[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

摘要

一种适合于连续退火过程的带钢板形逐段演变预报方法，其主要包括以下由计算机执行的步骤：1、收集连退机组的关键设备与工艺参数；2、收集带钢的参数；3、定义相关参数；4、相关参数赋初值；5、计算带钢在温度为T_ij时的弹性模量屈服强度6、计算第i个单元内的变形差；7、计算第i个单元内带钢中间条元因张力引起的变形量，8、计算第i个单元的带钢在第j条元张力值σ_ij(i＝1、2、···、N，j＝1、2、···、2m+1)；9、判断是否成立；10、输出当前单元的出口板形α'_ij；11、判断i＜N是否成立。本发明实现了对带钢板形逐段演变的预报，降低了事故发生率，提高了生产效率。

主权项

一种适合于连续退火过程的带钢板形逐段演变预报方法，其特征在于：它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；(c)定义相关参数，主要包括：第i个单元内第j个条元与中间条元因温度差而引起的变形差Δl_Tij、第i个单元内第j个条元与中间条元因来料板形差而引起的变形差Δl_bij、第i个单元内第j个条元与中间条元因炉辊辊型而引起的变形差Δl_Dij、第i个单元因炉辊水平度与垂直度误差而引起的条元变形差Δl_sij、第i个单元内第j个条元因张力而引起的变形量Δl'_zij、第i个单元内第j个条元与中间条元因张力不均匀而引起的变形差Δl_zij、条带钢单元的中心线所处坐标值x_ij、带钢温度曲线系数a_ti0,a_ti2,a_ti4、带钢来料板形系数a_kbi、带钢在温度为Ti_j时的弹性模量带钢在温度为Ti_j时的屈服强度第i个单元的带钢在第j条元张力值σi_j，第i单元带钢入口板形α_ij，第i单元带钢出口板形α'_ij，i＝1、2、...、N，j＝1、2、...、2m+1；(d)相关参数赋初值，令i＝1；(e)计算带钢在第i个单元内温度为时的弹性模量屈服强度(j＝1、2、...、2m+1),A与ξ为回归系数，由钢种决定；(f)计算第i个单元内第j个条元与中间条元因温度差而引起的变形差Δl_Tij、第i个单元内第j个条元与中间条元因来料板形差而引起的变形差Δl_bij、第i个单元内第j个条元与中间条元因炉辊辊型而引起的变形差Δl_Dij、第i个单元因炉辊水平度与垂直度误差而引起的条元变形差Δl_sij以及第i个单元内第j个条元与中间条元因张力不均匀而引起的变形差Δl_zij(j＝1、2、...、2m+1),其满足以下方程：$\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{Tij}}=\mathrm{\β}(a_{\mathrm{ti}2}{x}_{\mathrm{ij}}^2+a_{\mathrm{ti}4}{x}_{\mathrm{ij}}^4)(H_i+\mathrm{\π}{R}_i)$$\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{bij}}={10}^{-5}\left[\underset{k=1}{\overset{6}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{kbi}}{\left(x_{\mathrm{ij}}\right)}^k\right](H_i+\mathrm{\π}{R}_i)$$\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{Dij}}=\frac{1}{2}(D_{\mathrm{ssij}}-D_{\mathrm{ssi}(m+1)})+\frac{1}{2}(D_{\mathrm{xsij}}-D_{\mathrm{xsi}(m+1)})$$\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{sij}}=\frac{2{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{csi}}}{L_i}{x}_{\mathrm{ij}}-\frac{2{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{cxi}}}{L_i}{x}_{\mathrm{ij}}+\sqrt{{(H_i+\mathrm{\π}{R}_i)}^2+2{\left(\frac{{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ssi}}-{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{sxi}}}{L_i}\right|x_{\mathrm{ij}}\left|\right)}^2}-H_i-\mathrm{\π}{R}_i$Δl_zi_j＝‑Δl_Ti_j‑Δl_bi_j+Δl_Di_j+Δl_si_j(g)计算第i个单元内带钢中间条元因张力引起的变形量Δl'_zi(m+1)，在弹性范围内其满足以下方程：${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}=\frac{E_{T_{\mathrm{ij}}}}{(1-v^2)}\frac{\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{zij}}+\mathrm{\Δ}{l^{\′}}_{\mathrm{zi}(m+1)}}{(H_i+\mathrm{\π}{R}_i)}$${\mathrm{\σ}}_i=\frac{1}{2m+1}\underset{j=1}{\overset{2m+1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}$(h)计算弹性变形范围内第i个单元的带钢在第j条元张力值σ_ij(j＝1、2、...、2m+1)；${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}=\frac{E_{T_{\mathrm{ij}}}}{(1-v^2)}\frac{\mathrm{\Δ}{l}_{\mathrm{zij}}+\mathrm{\Δ}{l^{\′}}_{\mathrm{zi}(m+1)}}{(H_i+\mathrm{\π}{R}_i)}$(i)判断是否成立？若存在不等式成立，则表示相应的带钢条元发生塑性变形，令相应的带钢条元的张力转入步骤(g)，重新计算；否则，转入步骤(j)；(j)输出第i个单元出口板形α'_ij：${{\mathrm{\α}}^{\′}}_{\mathrm{ij}}=-{10}^5\left[\frac{2(1-v^2)}{E_{T_{\mathrm{ij}}}+\frac{1}{2m+1}\underset{j=1}{\overset{2m+1}{\mathrm{\Σ}}}{E}_{T_{\mathrm{ij}}}}\right]({\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}-{\mathrm{\σ}}_i)$(k)判断i＜N是否成立？若不等式成立，则令α_(i+1)j＝α'_ij，i＝i+1，转入步骤(e)；若不等式不成立，转入步骤(l)；(l)结束计算。