CN107520253A - 二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 - Google Patents
二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107520253A CN107520253A CN201710777359.3A CN201710777359A CN107520253A CN 107520253 A CN107520253 A CN 107520253A CN 201710777359 A CN201710777359 A CN 201710777359A CN 107520253 A CN107520253 A CN 107520253A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- msub
- mfrac
- secondary cold
- coefficient
- 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.)
- Granted
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0239—Lubricating
-
- 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
- B21B2037/002—Mass flow control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
一种二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法,它包括以下由计算机执行的步骤:(A)收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数;(B)收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数;(C)计算要达到轧制压力目标值Pt所需要的摩擦系数目标值μt;(D)计算要达到摩擦系数目标值μt所需要的变形区油膜厚度目标值ξt;(E)计算要达到变形区油膜厚度目标值ξt所需要的析出油膜厚度目标值ξpt;(F)计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)。本发明通过综合优化乳化液浓度与流量,实现轧制油的最小消耗,降低二次冷轧机组现场生产成本及乳化液污水处理成本。
Description
技术领域
本发明属于冷轧技术领域,特别涉及一种二次冷轧过程中乳化液工艺的优化方法。
背景技术
二次冷轧是在一次冷轧及退火之后,将带钢进一步压下减薄,以提高材料的硬度和强度。在二次冷轧机组的生产过程中,带钢在第一机架进行轧制压下,实现带钢的厚度减薄,满足产品的厚度要求,在第二机架进行平整,实现带钢板形、表面粗糙度的控制,保证最终的产品质量。二次冷轧机组第一机架入口侧采用直喷系统向带钢表面喷淋一定流量与浓度的乳化液进行轧制润滑,并在第一机架出口侧配置专门的轧辊冷却喷淋装置对轧辊进行冷却。乳化液通过喷嘴喷射在带钢表面,并在带钢运行到辊缝之前析出一定厚度的油膜,保证轧制的润滑性。二次冷轧机组直喷系统喷射出的乳化液将直接排放,不会循环使用,乳化液润滑性能较好,且无杂油、杂质掺入,适用于厚度薄、强度高、表面质量要求高的冷轧带钢生产,与此同时,轧制油的消耗量较大,增加冷轧带钢生产与污水处理成本。
在二次冷轧机组的生产过程中,乳化液的浓度与流量是影响轧制润滑性能的关键工艺参数。其中,随着乳化液浓度的升高,单位体积乳化液中含油量增加,使得带钢表面所析出的油膜厚度增加,轧制润滑性能得到提高;随着乳化液流量的增加,单位面积带钢上所喷射的乳化液量增多,使得带钢表面所析出的油膜厚度增加,轧制润滑性能得到提高。但是,乳化液浓度、流量的增加与带钢表面析出油膜厚度并非简单的线性关系,随着乳化液浓度、流量的增加,带钢表面析出油膜厚度增速放缓。这样,二次冷轧生产过程中乳化液浓度与流量的设定是否合理,将会直接影响到轧制生产的正常进行与轧制油耗水平。以往,二次冷轧生产过程中乳化液浓度与流量的设定主要考虑的是其润滑性能的影响,没有考虑对轧制油的消耗量指标的控制,这就导致在满足润滑性能的条件下,乳化液的浓度与流量控制范围还不够精确,造成了轧制油的浪费。这样,通过合理的设定乳化液的浓度与流量,在保证二次冷轧机组润滑性能的前提下实现轧制油的最小消耗量,对于二次冷轧机组生产成本的降低具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现轧制油的最小消耗、降低二次冷轧生产成本及乳化液污水处理成本的二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法。本发明主要是综合考虑二次冷轧机组乳化液浓度、流量与轧制润滑性能以及轧制油消耗的关系,在确定乳化液浓度、流量与带钢表面析出油膜厚度的对应关系的基础上,在保证二次冷轧机组润滑性能的前提下,通过优化乳化液浓度与流量,实现轧制油消耗量最小,为二次冷轧机组直喷系统乳化液浓度与流量的综合优化控制提供了有效的技术保障。
本发明包括以下由计算机执行的步骤:
(A)收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数,包括:工作辊半径R、工作辊弹性模量E、工作辊泊松比ν、乳化液喷嘴到轧机辊缝距离L、轧制油动力粘度η0、压力粘度系数θ、乳化液浓度析出效率时间影响系数λt、乳化液浓度析出效率浓度影响系数λC、乳化液流量剩余效率时间影响系数δt、乳化液流量剩余效率流量影响系数δQ、液体润滑摩擦影响系数a、边界润滑摩擦影响系数b、摩擦系数衰减指数Bξ。
(B)收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数,包括:带钢入口轧制速度VS、工作辊线速度VR、带钢宽度B、带钢入口厚度H、带钢出口厚度h、压下量Δh、轧制咬入角α、带钢后张应力σ0、带钢前张力σ1、带钢变形抗力K、轧制压力目标值Pt。
(C)计算要达到轧制压力目标值Pt所需要的摩擦系数目标值μt:
式中,Qf为外摩擦影响系数;Ry为工作辊弹性压扁半径;σ为等效张应力。
(D)计算要达到摩擦系数目标值μt所需要的变形区油膜厚度目标值ξt:
(E)计算要达到变形区油膜厚度目标值ξt所需要的析出油膜厚度目标值ξpt:
(F)计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy):
F1)收集二次冷轧机组乳化液流量的最小值Qmin、乳化液流量的最大值Qmax、乳化液浓度的最小值Cmin、乳化液浓度的最大值Cmax;
F2)定义二次冷轧机组油耗控制目标函数F=Q·C,初始化目标函数最优解Fy=Qmax·Cmax;
F3)定义乳化液流量优化步长ΔQ、优化步数i,并初始化i=0;
F4)计算此时乳化液流量Qi=Qmin+i·ΔQ;
