[发明专利]一种适合于连续退火过程的带钢板形逐段演变预报方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金轧钢技术领域，特别涉及一种适合于连续退火过程的带钢板形逐段演变预报方法。

背景技术

板形的实质是板带材内部应力的分布。在连退生产过程中，带钢从进入连退炉到连退炉出口依次通过预热炉、加热炉、均热炉、缓冷段、快冷段、时效段、终冷段，在此过程中由于各工艺段设定张力、带钢横向温差、炉辊辊型、设备误差等因素的存在导致带钢横向的张力分布也是不断变化的。由于连退过程的复杂性，板形是导致带钢跑偏与瓢曲的重要因素，其影响主要体现在三个方面：一是在当前工艺段中，如带钢的板形为单边浪时，容易导致跑偏；带钢的板形为中浪时，则容易产生瓢曲。二是前工艺段的出口板形作为后工艺段的来料板形直接影响该工艺段的连退过程；三是连退后产品的板形作为下游平整工序的来料板形则对该工序的正常生产以及成品的板形分布起着举足轻重的作用。

对于连退过程中带钢内部张力分布问题，以往学者都是采用有限元法^[1-3]，不但计算工作量较大，且无法实现在线预报，尚未检索到有关从力学角度建立数学模型定量研究来料板形、炉辊辊型等关键工艺对带钢板形逐段演变的影响的文献，更未有对连退过程的板形逐段演变的预报方法的研究见诸于文献。这样，如何准确地预测连退过程中带钢板形的逐段演变情况、分析其影响因素，进而对连退过程中各段板形的逐段演变进行预报并加以控制，防止带钢因板形问题而引发跑偏与瓢曲问题，并且保证连退出口板形达到下游平整等工序的对来料板形的要求就成为现场攻关的重点。

(参考文献：[1]白振华，石晓东，等.连续退火过程中带钢热瓢曲产生的机理[J].塑性工程学报，2012，19(1)：97-102.[2]刘艳红，李俊，等.连续退火线上带钢横向压缩应力分布的有限元仿真[J].钢铁，2010，45(4)：60-64.[3]张清东，常铁柱，戴江波，王文广.连退线上带钢张应力横向分布的有限元仿真[J].北京科技大学学报，2006，28(12)：1162-1166.)

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作量小、能够及时根据带钢板形情况对连退过程采取相应的控制、实现在线预报的适合于连续退火过程的带钢板形逐段演变预报方法。本发明主要从力学角度出发建立数学模型，根据炉子段入口来料板形计算出第一个单元(每一个道次看作一个单元)的出口板形，并将此单元的出口板形作为第二个单元的入口板形加以计算，即可求得第二单元的出口板形，依次类推，实现了连续退火过程的带钢板形逐段演变预报。

本发明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：

炉子段单元划分数目N,第i个单元内上、下炉辊的实际辊型分布D_ssij、D_xsij，炉内炉辊辊身长度L_i、第i个单元内上下炉辊中心线之间的距离H_i，第i个单元内上下炉辊半径R_i，第i个单元内带钢的设定张力σ_i，第i个单元上、下炉辊工作侧在水平线以上最大垂直度误差值δ_csi、δ_cxi，第i个单元上、下炉辊工作侧在指向工作侧的最大水平度误差值δ_ssi、δ_sxi，i＝1、2、…、N；

(b)收集带钢的参数，主要包括：带钢钢种、带钢宽度B、带钢厚度h、宽度方向条元划分数目2m+1，第i个单元内带钢沿着横向温度分布T_ij、炉子段入口带钢来料板形α_1j、带钢线膨胀系数β、带钢泊松比ν，带钢屈服强度系数A、ξ，i＝1、2、…、N，j＝1、2、…、2m+1；