[发明专利]一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法。

背景技术

在钢板热连轧轧制过程中，轧制规程是制定热轧生产工艺最基本的内容之一。而轧制规程的好坏，直接影响后续控制的难度和决定最终产品的质量，所以制定合理的轧制规程对提高钢板带生产质量具有重大的意义。而要制定合理的轧制规程，准确的数学模型是关键。其中，轧制力预测模型，轧制温度预测模型为轧制规程制定过程中的关键模型。准确的预测在钢板轧制过程中轧制力和轧制温度的大小为合理制定轧制规程的最基本的保障。在热连轧过程中，轧制温度直接影响着轧件在轧制过程中的变形抗力大小进而影响着轧制力的大小，而另一方面，轧件因摩擦、塑性变形引起的温度变化多少又与轧制力大小直接相关，所以，轧制温度和轧制力之间存在着热力耦合关系。而在现有技术中，在计算轧制力和轧制温度时，都是将两个模型分开计算，人为的分离了轧制力和轧制温度的相互影响，从而导致所预测的轧制力和轧制温度与实测值存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法。将将轧制力和温度计算当成一整体，还原轧制力和轧制温度相互影响的实际情况，以达到同时提高轧制力和轧制温度预测精度的效果。

本发明是通过以下技术方案实现：

本发明所涉及的轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法，实现步骤如下：

1、一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取计数器i＝1，其中i为正整数且i≥1，计算考虑压扁后的变形区接触弧长的水平投影mm；预设定压扁后轧辊半径R_i'、平面变形抗力K_i以及摩擦系数μ_i初始值，即R_i'＝R，K_i＝K₀，μ_i＝μ₀，R为工作辊原始半径，mm，Δh＝h₁-h₂为压下量，h₁、h₂分别为板带入口、出口厚度，mm，K₀为平面变形抗力初始值，MPa，μ₀为摩擦系数初始值；

2)确定轧制力P_i＝B_ml_diK_iQ_p，kN；式中，为变形区内轧件的平均宽度，B、b分别为轧前、轧后板宽，mm；Q_p为平面应力状态系数；

3)根据步骤2)确定的轧制力P_i，确定压扁后轧辊半径mm；根据压扁后轧辊半径R_i+1'计算接触弧长

4)根据步骤2)确定的轧制力P_i，计算轧制温度t_i，℃；其中，因塑性变形而产生的温升℃；其中，ρ为轧件比重，kg/m³；c为轧件比热，J/(kg·m³)，η_P为塑性变形热效率系数；摩擦温升℃；其中，η_f为摩擦热效率系数，f为前滑值，b为后滑值；

5)根据步骤4)所得到的轧制温度t_i，计算变形抗力MPa，根据变形抗力σ_si计算平面变形抗力K_i+1＝1.155σ_si，其中，ε为真应变；为变形速率，s^-1；为热力学温度，K；a₁～a₄为待定系数；

6)根据步骤4)所得到的轧制温度t_i，计算摩擦系数μ_i+1＝K₁K₂K₃K₄(0.877-0.0039t_i)，其中，K₁为与轧辊材质及表面状态有关修正系数，K₂为与轧制材料种类有关修正系数；K₃为与轧制速度有关修正系数，K₄为张力影响系数；

7)确定轧制力P_i+1，其中，P_i+1＝K_i+1Q_pB_ml_d(i+1)；