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一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法技术

技术编号:13906337 阅读:181 留言:0更新日期:2016-10-26 11:26
一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法,其主要包括以下由计算机执行的步骤:1、收集连退机组的关键设备与工艺参数;2、收集带钢的参数;3、定义相关参数;4、计算带钢临界失稳应力σh‑cr(x);5、计算带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x)、热应力σT(x)、摩擦力τd(x)以及向心力τz(x);6、计算带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x);7、计算带钢瓢曲指数分布λ(x);8、判断λ(x)<λ*是否成立;9、输出预报结果。本发明专利技术实现了对带钢通板过程中瓢曲缺陷的预报,降低了事故发生率,提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金轧钢
,特别涉及一种带钢瓢曲的预报方法。
技术介绍
连续退火由于采用了快速加热、高温退火、快速冷却、过时效处理等技术,能够将清洗、退火、平整、精整等工序合而为一,具有生产周期短、效率高、适合大批量生产等一系列优点而得到了广泛的应用。但在连退生产过程中,带钢在纵向经常会出现一条或数条不同程度的褶皱现象,现场称之为“瓢曲”。瓢曲现象对机组的稳定通板和产品质量危害极大,轻则出现数十米的褶皱,导致对机组采取降速措施,影响生产效率;重则造成炉内断带,导致机组停产。瓢曲现象作为连退领域的重大技术难题,严重阻碍了连退工艺的进一步发展,已经成为现场技术攻关的焦点。带钢瓢曲主要受到来料板形、工艺段设定张力、带钢横向温差、炉辊辊型、通板速度及摩擦系数等因素的影响,尤其是来料板形不良的影响较为严重。以往学者大多是基于对带钢由弹性失稳至瓢曲的研究[1-5],抑或是带钢总的设定张力对瓢曲的影响,没有对带钢内部单元的受力进行深入的研究,不但无法实现对瓢曲的在线预报,且不能定量的给出不同工况下带钢的瓢曲趋势。这样,如何综合考虑来料板形、辊型、温差、设定张力、摩擦系数及通板速度等因素,从带钢内部张力分布角度出发,建立带钢发生瓢曲可能性的量化指标,及时发现甚至预测出带钢的瓢曲趋势,并能够对其实现在线预报,进而指导生产,成为现场攻关的重点。参考文献:[1]Tetsu Matoba,Matsuo Ataka,Itaru Aoki,Takashi Jinma.Effect of Crown on Heat Buckling in Continuous Annealing and Processing Line[J].Iron and Steel.1994,80(8):61-66[2]N.Jacques,A.Elias,M.Potier-Ferry,H.Zahrouni.Buckling and wrinkling during strip conveying in processing lines[J].Journal of Materials Processing Technology.2007,190:33-40[3]张清东,常铁柱,戴江波.带钢高温态横向瓢曲的理论与试验[J].机械工程学报.2008,44(8):219-225[4]张清东,白剑,常铁柱,等.连续退火炉内带钢张力设定模型研究[J].钢铁.2006,41(2):42-45[5]张利祥,李俊,张理扬.连续退火机组带钢瓢曲临界张力的研究[J].钢铁.2012,47(6):42-45
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能及时对带钢瓢曲做出预报、有效避免事故发生、提高生产效率的适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法。本专利技术主要是根据带钢瓢曲机理,在已知带钢张力分布的基础上,从带钢受到的内力(热应力、泊松应力)及外力(摩擦力、向心力)入手建立预报模型,制定评判带钢瓢曲趋势的量化指标,提出了适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法。本专利技术包括以下由计算机执行的步骤:(a)收集连退机组的关键设备与工艺参数,主要包括:炉辊半径R,炉辊平直段长度S,炉辊锥度γ,临界锥度γc,机组速度V,速度影响系数κ,带钢与炉辊的摩擦系数μ;(b)收集带钢的参数,主要包括:带钢宽度B,带钢厚度h,当前工艺段的张力分布σj(x),上一工艺段的张力分布σj-1(x),当前工艺段的温度分布T(x),当前工艺段与上一工艺段的温度变化ΔT(x),带钢线膨胀系数β,带钢泊松比ν、带钢局部失稳区域宽度b,带钢受力范围L,带钢临界瓢曲指数λ*;(c)定义相关参数,主要包括:带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x),带钢局部失稳区域所受热应力σT(x),带钢局部失稳区域所受摩擦力τd(x),带钢局部失稳区域所受向心力τz(x),失稳区域中心坐标x0,带钢在当前温度下的弹性模量E(x),带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x),带钢临界失稳应力σh-cr(x),带钢瓢曲指数分布λ(x),过程调整参数j、i;(d)计算带钢临界失稳应力σh-cr(x); σ h - c r ( x ) = π 2 E ( x ) 3 ( 1 - v 2 ) ( h b ) 2 ]]>E(x)=208570-0.20986T(x)2(e)计算带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x)、热应力σT(x)、摩擦力τd(x)以及向心力τz(x),包括以下步骤;(e1)相关参数赋初值,令j=1;(e2)令(e3)判断是否成立?若不等式成立,则转入步骤(e4);若不等式不成立,则τd(x0)=0,转入步骤(e4);(e4)判断是否成立?若不等式成立,则令j=j+1,转入步骤(e2);若不等式不成立,则转入步骤(f);(f)计算带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x),包括以下步骤;(f1)相关参数赋初值,令i=1;(f2)令(f3)判断σν(x0)+σT(x0)≥0是否成立?若不等式成立,转入步骤(f4);若不等式不成立,转入步骤(f6);(f4)判断τz(x0)+τd(x0)≤σν(x0)+σT(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=τz(x0)+τd(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,转入步骤(f5);(f5)判断τz(x0)-τd(x0)≤σν(x0)+σT(x0)<τz(x0)+τd(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=σν(x0)+σT(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,则σh(x0)=τz(x0)-τd(x0),转入步骤(f7);(f6)判断τz(x0)≥τd(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=τz(x0)-τd(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,则σh(x0)=0,转入步骤(f7);(f7)判断是否成立?若不等式成立,则令i=i+1,转入步骤(f2);若不等式不成立,则转入步骤(g);(g)计算带钢瓢曲指数分布λ(x); λ ( x ) = σ h ( x ) 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法,其特征在于:它包括以下由计算机执行的步骤:(a)收集连退机组的关键设备与工艺参数,主要包括:炉辊半径R,炉辊平直段长度S,炉辊锥度γ,临界锥度γc,机组速度V,速度影响系数κ,带钢与炉辊的摩擦系数μ;(b)收集带钢的参数,主要包括:带钢宽度B,带钢厚度h,当前工艺段的张力分布σj(x),上一工艺段的张力分布σj‑1(x),当前工艺段的温度分布T(x),当前工艺段与上一工艺段的温度变化ΔT(x),带钢线膨胀系数β,带钢泊松比ν、带钢局部失稳区域宽度b,带钢受力范围L,带钢临界瓢曲指数λ*;(c)定义相关参数,主要包括:带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x),带钢局部失稳区域所受热应力σT(x),带钢局部失稳区域所受摩擦力τd(x),带钢局部失稳区域所受向心力τz(x),失稳区域中心坐标x0,带钢在当前温度下的弹性模量E(x),带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x),带钢临界失稳应力σh‑cr(x),带钢瓢曲指数分布λ(x),过程调整参数j、i;(d)计算带钢临界失稳应力σh‑cr(x);σh-cr(x)=π2E(x)3(1-v2)(hb)2]]>E(x)=208570‑0.20986T(x)2(e)计算带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x)、热应力σT(x)、摩擦力τd(x)以及向心力τz(x),包括以下步骤;(e1)相关参数赋初值,令j=1;(e2)令(e3)判断是否成立?若不等式成立,则转入步骤(e4);若不等式不成立,则转入步骤(e4);(e4)判断是否成立?若不等式成立,则令j=j+1,转入步骤(e2);若不等式不成立,则转入步骤(f);(f)计算带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x),包括以下步骤;(f1)相关参数赋初值,令i=1;(f2)令(f3)判断σν(x0)+σT(x0)≥0是否成立?若不等式成立,转入步骤(f4);若不等式不成立,转入步骤(f6);(f4)判断τz(x0)+τd(x0)≤σν(x0)+σT(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=τz(x0)+τd(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,转入步骤(f5);(f5)判断τz(x0)‑τd(x0)≤σν(x0)+σT(x0)<τz(x0)+τd(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=σν(x0)+σT(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,则σh(x0)=τz(x0)‑τd(x0),转入步骤(f7);(f6)判断τz(x0)≥τd(x0)是否成立?若不等式成立,则σh(x0)=τz(x0)‑τd(x0),转入步骤(f7);若不等式不成立,则σh(x0)=0,转入步骤(f7);(f7)判断是否成立?若不等式成立,则令i=i+1,转入步骤(f2);若不等式不成立,则转入步骤(g);(g)计算带钢瓢曲指数分布λ(x);λ(x)=σh(x)σh-cr(x)]]>(h)判断λ(x)<λ*是否成立?若不等式成立,则带钢不发生瓢曲,转入步骤(i);否则,带钢发生瓢曲,转入步骤(i);(i)输出预报结果。...

