[发明专利]连退过程以稳定通板与质量控制为目标的张力优化方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金轧钢技术领域，特别涉及一种冷轧带钢加工的控制方法。

背景技术

冷轧带钢在精整之前，需要经过退火以达到消除加工硬化、残余应力以及改善机械性能的目的。而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，具备效率高、生产周期短、适合大批量生产等一系列优点而得到了广泛应用。与此同时，连退生产过程中的各类缺陷问题也对技术人员造成了极大困扰：首先，连退炉内带钢的跑偏和热瓢曲缺陷对机组的稳定通板和产品质量危害极大，轻则影响生产效率，重则造成炉内断带，导致机组停产，故而二者一直是现场攻关的重点；其次，作为精整的上游工序，连退炉的出口板形精度对成品板形起着举足轻重的影响，因此，退火前后的带钢板形变化问题也得到了越来越多的关注。而张力作为连退机组的核心工艺参数，其设定优劣与带钢的通板稳定性及板形变化息息相关。除此之外，在连退炉高温段内，张力在改变带钢板形的同时，也会导致带钢宽度方向变窄。

针对以上连退过程中的几大技术难点，纵观国内外所有研究成果，已有许多学者分别采用解析法、有限元法以及实验法等不同手段进行了相关研究^[1-6]，同时为连退炉内张力的设定及优化给出了一定建议，但只针对单一问题，相对较为片面，没有提出针对以上问题的综合优化方案。而现场技术人员对于复杂、多样的带钢产品也只是通过表格法根据钢种、规格合并归类分段处理，操作起来过于死板，对现场经验依赖较大。这样，如何对连退炉各工艺段内张力进行综合优化设定就成为现场攻关的重点。

参考文献：

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发明内容

本发明的目的在于提供一种在保证产品质量的基础上，最大程度的提高连退机组通板能力的连退过程以稳定通板与质量控制为目标的张力优化方法。

本发明主要是充分结合连退机组的设备与工艺特点，制定了带钢稳定通板综合控制指标，并以此作为控制目标，将带材在各工艺段内的跑偏、热瓢曲作为约束条件，同时兼顾带材板形及拉窄问题，建立了一套适用于连退过程的张力综合优化技术。

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：连退机组炉内总工艺段数n，并依次编号，收集各个工艺段内设定张力最大值σ_j,max(MPa)及最小值σ_j,min(MPa)，炉辊半径R_j(mm)，炉辊平直段长度S_j(mm)，炉辊锥度γ_j(rad)，机组速度V(m/s)，带钢与炉辊的摩擦系数μ，相邻炉辊中心线之间的距离H(mm)，退火温度T_j(℃)；

(b)收集带钢的参数，主要包括：带钢宽度B(mm)，带钢厚度h(mm)，带钢泊松比ν，带钢临界瓢曲指数λ^*，带钢临界跑偏因子ψ^*；