[发明专利]热轧带钢温度场的确定方法、系统、电子设备及存储介质

说明书

本申请涉及热轧带钢温度场的确定方法、系统、电子设备及存储介质，该热轧带钢温度场的确定方法包括获取热轧带钢的几何参数、热力学参数和物性参数，根据热轧带钢厚度，在厚度方向划分若干节点，确定空间步长，根据总时长和预设迭代次数确定时间步长，根据初始温度场及相转变温度，确定初始相比例系数，通过铁素体焓、奥氏体焓和温度之间预先确定的映射关系将初始温度场转变成初始焓场，建立焓传导微分方程，采用差分法对焓传导微分方程进行迭代求解，得到最终焓场，通过铁素体温度、奥氏体温度和焓场之间预先确定的映射关系将最终焓场转换成温度场，本申请确定热轧带钢的焓场，考虑了相变潜热，提高了准确性。

技术领域

本申请涉及轧钢技术领域，具体涉及热轧带钢温度场的确定方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

热轧带钢是指通过热轧方式生产的带材和板材，通常而言，热轧带钢的厚度为1.2-8mm。热轧带钢可以作为热轧钢板直接使用，也可作为冷轧、焊管、冷弯型钢生产的坯料，热轧带钢广泛应用于汽车、电机、化工、造船等领域。

热轧带钢具有以下特点：尺寸精度(主要是厚度精度)要求高，板形平坦，表面质量要求高(如无表面缺陷)，力学性能、工艺性能、物理化学性能要求高。在轧制过程中，由于轧制区的摩擦热和热轧带钢在变形阶段的变形热会引起热轧带钢的温度升高，变形热本身又受到热轧带钢的应变和应变率及温度传导的影响，这种温度升高一方面会造成热轧带钢材料的软化，另一方面还会影响热轧带钢的板形质量。故而，确定热轧带钢温度场对于热轧带钢的质量至关重要。

相关技术中一般采用差分法求解导热微分方程而直接采用温度进行迭代计算不能很好的跟踪或反映相变这一物理冶金过程，难以考虑相变潜热，导致计算存在一定误差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提供热轧带钢温度场的确定方法、系统、电子设备及存储介质，在求解导热微分方程中，采用焓场进行迭代，克服温度场迭代过程中不能跟踪相变进程的缺点。

第一个方面，本申请提供一种热轧带钢温度场的确定方法，包括：

获取热轧带钢的几何参数、热力学参数和物性参数，所述几何参数包括：热轧带钢的厚度；所述热力学参数包括：热轧带钢的初始温度场、热轧带钢的相转变温度及热轧带钢的相转变焓，铁素体焓、奥氏体焓和温度的关系函数；所述物性参数包括：待确定温度场的总时长、不同焓值条件下对应的热轧带钢的各相定压比热容、热轧带钢的各相导热系数，不同温度下热轧带钢的热膨胀系数，热轧带钢在室温下的密度；

根据热轧带钢厚度，在厚度方向划分若干节点，确定空间步长，所有所述节点沿热轧带钢的厚度方向依次均匀分布；

根据总时长和预设迭代次数确定时间步长；

根据所述初始温度场及所述相转变温度，确定初始相比例系数；

通过铁素体焓、奥氏体焓和温度之间预先确定的映射关系将初始温度场转变成初始焓场；

建立焓传导微分方程，采用差分法对焓传导微分方程进行迭代求解，得到最终焓场；

通过铁素体温度、奥氏体温度和焓场之间预先确定的映射关系将所述最终焓场转换成温度场。

在本申请的一示例性实施例中，空间步长和时间步长的确定方式包括：

其中，Δx为空间步长；h为热轧带钢的厚度；n为厚度方向划分节点数；Δt为时间步长，t_cal为总时长；N为预设迭代次数。

在本申请的一示例性实施例中，根据所述初始条件参数确定初始相比例系数，包括：

根据所述初始温度场，确定初始中心温度；