(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111392853.0 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 宝钢湛江钢铁有限公司 地址 524000 广东省湛江市经济技 术开发 区东简街道办岛东大道18号 (72)发明人 战波　王甲子　叶学卫　黄文铭　 (74)专利代理 机构 广州市南 锋专利事务所有限 公司 44228 代理人 千帆 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) (54)发明名称 一种5+1型冷连轧机组五机架轧制模式下工 艺润滑制度优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种5+1型冷连轧机组五机架 轧制模式下工艺润滑制度优化方法， 采用五道次 模式进行轧制， 即停用第2或第3机架进行轧制并 重新编号为第1， 2， 3， 4， 5机架； 所述方法包括收 集超高强钢冷连轧过程轧制规程的设定参数； 收 集工艺润滑制度参数； 计算各个机架总目标函数 最小值对应的最优参数等步骤。 与现有技术相 比， 本方法在现场取得了显著的应用效果， 通过 本技术的应用， 5+1型冷连轧机组高强钢轧制在 减少了一个道次的情况下， 优化了工艺润滑制 度， 保证了整体机组的稳定性， 提高了机组的经 济效益。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 113988472 A 2022.01.28 CN 113988472 A 1.一种5+1型冷连轧机组五机架轧制模式下工艺润滑制度优化方法， 其特征在于： 所述 5+1型冷连轧机组包括5个常规轧机和第4机架小辊径轧机， 采用五道次模式进 行轧制， 即停 用第2或第3机架进行轧制并重新编号为第1， 2， 3， 4， 5机架； 所述工艺润滑制度优化方法包 括以下由计算机执 行的步骤： (a)将所选用五个机架 依次用下 标i表示， i ＝1,2,3,4,5； (b)收集超高强钢冷连轧过程轧制规程的设定参数， 包括： 各机架带材入口厚度hi‑1， 各 机架带材出口厚度hi， 第i机架带钢入口速度v0i， 第i机架带钢出口速度v1i各机架轧制压力 Pi； (c)收集工艺润滑制度参数： 乳化液流量损耗系数k1， 润滑剂的粘度压缩系数θ， 乳化液 的密度ρ， 乳化液比热容cm， 工作辊表 面与带钢表 面纵向粗糙度影响系数krg， 第i机架工作辊 表面纵向粗糙度Rari， 第i机架带钢表 面纵向粗糙度R asi， 浓度影响系数c1,c2， 与换热系数相 关的回归系数c3， 乳化液的初始温度trc， 乳化液的初始浓度C0， 综合乳化液浓度影响系数kc， 乳化液最大浓度、 最小浓度Cmax、 Cmin， 乳化液初始温度最小值、 最大值 第i机架上乳 化液流量最小值、 最大值 第i机架下乳化液流 量最小值、 最大值 (d)设定各机架带钢上、 下表面 打滑临界润滑油膜厚度为ξdhs,i、 ξdhx,i， 各机架带钢上、 下 表面热滑伤临界润滑油膜厚度为ξrhss,i、 ξrhsx,i； 定义各机架上、 下轧制变形区润滑油膜厚度 为ξbxs,i、 ξbxx,i， 各机架上、 下乳化液流量为Ws,i、 Wx,i； 定义带钢上、 下表面轧制稳定性控制目 标函数Gwds(Xwds)、 Gwdx(Xwdx)， 调节变量为Xwds＝{C,trc,Ws,i}、 Xwdx＝{C,trc,Wx,i}； 定义带钢上 下表面润滑差异性控制目标函数Gcy(Xcy)， 调节变量为Xlq＝{wi}； 乳化液冷却效果控制目标 函数Glq(Xlq)； 5+1型冷连轧机组超高强钢轧制的工艺润滑制度优化控制目标函数Grz(Xrz)； (e)给定工艺润滑制度的优化变量初始值 给定搜索步长 ΔXirz＝{ΔC,Δtrc,ΔWs,i,ΔWx,i}， 搜索范围为： 给定目标函数初始值Grz0 ＝105； (f1)令k1＝0； (f2)令C＝Cmin+k1ΔC； (g1)令k2＝0； (g2)令 (h1)令i＝1； (h2)令k3i＝0； (h3)令 (h4)判断不 等式i＜5是否成立？ 若成立， 转入步骤(h2)； 若不成立,则转入步骤(i1)； (i1)令i＝1； (i2)令k4i＝0； (i3)令 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113988472 A 2(i4)判断不 等式i＜5是否成立？ 若成立， 转入步骤(i2)； 若不成立， 则转入步骤(j)； (j)以乳化液浓度、 初始温度、 第i机架上、 下乳化液流量为优化变量， 计算动力黏度η， 进而计算第i机架上、 下轧制变形区润滑油膜厚度为ξbxs,i、 ξbxx,i： 其中a1,b1分别为润滑油大气压力下动力黏度的参数， ai为第i机架咬入角， Ksi为第i机 架带钢变形抗力， A为变形区面积， σi‑1,i为第i机架 平均后张应力； (k)以第i机架带钢上表面平均润滑油膜厚度接近目标值( ξrhss,i+ξdhs,i)/2为优化目标， 计算第i机架带钢上、 下表面轧制稳定性控制目标函数： 其中αξ为机组整体稳定性控制系数， (1 ‑αξ)为最大稳定性偏差控制系数； (l)计算带钢上 下表面差异性控制目标函数Gcy(Xcy)： 式中βξ为机组整体带钢上下表面润滑差异控制系数， (1 ‑βξ)为带钢上下表面最大润滑 差异控制系数； (m)计算乳化液冷却效果控制目标函数Glq(Xlq)： 式中， λwq为机组整体冷却效果控制 系数， (1‑λwq)为机组平均冷却效果控制系数； 在轧制 工艺确定的前提下， 同时忽略乳化液浓度与温度对冷却的影响， 乳化液冷却效果系数ηlq,i 是关于乳化液流 量的函数， 即 ηlq,i＝f(wi)， 其中， i ＝1,2,3,4,5， (n)第i机架优化分布函数为Xirz＝{C,trc,Ws,i,Wx,i}， 计算5+1型冷连轧机组超高强钢轧 制的工艺润滑制度优化控制总目标函数Grz(Xrz)： Grz(Xrz)＝ λ1Gwds(Xwds)+λ2Gwdx(Xwdx)+λ3Gcy(Xcy)+λ4Glq(Xlq)； 式中， λ1为带钢上表面轧制稳定性权重系数； λ2为带钢下表面轧制稳定性权重系数； λ3 为带钢上、 下表面润滑差异性权 重系数； λ4为乳化液冷却效果权 重系数；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113988472 A 3