F5)根据乳化液在带钢表面析出油膜厚度模型,反算出乳化液流量为Qi时,要达到析出油膜厚度目标值ξpt所需要的乳化液浓度Ci:
式中,ηC为乳化液浓度析出效率;ηQ为乳化液流量剩余效率。
F6)判断Cmin≤Ci≤Cmax是否成立?若成立,则转入步骤F7);若不成立,则转入步骤F9);
F7)计算此时二次冷轧机组油耗控制目标函数Fi=Qi·Ci;
F8)判断Fi<Fy是否成立?若成立,则令油耗控制目标函数最优解Fy=Fi、对应的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(Qi,Ci),转入步骤F9);若不成立,直接转入步骤F9);
F9)判断Qi≤Qmax是否成立?若成立,则令i=i+1,转入步骤F4);若不成立,则转入步骤F10);
F10)输出二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
能够实现二次冷轧机组直喷系统乳化液浓度与流量的综合优化,在保证润滑性能、轧制压力达到目标值的情况下,通过优化出最优的乳化液流量与浓度组合,实现轧制油的最小消耗,降低二次冷轧机组现场生产成本及乳化液污水处理成本。
附图说明
图1是本发明的总计算流程图;
图2是本发明步骤(F)的计算流程图。
具体实施方式
下面,以某二次冷轧机组为例,结合图1,对本发明所述二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法进行详细说明。
实施例1:
以某二次冷轧机组为例,按照图1所示的二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法的总计算流程图,首先,在步骤(A)中,收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数,包括:工作辊半径R=170mm、工作辊弹性模量E=210GPa、工作辊泊松比ν=0.3、乳化液喷嘴到轧机辊缝距离L=0.5m、轧制油动力粘度η0=0.02Pa·s、压力粘度系数θ=0.01MPa-1、乳化液浓度析出效率时间影响系数λt=487.5、乳化液浓度析出效率浓度影响系数λC=1.936、乳化液流量剩余效率时间影响系数δt=19.35、乳化液流量剩余效率流量影响系数δQ=0.491、液体润滑摩擦影响系数a=0.0112、边界润滑摩擦影响系数b=0.1256、摩擦系数衰减指数Bξ=-6.582。
随后,在步骤(B)中,收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数,包括:带钢入口轧制速度VS=450m/min、工作辊线速度VR=540m/min、带钢宽度B=930mm、带钢入口厚度H=0.250mm、带钢出口厚度h=0.200mm、压下量Δh=0.050mm、轧制咬入角α=0.012、带钢后张应力σ0=88MPa、带钢前张力σ1=118MPa、带钢变形抗力K=390MPa、轧制压力目标值Pt=210ton。
随后,在步骤(C)中,计算要达到轧制压力目标值Pt所需要的摩擦系数目标值μt:
式中,Qf为外摩擦影响系数;Ry为工作辊弹性压扁半径;σ为等效张应力。
经计算,所需要的摩擦系数目标值μt=0.047;
随后,在步骤(D)中,计算要达到摩擦系数目标值μt=0.047所需要的变形区油膜厚度目标值ξt:
随后,在步骤(E)中,计算要达到变形区油膜厚度目标值ξt=0.191μm所需要的析出油膜厚度目标值ξpt:
随后,在步骤(F)中,计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy),如图2所示,其包括以下步骤:
首先,在步骤F1)中,收集二次冷轧机组乳化液流量的最小值Qmin=6.0L/min、乳化液流量的最大值Qmax=20.0L/min、乳化液浓度的最小值Cmin=1.0%、乳化液浓度的最大值Cmax=15.0%;
随后,在步骤F2)中,定义二次冷轧机组油耗控制目标函数F=Q·C,初始化目标函数最优解Fy=20×15%=3.0;
随后,在步骤F3)中,定义乳化液流量优化步长ΔQ=0.1L/min、优化步数i,并初始化i=0;
随后,在步骤F4)中,计算此时乳化液流量Qi=Qmin+i·ΔQ;
随后,在步骤F5)中,根据乳化液在带钢表面析出油膜厚度模型,反算出乳化液流量为Qi时,要达到析出油膜厚度目标值ξpt=0.360μm所需要的乳化液浓度Ci:
式中,ηC为乳化液浓度析出效率;ηQ为乳化液流量剩余效率。
随后,在步骤F6)中,判断Cmin≤Ci≤Cmax成立,则转入步骤F7);
随后,在步骤F7)中,计算此时二次冷轧机组油耗控制目标函数Fi=Qi·Ci;
随后,在步骤F8)中,判断Fi<Fy成立,经计算,最终目标函数最优解Fy=0.5698,满足润滑性能要求的乳化液流量与浓度乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(7.4,7.7%),转入步骤F9);
随后,在步骤F9)中,判断Qi≤Qmax成立,则转入步骤F10);
随后,在步骤F10)中,输出二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(7.4,7.7%)。
如表1所示,可以看出,在保证相同的润滑性能前提下,通过优化二次冷轧机组乳化液流量与浓度的最优组合,实现轧制油消耗量从0.6576L/min降低到0.5698L/min,有效降低二次冷轧机组产品生产及乳化液污水处理成本。
表1实施例1中带钢在乳化液工艺优化前后轧制油消耗量对比
实施例2:
首先,在步骤(A)中,收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数,包括:工作辊半径R=170mm、工作辊弹性模量E=210GPa、工作辊泊松比ν=0.3、乳化液喷嘴到轧机辊缝距离L=0.5m、轧制油动力粘度η0=0.02Pa·s、压力粘度系数θ=0.01MPa-1、乳化液浓度析出效率时间影响系数λt=526.3、乳化液浓度析出效率浓度影响系数λC=2.142、乳化液流量剩余效率时间影响系数δt=21.62、乳化液流量剩余效率流量影响系数δQ=0.533、液体润滑摩擦影响系数a=0.0112、边界润滑摩擦影响系数b=0.1256、摩擦系数衰减指数Bξ=-6.582。
随后,在步骤(B)中,收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数,包括:带钢入口轧制速度VS=400m/min、工作辊线速度VR=480m/min、带钢宽度B=890mm、带钢入口厚度H=0.300mm、带钢出口厚度h=0.225mm、压下量Δh=0.075mm、轧制咬入角α=0.015、带钢后张应力σ0=100MPa、带钢前张力σ1=130MPa、带钢变形抗力K=410MPa、轧制压力目标值Pt=300ton。
随后,在步骤(C)中,计算要达到轧制压力目标值Pt=300ton所需要的摩擦系数目标值μt:
式中,Qf为外摩擦影响系数;Ry为工作辊弹性压扁半径;σ为等效张应力。
