的乳化液流量W₁＝W_1min+k₁·ΔW，其中，W_1min为机架1轧机许可最小乳化液流量；

(f3)计算出当前工艺润滑制度下机架1的摩擦系数μ₁；并以入口张力为T₀、出口张力为T₁、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架1的入口厚度h₀、机架1出口厚度为h₁、轧制速度为v₁作为初始条件，计算出机架1轧制压力P₁、轧制功率F₁、打滑因子ψ₁、滑伤指数振动系数φ₁；

(f4)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f5)；如果不等式不成立，转入步骤(f27)；

(f5)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架2的乳化液流量W₂＝W_2min+k₂·ΔW，其中，W_2min为机架2轧机许可最小乳化液流量；

(f6)计算出当前工艺润滑制度下机架2的摩擦系数μ₂；并以入口张力为T₁、出口张力为T₂、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架2的入口厚度h₁、机架2出口厚度为h₂、轧制速度为v₂作为初始条件，计算出机架2轧制压力P₂、轧制功率F₂、打滑因子ψ₂、滑伤指数振动系数φ₂；

(f7)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f8)；如果不等式不成立，转入步骤(f26)；

(f8)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架3的乳化液流量W₃＝W_3min+k₃·ΔW，其中，W_3min为机架3轧机许可最小乳化液流量；

(f9)计算出当前工艺润滑制度下机架3的摩擦系数μ₃；并以入口张力为T₂、出口张力为T₃、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架3的入口厚度h₂、机架3出口厚度为h₃、轧制速度为v₃作为初始条件，计算出机架3轧制压力P₃、轧制功率F₃、打滑因子ψ₃、滑伤指数振动系数φ₃；

(f10)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f11)；如果不等式不成立，转入步骤(f25)；

(f11)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架4的乳化液流量W₄＝W_4min+k₄·ΔW，其中，W_4min机架4轧机许可最小乳化液流量；

(f12)计算出当前工艺润滑制度下机架4的摩擦系数μ₄；并以入口张力为T₃、出口张力为T₄、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架4的入口厚度h₃、机架4出口厚度为h₄、轧制速度为v₄作为初始条件，计算出机架4轧制压力P₄、轧制功率F₄、打滑因子ψ₄、滑伤指数振动系数φ₄；

(f13)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f14)；如果不等式不成立，转入步骤(f24)；

(f14)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架5的乳化液流量W₅＝W_5min+k₅·ΔW，其中，W_5min为机架5轧机许可最小乳化液流量；

(f15)判断不等式是否成立，其中，为各机架乳化液流量之和，W_max为乳化液系统所许可的最大流量；如果不等式成立，转入步骤(f16)；如果不等式不成立，则重新分配流量，转入步骤(f23)；

(f16)计算出当前工艺润滑制度下机架5的摩擦系数μ₅；并以入口张力为T₄、出口张力为T₅、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架5的入口厚度h₄、机架5出口厚度为h₅、轧制速度为v₅作为初始条件，计算出机架5的轧制压力P₅、轧制功率F₅、打滑因子ψ₅、滑伤指数振动系数φ₅；

(f17)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f18)；如果不等式不成立，转入步骤(f23)；

(f18)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，各机架工作辊的热凸度ΔTD_iw；

(f19)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，末机架的出口板形值σ_y和末机架压靠段长度L_y；

(f20)判断不等式是否成立；如果不等式成立，则转入步骤(f21)；如果不等式不成立，则重新分配各机架乳化液流量，转入步骤(f23)；

(f21)计算以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标的乳化液流量优化的目标函数

其中α,β为加权系数，α＝0.15～0.35，β＝0.15～0.35；

(f22)判断不等式Y＜Y₀是否成立；如果不等式成立，令Y₀＝Y、W_iy＝W_i，转入(f23)；如果不等式不成立，转入(f23)；

(f23)判断不等式W₅＜W_5max是否成立；如果成立，则令k₅＝k₅+1，转入步骤(f14)；如果不成立，则转入步骤(f24)；

(f24)判断不等式W₄＜W_4max是否成立；如果成立，则令k₄＝k₄+1，转入步骤(f11)；如果不成立，则转入步骤(f25)；

(f25)判断不等式W₃＜W_3max是否成立；如果成立，则令k₃＝k₃+1，转入步骤(f8)；如果不成立，则转入步骤(f26)；

(f26)判断不等式W₂＜W_2max是否成立；如果成立，则令k₂＝k₂+1，转入步骤(f5)；如果不成立，则转入步骤(f27)；

(f27)判断不等式W₁＜W_1max是否成立；如果成立，则令k₁＝k₁+1，转入步骤(f2)；如果不成立，则转入步骤(g)。

本发明的有益效果是：

1.本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，同时考虑打滑、振动、热滑伤的综合控制，同时还兼顾末机架轧机的出口板形和工作辊的压靠宽度，对不同厚度的带钢，采用不同的乳化液流量制度，在极薄带轧制过程中采用本发明的方法，可以明显减弱末机架振动现象，较大地提高稳定轧制速度，从而在提高极薄带钢轧制产品质量的同时，提高冷连轧机组的产能。

2.本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，使用冷连轧机组控制系统现有的设备参数与工艺参数数据，通过计算机程序控制实现乳化液流量综合优化控制，可以在不增加设备投资的情况下提高轧制过程控制精度，提高极薄带钢轧制产品质量和产量，给企业带来明显的经济效益。

