[发明专利]一种适用于连退机组炉内带钢残余应力的预报方法

说明书

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种适用于连退机组炉内带钢残余应力的预报方法，带钢产生残余应力的来源包括来料带钢板形、连退机组炉内带钢横向温差、连退机组炉内炉辊辊型以及连退机组炉内炉辊安装误差，分别计算来料带钢板形已存在的残余应力、连退机组炉内带钢横向温差引起的残余应力、连退机组炉内炉辊辊型引起的残余应力、连退机组炉内炉辊安装误差引起的残余应力，然后将计算得到的上述各个残余应力通过求和，求得相应的连退过程中带材内部残余应力横向分布值，最后输出带钢内部的残余应力横向分布值。本发明实现了对连退炉内带钢残余应力的精准预报，从而为极大地改善了连退出口带钢的板形质量奠定了基础。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种适用于连退机组炉内带钢残余应力的预报方法。

背景技术

近年来，随着国内外市场对高等级带钢产品需求的不断提高，促使着企业不仅要保证带钢的尺寸、表面质量还需要兼顾产品的力学性能。连续退火机组因为具有改善带钢板形与力学性能的特点，使得退火工艺已经成为高等级带钢生产过程中一项不可或缺的工艺流程。但是在实际生产过程中发现带钢在经过连续退火工艺后，仍然会存在板形质量不佳问题，而带钢宏观表现出来的板形问题，实际上就是带钢内部存在不均匀的残余应力。连退生产现场出口成品带钢出现板形质量问题，如果在可改善范围之内，可以借助于精整机组对带钢的板形问题进行改善修补，一旦超出了精整机组的调控范围，那么带钢只能降等级处理更严重只能按照次品价格出售，严重影响了带钢生产企业的盈利。

经过专利检索，发现国家知识产权局于2015年9月23日公开了公开号为CN104923573A的专利文献。本发明提供了一种冷轧薄带钢宽度方向起浪形式的预测方法。该方法在得到冷轧带钢残余应力值及其坐标值的基础上，经如下步骤实现：(1)计算左辅助向量和右辅助向量；(2)计算包括端点值的残余应力正极大值坐标向量；(3)计算包括端点值的残余应力的负极小值向量及其坐标向量；(4)计算宽度向量；(5)计算幅值向量；(6)确定宽度方向起浪形式函数。利用该方法可以预测冷轧薄带钢宽度方向的起浪区域和起浪形式，提高冷轧生产中对带钢质量的评估能力。

上述专利文献是通过冷轧带钢残余应力值来预测冷轧薄带钢宽度方向的起浪区域和起浪形式，但没有给出冷轧带钢残余应力值的算法，也没有综合考虑设备部件、温差等因素对带钢残余应力的影响，故不能有效消除钢残余应力所造成的带钢板形质量问题。

发明内容

为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种适用于连退机组炉内带钢残余应力的预报方法。本发明实现了对连退炉内带钢残余应力的精准预报，为改善了连退出口带钢的板形质量奠定了基础。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种适用于连退机组炉内带钢残余应力的预报方法，带钢产生残余应力的来源包括来料带钢板形、连退机组炉内带钢横向温差、连退机组炉内炉辊辊型以及连退机组炉内炉辊安装误差，分别计算来料带钢板形已存在的残余应力、连退机组炉内带钢横向温差引起的残余应力、连退机组炉内炉辊辊型引起的残余应力、连退机组炉内炉辊安装误差引起的残余应力，然后将计算得到的上述各个残余应力通过求和，求得相应的连退过程中带材内部残余应力横向分布值，最后输出带钢内部的残余应力横向分布值。

进一步地，计算来料带钢板形已存在的残余应力Δσ_ib(x)，用式(1)表示为：

式中：x为在第i个单元内沿带钢宽度方向的横向坐标值，β₀(x)为酸轧来料的板形，E_i为带材在第i个单元内的弹性模量，β_i-1'(x)为带材进入第i个单元前的实际板形，即单元外板形，v为带材的泊松比，i表示第i个单元，i＝1,2,3…n,n为划分单元数；

其中，β₀(x)用式(2)表示为