【技术特征摘要】
1.一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法,其特征在于:它包括以下由计算机执行的步骤:(a)收集连退机组的关键设备与工艺参数,主要包括:炉辊半径R,炉辊平直段长度S,炉辊锥度γ,临界锥度γc,机组速度V,速度影响系数κ,带钢与炉辊的摩擦系数μ;(b)收集带钢的参数,主要包括:带钢宽度B,带钢厚度h,当前工艺段的张力分布σj(x),上一工艺段的张力分布σj-1(x),当前工艺段的温度分布T(x),当前工艺段与上一工艺段的温度变化ΔT(x),带钢线膨胀系数β,带钢泊松比ν、带钢局部失稳区域宽度b,带钢受力范围L,带钢临界瓢曲指数λ*;(c)定义相关参数,主要包括:带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x),带钢局部失稳区域所受热应力σT(x),带钢局部失稳区域所受摩擦力τd(x),带钢局部失稳区域所受向心力τz(x),失稳区域中心坐标x0,带钢在当前温度下的弹性模量E(x),带钢局部失稳区域所受横向压应力σh(x),带钢临界失稳应力σh-cr(x),带钢瓢曲指数分布λ(x),过程调整参数j、i;(d)计算带钢临界失稳应力σh-cr(x); σ h - c r ( x ) = π 2 E ( x ) 3 ( 1 - v 2 ) ( h b ) 2 ]]>E(x)=208570-0.20986T(x)2(e)计算带钢局部失稳区域所受泊松应力σν(x)、热应力σT(x)、摩擦力τd(x)以及向心力τz(x),包括以下步骤;(e1)相关参数赋初值...

【专利技术属性】
技术研发人员:白振华王云祥王瑞刘亚星周莲莲钱承崔亚亚
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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