附图说明

图1是3+2型五机架冷连轧机组乳化液喷洒示意图；

图2是本发明冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法的主流程图；

图3是确定当前张力制度和压下规程下各机架的最佳流量分配值的流程图。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

在实际生产中，极薄带材的轧制与常规带材的轧制有着很大的区别：常规带材的生产技术已经非常成熟，在基本的轧制规程、乳化液流量、乳化液温度、乳化液浓度设定下即可保证机组的稳定运行，目前所要做的只是对各个参数设定值进行优化来获得较好的板形。而极薄带材的生产技术尚不完善，常规带材生产中基本的参数设定并不能保证机组的稳定运行，极易发生打滑、划伤、振动等缺陷，甚至有断带的危险。

常规带材的轧制一般不会出现振动问题，而在极薄带钢的高速轧制过程中，轧机极易产生自激振动，进而在轧机表面产生振动纹，影响带钢表面缺陷。根据相关文献，轧机是否产生振动可用下面的判别式来衡量：

$\mathrm{\&phi;}=\frac{2{\mathrm{Ev}}_r^2}{({\mathrm{\&sigma;}}_c-{\mathrm{\&sigma;}}_1){\mathrm{Lh}}_0{\mathrm{\&omega;}}^2}\sqrt{r_m/R}<{\mathrm{\&phi;}}^{*}---(1-1)$

式中，φ—用于表征轧机振动的概率；

φ^*—临界振动系数且φ^*≤1；

E—弹性模量；

v_r—轧件出口速度；

r_m平均压下率；

σ_c—带材屈服极限；

σ₁—平均张力；

L—相邻机架间距离；

h₀—轧件入口厚度；

ω—系统固有频率；

R—工作辊半径。

不等式(1-1)是轧机是否出现自激振动的判别式，如果不等式成立，轧机将出现自激振动。显然，当φ的值大于φ*时，尽管对单一轧制过程而言，并不一定发生振动现象，但是振动发生的概率会很高。因此在实际轧制过程中应该避免φ＞φ*现象的出现。

通过上面的式子可以看出，在其他条件都相同的情况下带钢的入口厚度越小，振动系数越大，即在极薄带轧制过程中，轧机产生自激振动的概率要明显大于一般带钢的生产过程，现有技术通常只能通过降低轧制速度的方法来改善带钢表面的振动纹缺陷，这极大的影响了机组极薄带的轧制效率。另外，对于一个特定的极薄带轧制过程而言，轧制速度、出入口厚度、张力制度等轧制工艺参数一般不会发生变化，这样为了降低轧制过程中自激振动发生的概率可以从提高轧机固有频率ω的角度入手，改善出口带钢的表面质量。

在轧制工艺参数，乳化液浓度、乳化液初始温度都已经设定好的情况下，乳化液的流量直接决定变形区的油膜厚度。而变形区的油膜厚度对轧机系统的动态刚度又有着重要的影响。其影响效果取决于乳化液流量引起的各个独立的系统刚度变化量的代数和。如果代数和大于零，则表示乳化液的流量可以使系统的动态刚度得到提高，反之，则会降低系统的动态刚度。

系统动态频率ω′与动态刚度K′间的关系可表示为：

${\mathrm{\&omega;}}^{\&prime;}=\sqrt{K^{\&prime;}/M}---(1-2)$

式中，M为系统的等效质量，在轧制过程中一般保持不变。从式(1-2)可见，系统动态频率ω′与动态刚度K′正向相关。也就是说，可以通过改变乳化液流量的设定值，来提高系统的动态刚度，使得系统的动态频率得到提升，从而降低极薄带轧制过程中轧机自激振动发生的概率，改善带钢的出口表面质量。

乳化液流量设定值除了能影响到轧机振动发生的概率，同样也对非极薄带轧制过程中的常见缺陷打滑、热划伤有着重要影响，因此在乳化液流量设定时需要对轧机振动、打滑、热划伤等缺陷进行综合防治。因此，本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标对乳化液流量进行优化，目标函数为：

其中α,β为加权系数，一般α＝0.15～0.35,β＝0.15～0.35；用来表征打滑缺陷发生的概率，表达式的值越小，表示各个机架综合打滑缺陷发生的概率越小；用来表征热划伤缺陷发生的概率，表达式的值越小，表示各个机架综合热划伤缺陷发生的概率越小；用来表征振动缺陷发生的概率，表达式的值越小，表示各个机架综合振动缺陷发生的概率越小；同时为了保证末机架的出口板形能满足用户要求，在优化过程中也兼顾到了末机架的出口板形，即在出口板形满足用户许可的条件下，尽可能的降低相关缺陷发生的概率。

实施例1

图2是本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法的一个实施例，为了进一步说明本发明所述相关技术的应用过程，详细地介绍某3+2型五机架冷连轧机组极薄带钢轧制过程中乳化液流量综合优化方法的设定过程。本实施例以1420五机架3+2型五机架冷连轧机组为例，以某典型规格的T4料为例，其中带钢入口参数为MRT-4CA966×2.02mm，成品带钢厚度为0.18mm。