经计算,所需要的摩擦系数目标值μt=0.044;
随后,在步骤(D)中,计算要达到摩擦系数目标值μt=0.044所需要的变形区油膜厚度目标值ξt:
随后,在步骤(E)中,计算要达到变形区油膜厚度目标值ξt=0.204μm所需要的析出油膜厚度目标值ξpt:
随后,在步骤(F)中,计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy),包括以下步骤:
首先,在步骤F1)中,收集二次冷轧机组乳化液流量的最小值Qmin=6.0L/min、乳化液流量的最大值Qmax=20.0L/min、乳化液浓度的最小值Cmin=1.0%、乳化液浓度的最大值Cmax=15.0%;
随后,在步骤F2)中,定义二次冷轧机组油耗控制目标函数F=Q·C,初始化目标函数最优解Fy=20×15%=3.0;
随后,在步骤F3)中,定义乳化液流量优化步长ΔQ=0.1L/min、优化步数i,并初始化i=0;
随后,在步骤F4)中,计算此时乳化液流量Qi=Qmin+i·ΔQ;
随后,在步骤F5)中,根据乳化液在带钢表面析出油膜厚度模型,反算出乳化液流量为Qi时,要达到析出油膜厚度目标值ξpt=0.481μm所需要的乳化液浓度Ci:
式中,ηC为乳化液浓度析出效率;ηQ为乳化液流量剩余效率。
随后,在步骤F6)中,判断Cmin≤Ci≤Cmax是成立,则转入步骤F7);
随后,在步骤F7)中,计算此时二次冷轧机组油耗控制目标函数Fi=Qi·Ci;
随后,在步骤F8)中,判断Fi<Fy成立,经计算,最终目标函数最优解Fy=0.7725,满足润滑性能要求的乳化液流量与浓度乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(7.5,10.3%),转入步骤F9);
随后,在步骤F9)中,判断Qi≤Qmax不成立,则转入步骤F10);
随后,在步骤F10)中,输出二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(7.5,10.3%)。
如表2所示,可以看出,在保证相同的润滑性能前提下,通过优化二次冷轧机组乳化液流量与浓度的最优组合,实现轧制油消耗量从0.8932L/min降低到0.7725L/min,有效降低了二次冷轧机组产品生产及乳化液污水处理成本。
表2实施例2中带钢在乳化液工艺优化前后轧制油消耗量对比
Claims (2)
1.一种二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法,其特征在于:它包括以下由计算机执行的步骤:
(A)收集二次冷轧机组主要设备工艺参数、润滑特性参数、摩擦特性参数,包括:工作辊半径R、工作辊弹性模量E、工作辊泊松比ν、乳化液喷嘴到轧机辊缝距离L、轧制油动力粘度η0、压力粘度系数θ、乳化液浓度析出效率时间影响系数λt、乳化液浓度析出效率浓度影响系数λC、乳化液流量剩余效率时间影响系数δt、乳化液流量剩余效率流量影响系数δQ、液体润滑摩擦影响系数a、边界润滑摩擦影响系数b、摩擦系数衰减指数Bξ;
(B)收集二次冷轧机组待生产带钢的预设定工艺参数,包括:带钢入口轧制速度VS、工作辊线速度VR、带钢宽度B、带钢入口厚度H、带钢出口厚度h、压下量Δh、轧制咬入角α、带钢后张应力σ0、带钢前张力σ1、带钢变形抗力K、轧制压力目标值Pt;
(C)计算要达到轧制压力目标值Pt所需要的摩擦系数目标值μt:
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>&mu;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>f</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<mn>1.02</mn>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>h</mi>
</mrow>
<mi>H</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mn>1.08</mn>
</mrow>
<mrow>
<mn>1.79</mn>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>h</mi>
</mrow>
<mi>H</mi>
</mfrac>
<msqrt>
<mfrac>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>y</mi>
</msub>
<mi>H</mi>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>f</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>K</mi>
<mo>-</mo>
<mi>&sigma;</mi>
<mo>)</mo>
<mi>B</mi>
<msqrt>
<mrow>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>y</mi>
</msub>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>h</mi>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mn>2</mn>
<mn>3</mn>
</mfrac>
<msqrt>
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mi>v</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
<mi>E</mi>
</mfrac>
<mi>K</mi>
<mfrac>
<mi>h</mi>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>h</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>y</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>R</mi>
<mo>&lsqb;</mo>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>16</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mi>v</mi>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mi>&pi;</mi>
<mi>E</mi>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>h</mi>
