[发明专利]连退机组炉子段炉辊辊型的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金轧钢技术领域，特别涉及一种连退机组炉辊辊型的设计方法。

背景技术

在连退生产过程中，带钢的高速稳定通板性往往受到“跑偏”和“瓢曲”两种缺陷的双重考验。所谓的“跑偏”缺陷是指带钢在连续退火炉内运行中自行偏离生产线的中心，向辊子的一边移动的现象；所谓的“瓢曲”缺陷就是指带钢在连续退火炉内由于带钢横向受力不均，产生了斜向褶皱的板面。缺陷发生后，往往发生带钢断带事故，不但影响生产效率，甚至会造成产品降级或判废，给企业带来了较大的经济损失。为此，为了避免带钢跑偏，同时又要防止瓢曲的发生，需要对炉内炉辊进行合理的辊型设计，常见炉辊有三种辊型：双锥度辊、单锥度辊、平辊。文献[1，2]根据现场情况定性分析了辊型因素对带钢“跑偏”和“瓢曲”的影响。从炉辊凸度、平台区长度等方面入手，同时兼顾带钢“跑偏”和“瓢曲”，为辊型的设计给出了一些参考。但是，到目前为止，国内外学者对辊型因素对带钢“跑偏”和“瓢曲”的影响都还仅仅停留在定性分析阶段。尚未检索到有关从力学角度建立数学模型定量研究辊型因素对带钢“跑偏”和“瓢曲”影响的文献公诸于世，更未有以两种缺陷的发生率最小为目标对炉辊辊型进行优化的研究见诸于文献。这样，如何定量分析炉辊辊型对带钢“跑偏”和“瓢曲”的影响，并相应对辊型进行优化仍然是现场攻关的重点。

(参考文献：[1]杨静.连退炉内炉辊的选择与优化设计[J].工业炉，2011(6)：23-27.[2]王彬.连退炉辊凸度控制技术在预防带钢瓢曲上的应用[J].梅山科技，2009（4）：14-16.[3]张靖周.传热学[M].科学出版社，2009.)

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止带钢“跑偏”和“瓢曲”的连退机组炉辊辊型的设计方法。

本发明的技术方案如下：

本发明包括以下由计算机执行的步骤：

(a)收集机组的关键设备与工艺参数，主要包括以下步骤：

（a1）收集炉辊辊形参数，主要包括：炉辊最大辊径D、炉辊辊身长度L、炉辊表面粗糙度Ra_r1；

（a2）收集此工艺段的工艺参数，主要包括：工艺段的设定张力σ、设定温度T，一般条件下的室内温度T_sw；

（a3）收集传热学相关参数，主要包括：炉辊与带钢换热系数a₁、炉辊与气体换热系数a₂、炉辊比热C_p、炉辊热膨胀系数β、炉辊导热系数K及炉辊密度ρ等。

（b）收集m个规格带钢样本的参数，主要包括：带钢钢种、带钢宽度B_i、带钢厚度h_i、带钢温度T_gi、带钢表面粗糙度Ra_r2i、带钢来料板形ε_i,j、带钢常温下弹性模量（其中i=1,2,…m，j板形测量第j个通道，也是炉辊或带钢横向第j个取样点）；