在图2所示的控制流程图中，本发明的乳化液流量综合优化方法包括以下步骤：

在步骤(a)中，收集五机架冷连轧机组的主要设备参数和工艺特征参数：

(a1)收集3+2型五机架冷连轧机组的设备参数，在本实施例中：

机架1-5的工作辊辊径D_iw＝{482.89,486.32,459.24,386.21,394.5}mm、

机架4-5中间辊直径D_im＝{526.29,537.34}mm、

机架1-5支撑辊直径D_ib＝{1231.99,1179.48,1176.12,1241.3,1241.3}mm、

机架1-3工作辊辊型

ΔD_wij＝{-78.181，-18.329，25.474，54.963，71.867，77.927，4.853，

64.399，48.292，8.258，6.035，-16.647，-38.056，-56.459，(单位μm)、

-70.125，-77.321，-76.315，-65.376，-42.77，-6.767，44.367}

机架4-5的工作辊辊型分布值ΔD_wij＝0、

机架1-5支撑辊辊型分布值ΔD_bij＝0、

机架4-5中间辊辊型分布值

ΔD_mij＝{-78.181，-23.081，18.626，48.241，67.067，76.403，77.552，

71.815，60.494，44.889，26.302，6.035，-14.612，-34.336，-51.837，(单位μm)、-65.813，-74.963，-77.985，-73.578，-60.441，-37.272，-2.769，44.367}

机架1-5工作辊辊身长度L_wi＝1350mm、

机架4-5中间辊辊身长度L_mi＝1510mm、

机架1-5支撑辊辊身长度L_bi＝1350mm、

机架1-5工作辊弯辊缸中心距l_wi＝2500mm、

机架4-5中间辊弯辊缸中心距l_mi＝2500mm、

机架1-5支撑辊压下螺丝中心距l_bi＝2500mm；

(a2)收集3+2型五机架冷连轧机组的工艺特征参数，在本实施例中：

机架1-5的轧机许用最大轧制压力设定值P_imax＝(1800t,1800t,1800t,1800t,1800t)、

机架1-5的轧机许用最大轧制功率设定值

F_imax＝(2680kw,4000kw,4000kw,4000kw,4000kw)、

机架1-5轧机许可最小乳化液流量W_imin＝(700,700,700,700,700)L/min、

机架1-5轧机许可最大乳化液流量W_imax＝{1600,1600,1600,1600,1600}L/min、

乳化液系统所许可的最大流量W_max＝6000L/min、

临界打滑因子ψ^*＝0.4、临界热滑伤指数

临界振动系数φ^*＝0.9、

安全系数η＝0.9；

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊许用最大窜动量δ_imax＝80mm、

机架1-5工作辊最大正弯辊力

机架1-5工作辊最大负弯辊力

机架4-5中间辊最大正弯辊力

中间辊最大负弯辊力

末机架允许的最大压靠长度

末机架出口允许最大板形值

在步骤(b)中，收集待生产带钢的钢种与规格特征与工艺参数，在本实施例中：

带材的初始强度σ_s0＝400MPa、

加工硬化系数k_s＝1.3、

带材的宽度B＝966mm、

来料的厚度h₀＝2.02mm、

各机架出口厚度h_i＝{1.15515,0.642261,0.396439,0.259047,0.181}mm、

各机架的出口速度v_i＝{110,190.3152,342.294,552.597,848.658,1214.598}m/min；

机组各机架的出入口张力T_i＝{70,130,145,145,150,65}MPa；

在步骤(c)中，收集主要工艺润滑制度参数，在本实施例中：

乳化液的浓度C＝4.2％、乳化液的初始温度T_C＝58℃；

在步骤(d)中，定义乳化液流量优化计算中所涉及的过程参数，包括：

机架i的乳化液流量W_i；

流量搜索步长ΔW＝10L/min；

冷连轧机组摩擦系数μ_i、轧制压力F_i、轧制功率P_i、打滑因子ψ_i、滑伤指数振动系数φ_i；

冷连轧机组机架i的工作辊弯辊量S_iw、机架4-5中间辊弯辊量S_im；

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量δ_i；

乳化液流量优化计算过程变量k₁、k₂、k₃、k₄、k₅；

最佳流量分配值W_iy；

乳化液流量优化分配目标函数Y；

乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀、工作辊热凸度值ΔTD_iw；

末机架辊端压靠量L_y、末机架出口板形值σ_y；

为了最大限度的提高机组对出口板形的调节能力，在本实施例的步骤(e)中，设置

机架i的工作辊弯辊力

机架4-5中间辊弯辊力

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量设置为基态δ_i＝0；

在步骤(f)中，确定当前张力制度、压下规程下各机架的最佳流量分配值W_iy，确定最佳流量分配值的过程包括以下步骤；

(f1)给乳化液流量优化计算过程变量赋初值，令k₁＝k₂＝k₃＝k₄＝k₅＝0，令乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀＝1×10⁸；

(f2)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架1的乳化液流量W₁＝W_1min+k₁·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架1轧制时，乳化液流量应超过机架1的许可最小乳化液流量W_1min，在本实施例中，设定初始值W₁＝W_1min＝700L/min；

(f3)计算出当前工艺润滑制度下机架1的摩擦系数μ₁＝0.0955；并以入口张力为T₀＝70MPa、出口张力为T₁＝130MPa、带材初始强度σ_s0＝400MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝966mm、机架1的入口厚度h₀＝2.01mm、机架1出口厚度为h₁＝1.155mm、轧制速度为v₁＝190.31m/min作为初始条件，计算出机架1轧制压力P₁＝927.02t、轧制功率F₁＝1684.34Kw、打滑因子ψ₁＝0.140、滑伤指数振动系数φ₁＝0.037；

(f4)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(6-5)；

(f5)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架2的乳化液流量W₂＝W_2min+k₂·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架2轧制时，乳化液流量应超过机架2的许可最小乳化液流量W_2min，在本实施例中，设定初始值W₂＝W_2min＝700L/min；

(f6)计算出当前工艺润滑制度下机架2的摩擦系数μ₂＝0.077；并以入口张力为T₁＝130MPa、出口张力为T₂＝145MPa、带材初始强度σ_s0＝400MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝966mm、机架2的入口厚度h₁＝1.155mm、机架2出口厚度为h₂＝0.642mm、轧制速度为v₂＝342.29m/min作为初始条件，计算出机架2轧制压力P₂＝1167.99t、轧制功率F₂＝2789.07Kw、打滑因子ψ₂＝0.121、滑伤指数振动系数φ₂＝0.152；

(f7)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f8)；

(f8)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架3的乳化液流量W₃＝W_3min+k₃·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架3轧制时，乳化液流量应超过机架3的许可最小乳化液流量W_3min，在本实施例中，设定初始值W₃＝W_3min＝700L/min；

(f9)计算出当前工艺润滑制度下机架3的摩擦系数μ₃＝0.0768；并以入口张力为T₂＝145MPa、出口张力为T₃＝145MPa、带材初始强度σ_s0＝400MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝966mm、机架3的入口厚度h₂＝0.642、机架3出口厚度为h₃＝0.396、轧制速度为v₃＝552.60m/min作为初始条件，计算出机架3轧制压力P₃＝1401.19t、轧制功率F₃＝3038.17Kw、打滑因子ψ₃＝0.069、滑伤指数振动系数φ₃＝0.232；

(f10)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f11)；

(f11)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架4的乳化液流量W₄＝W_4min+k₄·ΔW；在现场实际生产中，带材在机架4轧制时，乳化液流量应超过机架4的许可最小乳化液流量W_4min，在本实施例中，设定初始值W₄＝W_4min＝700L/min；

(f12)计算出当前工艺润滑制度下机架4的摩擦系数μ₄＝0.0379；并以入口张力为T₃＝145MPa、出口张力为T₄＝150MPa、带材初始强度σ_s0＝400MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝966mm、机架4的入口厚度h₃＝0.396mm、机架4出口厚度为h₄＝0.259mm、轧制速度为v₄＝848.66mm作为初始条件，计算出机架4轧制压力P₄＝743.26t、轧制功率F₄＝2067.39Kw、打滑因子ψ₄＝0.120、滑伤指数振动系数φ₄＝0.397；

(f13)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f14)；

(f14)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架5的乳化液流量W₅＝W_5min+k₅·ΔW；在现场实际生产中，带材在机架5轧制时，乳化液流量应超过机架5轧机许可最小乳化液流量W_5min，在本实施例中，设定初始值W₅＝W_5min＝700L/min；

(f15)在现场实际生产中，各机架乳化液流量之和应小于乳化液系统所许可的最大流量，本步骤判断各机架乳化液流量之和是否小于乳化液系统所许可的最大流量W_max，判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f16)；

(f16)计算出当前工艺润滑制度下机架5的摩擦系数μ₅＝0.0542；并以入口张力为T₄＝150MPa、出口张力为T₅＝56MPa、带材初始强度σ_s0＝400MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝966mm、机架5的入口厚度h₄＝0.259mm、机架5出口厚度为h₅＝0.181mm、轧制速度为v₅＝1214.598作为初始条件，计算出机架5的轧制压力P₅＝2332.57t、轧制功率F₅＝3830.53Kw、打滑因子ψ₅＝0.102、滑伤指数振动系数φ₅＝0.32；

(f17)判断不等式是否成立；显然不等式不成立，转入步骤(f23)；

(f18)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，各机架工作辊的热凸度ΔTD_iw；

(f19)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，末机架的出口板形值σ_y和末机架压靠段长度L_y；

(f20)判断不等式是否成立；如果不等式成立，则转入步骤(f21)；如果不等式不成立，则重新分配各机架乳化液流量，转入步骤(f23)；

(f21)计算以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标的乳化液流量优化的目标函数

其中α,β为加权系数，在本实施例中，α＝0.35，β＝0.35；

(f22)判断不等式Y＜Y₀是否成立；如果不等式成立，令Y₀＝Y、W_iy＝W_i，转入(f23)；如果不等式不成立，转入(f23)；

(f23)判断不等式W₅＜W_5max是否成立；显然不等式成立，则令k₅＝k₅+1＝1，转入步骤(f14)；

(f24)判断不等式W₄＜W_4max是否成立；如果成立，则令k₄＝k₄+1，转入步骤(f11)；如果不成立，则转入步骤(f25)；

(f25)判断不等式W₃＜W_3max是否成立；如果成立，则令k₃＝k₃+1，转入步骤(f8)；如果不成立，则转入步骤(f26)；

(f26)判断不等式W₂＜W_2max是否成立；如果成立，则令k₂＝k₂+1，转入步骤(f5)；如果不成立，则转入步骤(f27)；

(f27)判断不等式W₁＜W_1max是否成立；如果成立，则令k₁＝k₁+1，转入步骤(f2)；如果不成立，则转入步骤(g)；

在步骤(g)中，将所求出的最佳乳化液流量分配值W_iy，传送到冷连轧机组的控制系统，实现3+2型五机架冷连轧机组极薄带钢轧制过程中乳化液流量的综合优化分配，在本实施例中，W_iy＝{880,1130,1200,1120,1030}L/min。

表1给出采用本发明的方法与传统方法得出的末机架的打滑因子、滑伤指数以及目标函数的统计情况。通过表1可以看出，采用本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法后，用于表征打滑发生概率的最大打滑因子从0.348下降到0.303，下降了12.93％；用于表征热滑伤发生概率的最大热滑伤指数从0.723下降到0.644，下降了10.93％；用于表征轧机振动发生概率的振动系数从0.768下降到0.644，下降了16.15％；用于表征打滑、热滑伤、振动综合发生概率的目标函数从1.355下降到1.216，下降了10.26％。由此可见，本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，很好地提高了极薄带的出口表面质量，明显改善了极薄带轧制过程中的轧制稳定性。

表1实施例1中采用本发明与传统方法参数对比

实施例2

在本实施例中，以某典型规格的T5料为例，其中带钢入口参数为MRT-5CA 988×2.0mm，成品带钢厚度为0.18mm。

在步骤(a)中，收集五机架冷连轧机组的主要设备参数和工艺特征参数：

(a1)收集3+2型五机架冷连轧机组的设备参数，在本实施例中：

机架1-5的工作辊辊径D_iw＝{476.84,480.86,463.06,399.33,406.86}mm、

机架4-5中间辊直径D_im＝{510.46,508.92}mm、

机架1-5支撑辊直径D_ib＝{1241.43,1179.48,1176.12,1241.3,1241.3}mm、

机架1-3工作辊辊型分布值

ΔD_wij＝{-78.181，-18.329，25.474，54.963，71.867，77.927，4.853，

64.399，48.292，8.258，6.035，-16.647，-38.056，-56.459，(单位μm)、

-70.125，-77.321，-76.315，-65.376，-42.77，-6.767，44.367}

机架4-5的工作辊辊型分布值ΔD_wij＝0、

机架1-5支撑辊辊型分布值ΔD_bij＝0、

机架4-5中间辊辊型分布值

ΔD_mij＝{-78.181，-23.081，18.626，48.241，67.067，76.403，77.552，

71.815，60.494，44.889，26.302，6.035，-14.612，-34.336，-51.837，(单位μm)、

-65.813，-74.963，-77.985，-73.578，-60.441，-37.272，-2.769，44.367}

机架1-5工作辊辊身长度L_wi＝1350mm、

机架4-5中间辊辊身长度L_mi＝1510mm、

机架1-5支撑辊辊身长度L_bi＝1350mm、

机架1-5工作辊弯辊缸中心距l_wi＝2500mm、

机架4-5中间辊弯辊缸中心距l_mi＝2500mm、

机架1-5支撑辊压下螺丝中心距l_bi＝2500mm；

(a2)收集3+2型五机架冷连轧机组的工艺特征参数，在本实施例中：

机架1-5轧机许用最大轧制压力设定值P_imax＝(1800t,1800t,1800t,1800t,1800t)、

机架1-5轧机许用最大轧制功率设定值

F_imax＝(2680kw,4000kw,4000kw,4000kw,4000kw)、

机架1-5轧机许可最小乳化液流量W_imin＝(700,700,700,700,700)L/min、

机架1-5轧机许可最大乳化液流量W_imax＝{1600,1600,1600,1600,1600}L/min、

乳化液系统所许可的最大流量W_max＝6000L/min、

临界打滑因子ψ^*＝0.38、

临界热滑伤指数

临界振动系数φ^*＝0.85、

安全系数η＝0.9；

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊许用最大窜动量δ_imax＝80mm、

机架1-5工作辊最大正弯辊力

机架1-5工作辊最大负弯辊力

机架4-5中间辊最大正弯辊力

中间辊最大负弯辊力

末机架允许的最大压靠长度

末机架出口允许最大板形值

在步骤(b)中，收集待生产带钢的钢种与规格特征与工艺参数，在本实施例中：带材的初始强度σ_s0＝500MPa、

加工硬化系数k_s＝1.3、

带材的宽度B＝988mm、

来料的厚度h₀＝2.0mm、

各机架出口厚度h_i＝{1.14,0.63,0.43,0.28,0.18}mm、

各机架的出口速度v_i＝{83.59,147.16,266.57,392,604.9,933.44}m/min；

机组各机架的出入口张力T_i＝{70,145,208,202,229,56}MPa；

在步骤(c)中，收集主要工艺润滑制度参数，在本实施例中：

乳化液的浓度C＝4.2％、乳化液的初始温度T_C＝58℃；

在步骤(d)中，定义乳化液流量优化计算中所涉及的过程参数，包括：

第i机架的乳化液流量W_i；

流量搜索步长ΔW＝10L/min；

冷连轧机组摩擦系数μ_i、轧制压力F_i、轧制功率P_i、打滑因子ψ_i、滑伤指数振动系数φ_i；

冷连轧机组机架i的工作辊弯辊量S_iw、机架4-5中间辊弯辊量S_im；

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量δ_i；

乳化液流量优化计算过程变量k₁、k₂、k₃、k₄、k₅；

最佳流量分配值W_iy；

乳化液流量优化分配目标函数Y；

乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀、工作辊热凸度值ΔTD_iw；

末机架辊端压靠量L_y、末机架出口板形值σ_y；

为了最大限度的提高机组对出口板形的调节能力，在本实施例的步骤(e)中，设置

机架i的工作辊弯辊力

机架4-5中间辊弯辊力

机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量设置为基态δ_i＝0；

在步骤(f)中，确定当前张力制度、压下规程下各机架的最佳流量分配值W_iy，确定最佳流量分配值的过程包括以下步骤；

(f1)给乳化液流量优化计算过程变量赋初值，令k₁＝k₂＝k₃＝k₄＝k₅＝0，令乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀＝1×10⁸；

(f2)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架1的乳化液流量W₁＝W_1min+k₁·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架1轧制时，乳化液流量应超过机架1的许可最小乳化液流量W_1min，在本实施例中，设定初始值W₁＝W_1min＝700L/min；

(f3)计算出当前工艺润滑制度下机架1的摩擦系数μ₁＝0.0908；并以入口张力为T₀＝70MPa、出口张力为T₁＝145MPa、带材初始强度σ_s0＝500MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝988mm、机架1的入口厚度h₀＝2.0mm、机架1出口厚度为h₁＝1.14mm、轧制速度为v₁＝147.16m/min作为初始条件，计算出机架1轧制压力P₁＝1290.08t、轧制功率F₁＝1611.71Kw、打滑因子ψ₁＝0.145、滑伤指数振动系数φ₁＝0.028；

(f4)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(6-5)；

(f5)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架2的乳化液流量W₂＝W_2min+k₂·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架2轧制时，乳化液流量应超过机架2的许可最小乳化液流量W_2min，在本实施例中，设定初始值W₂＝W_2min＝700L/min；

(f6)计算出当前工艺润滑制度下机架2的摩擦系数μ₂＝0.076；并以入口张力为T₁＝145MPa、出口张力为T₂＝208MPa、带材初始强度σ_s0＝500MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝988mm、机架2的入口厚度h₁＝1.14mm、机架2出口厚度为h₂＝0.63mm、轧制速度为v₂＝266.57m/min作为初始条件，计算出机架2轧制压力P₂＝1349.40t、轧制功率F₂＝2326.77Kw、打滑因子ψ₂＝0.119、滑伤指数振动系数φ₂＝0.178；

(f7)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f8)；

(f8)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架3的乳化液流量W₃＝W_3min+k₃·ΔW；考虑到现场实际生产中，带材在机架3轧制时，乳化液流量应超过机架3的许可最小乳化液流量W_3min，在本实施例中，设定初始值W₃＝W_3min＝700L/min；

(f9)计算出当前工艺润滑制度下机架3的摩擦系数μ₃＝0.0768；并以入口张力为T₂＝208MPa、出口张力为T₃＝202MPa、带材初始强度σ_s0＝500MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝988mm、机架3的入口厚度h₂＝0.63、机架3出口厚度为h₃＝0.43、轧制速度为v₃＝392m/min作为初始条件，计算出机架3轧制压力P₃＝1359.54t、轧制功率F₃＝1956.96Kw、打滑因子ψ₃＝0.060、滑伤指数振动系数φ₃＝0.223；

(f10)判断不等式是否成立；显然不等式成立，转入步骤(f11)；

(f11)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架4的乳化液流量W₄＝W_4min+k₄·ΔW；在现场实际生产中，带材在机架4轧制时，乳化液流量应超过机架4的许可最小乳化液流量W_4min，在本实施例中，设定初始值W₄＝W_4min＝700L/min；

(f12)计算出当前工艺润滑制度下机架4的摩擦系数μ₄＝0.0529；并以入口张力为T₃＝202MPa、出口张力为T₄＝229MPa、带材初始强度σ_s0＝500MPa、加工硬化系数为k_s＝1.3、带材的宽度B＝988mm、机架4的入口厚度h₃＝0.43mm、机架4出口厚度为h₄＝0.28mm、轧制速度为v₄＝640.9mm作为初始条件，计算出机架4轧制压力P₄＝991.25t、轧制功率F₄＝1996.44Kw、打滑因子ψ₄＝0.083、滑伤指数振动系数φ₄＝0.357；

(f13)判断不等式是否成立；显然不等式不成立，转入步骤(f24)；

(f14)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架5的乳化液流量W₅＝W_5min+k₅·ΔW；在现场实际生产中，带材在机架5轧制时，乳化液流量应超过机架5轧机许可最小乳化液流量W_5min，在本实施例中，设定初始值W₅＝W_5min＝700L/min；

(f15)在现场实际生产中，各机架乳化液流量之和应小于乳化液系统所许可的最大流量，本步骤判断各机架乳化液流量之和是否小于乳化液系统所许可的最大流量W_max，判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f16),如果不等式不成立，则重新分配流量，转入步骤(f23)；

(f16)计算出当前工艺润滑制度下机架5的摩擦系数μ₅；并以入口张力为T₄、出口张力为T₅、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k、带材的宽度B、机架5的入口厚度h₄、机架5出口厚度为h₅、轧制速度为v₅作为初始条件，计算出机架5的轧制压力P₅、轧制功率F₅、打滑因子ψ₅、滑伤指数振动系数φ₅；

(f17)判断不等式是否成立；如果不等式成立,转入步骤(f18)，如果不等式不成立，转入步骤(f23)；

(f18)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，各机架工作辊的热凸度ΔTD_iw；

(f19)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，末机架的出口板形值σ_y和末机架压靠段长度L_y；

(f20)判断不等式是否成立；如果不等式成立，则转入步骤(f21)；如果不等式不成立，则重新分配各机架乳化液流量，转入步骤(f23)；

(f21)计算以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标的乳化液流量优化的目标函数

其中α,β为加权系数，在本实施例中，α＝0.35，β＝0.35；

(f22)判断不等式Y＜Y₀是否成立；如果不等式成立，令Y₀＝Y、W_iy＝W_i，转入(f23)；如果不等式不成立，转入(f23)；

(f23)判断不等式W₅＜W_5max是否成立；显然不等式成立，则令k₅＝k₅+1，转入步骤(f14)；

(f24)判断不等式W₄＜W_4max是否成立；如果成立，则令k₄＝k₄+1＝1，转入步骤(f11)；如果不成立，则转入步骤(f25)；

(f25)判断不等式W₃＜W_3max是否成立；如果成立，则令k₃＝k₃+1，转入步骤(f8)；如果不成立，则转入步骤(f26)；

(f26)判断不等式W₂＜W_2max是否成立；如果成立，则令k₂＝k₂+1，转入步骤(f5)；如果不成立，则转入步骤(f27)；

(f27)判断不等式W₁＜W_1max是否成立；如果成立，则令k₁＝k₁+1，转入步骤(f2)；如果不成立，则转入步骤(g)；

在步骤(g)中，将所求出的最佳乳化液流量分配值W_iy，传送到冷连轧机组的控制系统，实现3+2型五机架冷连轧机组极薄带钢轧制过程中乳化液流量的综合优化分配，在本实施例中，W_iy＝{950,1070,1230,1080,1090}L/min。

表2分别给出采用本发明所述方法与传统方法得出的末机架的打滑因子、滑伤指数以及目标函数的统计情况。通过表2可以看出，采用本发明所述的技术后，用于表征打滑发生概率的最大打滑因子从0.325下降到0.281，下降了13.54％；用于表征热滑伤发生概率的最大热滑伤指数从0.684下降到0.609，下降了10.96％；用于表征轧机振动发生概率的振动系数从0.756下降到0.698，下降了7.67％；用于表征打滑、热滑伤、振动综合发生概率的目标函数从1.380下降到1.307，下降了5.29％。由此可见，本发明的冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，很好地提高了极薄带的出口表面质量，明显改善了极薄带轧制过程中的轧制稳定性。

表2实施例2中采用本发明与传统方法参数对比

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的技术方案，而并非用作为对本发明的限定，任何基于本发明的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种冷连轧机组极薄带钢轧制的乳化液流量综合优化方法，用于3+2型五机架冷连轧机组的控制系统，包括以下步骤：

(a)收集冷连轧机组的设备参数和工艺参数，包括：机架1-5工作辊辊径D_iw、机架4-5中间辊直径D_im、机架1-5支撑辊直径D_ib、机架1-5工作辊辊型分布值ΔD_wij、机架4-5中间辊辊型分布值ΔD_mij、机架1-5支撑辊辊型分布值ΔD_bij、机架1-5工作辊辊身长度L_wi、机架4-5中间辊辊身长度L_mi、机架1-5支撑辊辊身长度L_bi、机架1-5工作辊弯辊缸中心距l_wi、机架4-5中间辊弯辊缸中心距l_mi、机架1-5支撑辊压下螺丝中心距l_bi；机架1-5轧机许用最大轧制压力设定值P_imax、机架1-5轧机许用最大轧制功率设定值F_imax、机架1-5轧机许可最小乳化液流量W_imin、机架1-5轧机许可最大乳化液流量W_imax、乳化液系统所许可的最大流量W_max、临界打滑因子ψ^*、临界热滑伤指数临界振动系数φ^*、安全系数η、机架1-3工作辊和机架4-5中间辊许用最大窜动量δ_imax、机架1-5工作辊最大正弯辊力机架1-5工作辊最大负弯辊力机架4-5中间辊最大正弯辊力机架4-5中间辊最大负弯辊力末机架允许的最大压靠长度末机架出口允许最大板形值其中，下标i对应机架号1-5；

(b)获取待生产带钢的钢种与规格特征与工艺参数，包括：带材的初始强度σ_s0、加工硬化系数k_s、带材的宽度B、来料的厚度h₀、各机架出口厚度h_i、各机架的出口速度v_i、机组各机架的出入口张力，所述的出入口张力包含机架i的入口张力T_i-1和出口张力T_i；

(c)收集主要工艺润滑制度参数，包括乳化液的浓度C和乳化液的初始温度T_C；

(d)定义乳化液流量优化计算中所涉及的过程参数，包括：机架i的乳化液流量W_i；流量搜索步长ΔW；冷连轧机组摩擦系数μ_i、轧制压力F_i、轧制功率P_i、打滑因子ψ_i、滑伤指数振动系数φ_i；冷连轧机组机架i的工作辊弯辊力S_iw、机架4-5中间辊弯辊力S_im；机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量δ_i；乳化液流量优化计算过程变量k₁、k₂、k₃、k₄、k₅；最佳流量分配值W_iy；乳化液流量优化分配目标函数Y；乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀、工作辊热凸度值ΔTD_iw；末机架辊端压靠量L_y、末机架出口板形值σ_y；