<mi>B</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>&sigma;</mi>
<mo>=</mo>
<mn>0.7</mn>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>+</mo>
<mn>0.3</mn>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
式中,Qf为外摩擦影响系数;Ry为工作辊弹性压扁半径;σ为等效张应力;
(D)计算要达到摩擦系数目标值μt所需要的变形区油膜厚度目标值ξt:
<mrow>
<msub>
<mi>&xi;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>&mu;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
<mi>b</mi>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<msub>
<mi>B</mi>
<mi>&xi;</mi>
</msub>
</mfrac>
</mrow>
(E)计算要达到变形区油膜厚度目标值ξt所需要的析出油膜厚度目标值ξpt:
<mrow>
<msub>
<mi>&xi;</mi>
<mrow>
<mi>p</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>&xi;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>&lsqb;</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mi>e</mi>
<mrow>
<mo>-</mo>
<mi>&theta;</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>K</mi>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</msup>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
<mrow>
<mn>3</mn>
<msub>
<mi>&theta;&eta;</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mi>R</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mi>S</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<msub>
<mi>&xi;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
(F)计算二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)。
2.根据权利要求1所述的二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法,其特征在于:所述的步骤(F)包括以下步骤:
F1)收集二次冷轧机组乳化液流量的最小值Qmin、乳化液流量的最大值Qmax、乳化液浓度的最小值Cmin、乳化液浓度的最大值Cmax;
F2)定义二次冷轧机组油耗控制目标函数F=Q·C,初始化目标函数最优解Fy=Qmax·Cmax;
F3)定义乳化液流量优化步长ΔQ、优化步数i,并初始化i=0;
F4)计算此时乳化液流量Qi=Qmin+i·ΔQ;
F5)根据乳化液在带钢表面析出油膜厚度模型,反算出乳化液流量为Qi时,要达到析出油膜厚度目标值ξpt所需要的乳化液浓度Ci:
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>&xi;</mi>
<mrow>
<mi>p</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>1000</mn>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mi>Q</mi>
</msub>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<msub>
<mi>C</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>BV</mi>
<mi>S</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>tanh</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mrow>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mfrac>
<mi>L</mi>
<msub>
<mi>V</mi>
<mi>S</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<msub>
<mi>C</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>&eta;</mi>
<mi>Q</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>exp</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<mfrac>
<mi>L</mi>
<msub>
<mi>V</mi>
<mi>S</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mi>Q</mi>
</msub>
<mfrac>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>BV</mi>
<mi>S</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
式中,ηC为乳化液浓度析出效率;ηQ为乳化液流量剩余效率;
F6)判断Cmin≤Ci≤Cmax是否成立?若成立,则转入步骤F7);若不成立,则转入步骤F9);
F7)计算此时二次冷轧机组油耗控制目标函数Fi=Qi·Ci;
F8)判断Fi<Fy是否成立?若成立,则令油耗控制目标函数最优解Fy=Fi、对应的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)=(Qi,Ci),转入步骤F9);若不成立,直接转入步骤F9);
F9)判断Qi≤Qmax是否成立?若成立,则令i=i+1,转入步骤F4);若不成立,则转入步骤F10);
F10)输出二次冷轧机组满足润滑性能要求且油耗最小的乳化液流量与浓度的最优组合(Qy,Cy)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710777359.3A CN107520253B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710777359.3A CN107520253B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107520253A true CN107520253A (zh) | 2017-12-29 |
CN107520253B CN107520253B (zh) | 2019-05-28 |
Family
ID=60683147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710777359.3A Expired - Fee Related CN107520253B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107520253B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108714627A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-10-30 | 燕山大学 | Dcr机组大变形下以稳轧为目标的工艺润滑优化方法 |
CN108787758A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-11-13 | 燕山大学 | 二次冷轧机组小变形条件下轧制工艺参数优化设定方法 |
CN109772908A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-05-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种降低末机架冷轧机乳化液浓度的装置及方法 |
CN110201854A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-06 | 燕山大学 | 基于板材上、下表面均匀涂覆的涂油量设定方法 |
CN110814046A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液流量补偿方法 |
CN110814047A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液浓度补偿方法 |
WO2020063187A1 (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 冷连轧机组的乳化液浓度优化方法 |
EP3804871A4 (en) * | 2018-07-24 | 2021-09-15 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | EMULSION FLOW OPTIMIZATION PROCESS ALLOWING THE VIBRATIONS OF A COLD CONTINUOUS ROLLER TO BE SUPPRESSED |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110773571B (zh) * | 2019-11-13 | 2020-10-27 | 燕山大学 | 一种二次冷轧机组乳化液浓度在线控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101025767A (zh) * | 2007-03-21 | 2007-08-29 | 燕山大学 | 冷连轧高速轧制过程中摩擦系数预报与设定方法 |
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 |
CN103544340A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-29 | 燕山大学 | 五机架冷连轧机组极薄带轧制中乳化液浓度的设定方法 |
CN104289525A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 上海宝钢钢材贸易有限公司 | 双机架六辊轧机冷轧中乳化液总流量设定方法 |
CN105312321A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法 |
-
2017
- 2017-09-01 CN CN201710777359.3A patent/CN107520253B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101025767A (zh) * | 2007-03-21 | 2007-08-29 | 燕山大学 | 冷连轧高速轧制过程中摩擦系数预报与设定方法 |
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 |
CN104289525A (zh) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 上海宝钢钢材贸易有限公司 | 双机架六辊轧机冷轧中乳化液总流量设定方法 |
CN103544340A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-29 | 燕山大学 | 五机架冷连轧机组极薄带轧制中乳化液浓度的设定方法 |
CN105312321A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种冷连轧机组的工艺润滑制度优化方法 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108714627A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-10-30 | 燕山大学 | Dcr机组大变形下以稳轧为目标的工艺润滑优化方法 |
CN108787758A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-11-13 | 燕山大学 | 二次冷轧机组小变形条件下轧制工艺参数优化设定方法 |
EP3804871A4 (en) * | 2018-07-24 | 2021-09-15 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | EMULSION FLOW OPTIMIZATION PROCESS ALLOWING THE VIBRATIONS OF A COLD CONTINUOUS ROLLER TO BE SUPPRESSED |