(e)设置冷连轧机组机架i的工作辊弯辊力机架4-5中间辊弯辊力机架1-3工作辊和机架4-5中间辊窜动量设置为基态δ_i＝0；

(f)确定当前张力制度和压下规程下各机架的最佳流量分配值W_iy；

(g)将所求出的最佳乳化液流量分配值W_iy，传送到冷连轧机组的控制系统，实现3+2型五机架冷连轧机组极薄带轧制过程中乳化液流量综合优化分配；

其特征在于所述的步骤(f)包括以下动作：

(f1)令过程变量k₁＝k₂＝k₃＝k₄＝k₅＝0，乳化液流量优化分配目标函数初始值Y₀＝1×10⁸；

(f2)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架1的乳化液流量W₁＝W_1min+k₁·ΔW，其中，W_1min为机架1轧机许可最小乳化液流量；

(f3)计算出当前工艺润滑制度下机架1的摩擦系数μ₁；并以入口张力为T₀、出口张力为T₁、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架1的入口厚度h₀、机架1出口厚度为h₁、轧制速度为v₁作为初始条件，计算出机架1轧制压力P₁、轧制功率F₁、打滑因子ψ₁、滑伤指数振动系数φ₁；

(f4)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f5)；如果不等式不成立，转入步骤(f27)；

(f5)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架2的乳化液流量W₂＝W_2min+k₂·ΔW，其中，W_2min为机架2轧机许可最小乳化液流量；

(f6)计算出当前工艺润滑制度下机架2的摩擦系数μ₂；并以入口张力为T₁、出口张力为T₂、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架2的入口厚度h₁、机架2出口厚度为h₂、轧制速度为v₂作为初始条件，计算出机架2轧制压力P₂、轧制功率F₂、打滑因子ψ₂、滑伤指数振动系数φ₂；

(f7)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f8)；如果不等式不成立，转入步骤(f26)；

(f8)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架3的乳化液流量W₃＝W_3min+k₃·ΔW，其中，W_3min为机架3轧机许可最小乳化液流量；

(f9)计算出当前工艺润滑制度下机架3的摩擦系数μ₃；并以入口张力为T₂、出口张力为T₃、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架3的入口厚度h₂、机架3出口厚度为h₃、轧制速度为v₃作为初始条件，计算出机架3轧制压力P₃、轧制功率F₃、打滑因子ψ₃、滑伤指数振动系数φ₃；

(f10)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f11)；如果不等式不成立，转入步骤(f25)；

(f11)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架4的乳化液流量W₄＝W_4min+k₄·ΔW，其中，W_4min机架4轧机许可最小乳化液流量；

(f12)计算出当前工艺润滑制度下机架4的摩擦系数μ₄；并以入口张力为T₃、出口张力为T₄、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架4的入口厚度h₃、机架4出口厚度为h₄、轧制速度为v₄作为初始条件，计算出机架4轧制压力P₄、轧制功率F₄、打滑因子ψ₄、滑伤指数振动系数φ₄；

(f13)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f14)；如果不等式不成立，转入步骤(f24)；

(f14)根据轧机许可最小乳化液流量和流量搜索步长ΔW，搜索确定机架5的乳化液流量W₅＝W_5min+k₅·ΔW，其中，W_5min为机架5轧机许可最小乳化液流量；

(f15)判断不等式是否成立，其中，为各机架乳化液流量之和，W_max为乳化液系统所许可的最大流量；如果不等式成立，转入步骤(f16)；如果不等式不成立，则重新分配流量，转入步骤(f23)；

(f16)计算出当前工艺润滑制度下机架5的摩擦系数μ₅；并以入口张力为T₄、出口张力为T₅、带材初始强度σ_s0、加工硬化系数为k_s、带材的宽度B、机架5的入口厚度h₄、机架5出口厚度为h₅、轧制速度为v₅作为初始条件，计算出机架5的轧制压力P₅、轧制功率F₅、打滑因子ψ₅、滑伤指数振动系数φ₅；

(f17)判断不等式是否成立；如果不等式成立，转入步骤(f18)；如果不等式不成立，转入步骤(f23)；

(f18)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，各机架工作辊的热凸度ΔTD_iw；

(f19)计算当前张力制度、压下制度、工艺润滑制度下，末机架的出口板形值σ_y和末机架压靠段长度L_y；

(f20)判断不等式是否成立；如果不等式成立，则转入步骤(f21)；如果不等式不成立，则重新分配各机架乳化液流量，转入步骤(f23)；

(f21)计算以打滑、热滑伤、振动发生概率最小为目标的乳化液流量优化的目标函数

其中α,β为加权系数，α＝0.15～0.35，β＝0.15～0.35；

(f22)判断不等式Y＜Y₀是否成立；如果不等式成立，令Y₀＝Y、W_iy＝W_i，转入(f23)；如果不等式不成立，转入(f23)；

(f23)判断不等式W₅＜W_5max是否成立；如果成立，则令k₅＝k₅+1，转入步骤(f14)；如果不成立，则转入步骤(f24)；

(f24)判断不等式W₄＜W_4max是否成立；如果成立，则令k₄＝k₄+1，转入步骤(f11)；如果不成立，则转入步骤(f25)；

(f25)判断不等式W₃＜W_3max是否成立；如果成立，则令k₃＝k₃+1，转入步骤(f8)；如果不成立，则转入步骤(f26)；

(f26)判断不等式W₂＜W_2max是否成立；如果成立，则令k₂＝k₂+1，转入步骤(f5)；如果不成立，则转入步骤(f27)；

(f27)判断不等式W₁＜W_1max是否成立；如果成立，则令k₁＝k₁+1，转入步骤(f2)；如果不成立，则转入步骤(g)。