US11872614B2 (en) | 2018-07-24 | 2024-01-16 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Emulsion flow optimization method for suppressing vibration of cold continuous rolling mill |
US11779975B2 (en) | 2018-09-29 | 2023-10-10 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Method of emulsion concentration optimization for cold continuous rolling mill set |
WO2020063187A1 (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 冷连轧机组的乳化液浓度优化方法 |
CN110961464A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 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 |
CN109772908A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-05-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种降低末机架冷轧机乳化液浓度的装置及方法 |
CN110201854A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-06 | 燕山大学 | 基于板材上、下表面均匀涂覆的涂油量设定方法 |
CN110814047B (zh) * | 2019-11-13 | 2021-02-12 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液浓度补偿方法 |
CN110814046B (zh) * | 2019-11-13 | 2020-11-13 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液流量补偿方法 |
CN110814047A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液浓度补偿方法 |
CN110814046A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种dcr机组带钢下表面乳化液流量补偿方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107520253B (zh) | 2019-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107520253A (zh) | 二次冷轧机组以油耗控制为目标的乳化液工艺优化方法 | |
CN101683660B (zh) | 冷连轧机乳化液分段冷却控制方法 | |
CN105512804B (zh) | 冷连轧过程以成本综合控制为目标的乳化液流量设定方法 | |
CN100550029C (zh) | 冷连轧高速轧制过程中摩擦系数预报与设定方法 | |
CN101733289B (zh) | 一种热轧板带连轧轧制规程动态设定的方法 | |
CN106909723A (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 | |
CN103357656B (zh) | 一种大辊径大压下率冷轧极薄带钢的生产工艺 | |
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 | |
CN103978043B (zh) | 适于双机架四辊平整机组轧制力与张力协调控制方法 | |
CN101602067A (zh) | 五机架ucm冷连轧机组板形与板凸度在线综合控制方法 | |
CN102228914B (zh) | 一种矫直机的辊缝定位方法 | |
CN101648216A (zh) | 一种pc轧机板形板凸度离线预报设定方法 | |
CN103406370B (zh) | 基于模糊双曲模型冷轧机工作辊乳化液分段冷却控制方法 | |
EP3804871A1 (en) | Emulsion flow optimization method for suppressing vibration of cold continuous rolling mill | |
CN1979497A (zh) | 一种冷带钢连轧机中以划痕防治为目标的优化方法 | |
CN104289528A (zh) | 双机架四辊轧机的轧制张力控制方法 | |
CN103203369A (zh) | 一种热轧高强薄带钢的板形控制方法 | |
CN103341498A (zh) | 减少热轧钢板表面氧化铁皮厚度的方法 | |
CN106269896B (zh) | 冷轧单机架可逆轧制控制设备及方法 | |
CN107766606B (zh) | 提升二次冷轧机组直喷系统乳化液工艺润滑性能的方法 | |
CN106363023A (zh) | 一种冷连轧机组乳化液差异化流量设定方法 | |
CN113290061B (zh) | 一种基于锆合金的多轧程多道次变形制度设计方法 | |
CN107900111B (zh) | 二次冷轧机组切水橡皮与工作辊接触压力的优化方法 | |
CN101898202B (zh) | 一种sms-edc轧机轧制带材边部减薄量的预报方法 | |
CN104785540B (zh) | 一种适合于五机架冷连轧机组的轧制效率提升方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191030 Address after: 063600 south of Lexin Road, leting Town, leting County, Tangshan City, Hebei Province Patentee after: Tangshan grano Metal Technology Co., Ltd Address before: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 438 Patentee before: Yanshan University |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190528 Termination date: 20200901 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |