一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法及装置，该方法通过理论分析建立了拉伸弯曲时带钢中间层残余应变与各矫直辊处带钢的相对弯曲曲率、各矫直辊处带钢的相对张应力的关系表达式，然后根据给定的辊式拉弯矫直工艺参数计算各矫直辊处带钢的残余应变，通过各矫直辊处带钢的残余应变累加计算出带钢的延伸率，通过比较延伸率计算值和延伸率实际值对辊式拉弯矫直机的上排辊压下量进行优化计算。本发明专利技术方法原理清晰明确，计算简单快速，计算结果与现场实测值吻合，可以正确匹配上排辊压下量与入口张力辊组和出口张力辊组的速度差，使辊式拉弯矫直机可提供的带钢延伸率与实际延伸率相符，防止带钢打滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金技术，尤其涉及一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法及装置。
技术介绍
辊式拉弯矫直机机组是衔接热轧和冷轧工序的关键设备，具有带钢矫直和破鳞的双重功能。该机组主要由两组张力辊以及位于中间的上下两排交替布置的矫直辊等部件组成，其中下排辊水平布置且位置固定，上排辊可整体倾斜调整。图1为十七辊拉弯矫直机机组示意图，如图1所示，带钢依次通过入口张力辊组18、上下17个矫直辊(其中上排辊8个，下排辊9个)以及出口张力辊组19，在张力辊组18、19施加的张力和矫直辊1～17弯曲的共同作用下完成矫直和破鳞过程。生产实践表明，利用辊式拉弯矫直机实现带钢矫直和破鳞的关键在于确定合理的辊式拉弯矫直机上排矫直辊的压下量，以达到合适的带钢延伸率。然而目前还没有简便实用的辊式拉矫带钢延伸率的在线计算模型，这使得常常要依靠经验给定上排矫直辊的压下量值，由此带来的问题是：在辊式拉弯矫直机机组实际应用时不能正确匹配上排辊压下量与入口张力辊组和出口张力辊组的速度差，而使带钢打滑，导致带钢表面擦伤并使带钢板形恶化。这是由于当机组入口张力和出口张力确定时，辊式拉弯矫直机可提供的带钢延伸率是由上排矫直辊的压下量决定的，而带钢实际延伸率是由入口张力辊组和出口张力辊组的速度差决定的，当上排矫直辊的压下量参数与入口张力辊组、出口张力辊组的速度差不能正确匹配时将导致辊式拉弯矫直机可提供的带钢延伸率与实际延伸率相差较大，此时带钢将相对矫直辊打滑。另外，辊式拉弯矫直机在实际应用时也不能较好的兼顾带钢矫直和破鳞的功能，经常遇到的问题是带钢破鳞效果很好，但是经辊式拉矫后带钢的板形却较差。这是由于要达到良好的破鳞效果，需要较大的带钢延伸率(一般大于1％)来实现，而该延伸率需分配到各矫直辊处，若上排辊的压下量设置不合理，则各矫直辊将不能较好的适应带钢变形，不利于改善带钢板形，甚至会使带钢板形恶化。因此需要进一步开发简便实用的辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的的计算模型，这对辊式拉弯矫直机的应用具有非常重要的工程意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法，包括以下步骤：(1)从生产计划表中获取辊式拉弯矫直机工艺参数及带钢参数，所述的矫直机工艺参数包括矫直辊辊数n、矫直辊直径d(单位mm)及辊距t(单位mm)，入口张力辊组线速度v0及出口张力辊组线速度v1，所述的带钢参数包括钢种类别、带钢厚度h(单位mm)、带钢宽度B(单位mm)、带钢屈服强度σs(单位MPa)、带钢入口张力T0(单位KN)、出口张力Tn(单位KN)及带钢延伸率设定值δ；(2)预设定矫直辊压下量，具体为：计算矫直辊最大压下量lmax(单位mm)；预设定第一个上排辊(即第2个矫直辊)的压下量(单位mm)和最后一个上排辊(即第n-1个矫直辊)的压下量(单位mm)；所述的矫直辊最大压下量lmax计算公式为：所述的预设定第一个上排辊(即第2个矫直辊)的压下量和最后一个上排辊(即第n-1个矫直辊)的压下量(3)依次计算第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢的相对弯曲曲率Ki和相对张应力ξi，其中，i＝2、3、4、…、n-1；所述的第i个矫直辊处的带钢相对弯曲曲率Ki由以下公式计算：K2=3hEt2σs×(2n-8)(n-5)l2+2(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12]]>Ki=6hEt2σs×2(n-i-1)(n-5)l2+(2n-7-i)ln-1(n-4)2-1,i=3,4,5,...,n-2]]>Kn-1=3hEt2σs×2(n-5)l2+(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12]]>其中，E为带钢的弹性模量，单位MPa第i个矫直辊处的带钢相对张应力ξi由以下公式计算：ξi=2nT0+(Tn-T0)(2i-1)2nBhσs,i=2,3,4,...,16;]]>(4)判断第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri及带钢延伸率所述判断第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri，具体为：若满足则说明第i辊处带钢中间层为塑性变形状态，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri的计算公式为：ϵri=σsE(ξiKi1+η(Ki-1)-1)(1-η);]]>若满足则说明第i辊处带钢中间层不是塑性变形状态，带钢在第i辊处只产生弹性变形，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri＝0。其中η为强化系数，当带钢为碳钢时取值为0.01～0.03；当带钢为合金钢时取值为0.1～0.25。(5)判断延伸率计算值δ′与延伸率设定值δ的偏差是否小于设定精度λ，即具体的：当不满足且延伸率计算值δ′大于延伸率设定值δ时，则将第2个矫直辊向上移动一定距离N为分步段数，第n-1个矫直辊的位置不变，即此时第2个矫直辊的压下量为第n-1个矫直辊的压下量为m为矫直辊调整的次数；然后转入步骤(3)；当不满足且延伸率计算值δ′小于延伸率设定值δ时，则将第n-1个矫直辊向下移动一定距离第2个矫直辊的位置不变，即此时第n-1个矫直辊的压下量为第2个矫直辊的压下量为m为矫直辊调整的次数；然后转入步骤(3)；当满足则说明由该拉伸弯曲矫直工艺参数提供的带钢延伸率与由入口出口张力辊组速度差设定的带钢延伸率值是相符的，因此满足条件的第2个矫直辊的压下量满足条件的第n-1个矫直辊的压下量其中，r为满足条件时矫直辊调整的次数。(6)根据满足条件的第2个矫直辊压下量l2和第n-1个矫直辊的压下量ln-1计算其它各上排辊的压下量li，所述的其它各上排辊压下量li采用以下公式计算：li=4(n-5)(n-i-1)l2+4(n-5)(i-2)ln-1(2n-8)2-4,i=4,6,8,...,n-3.]]>本专利技术还提供一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取装置，包括：参数获取模块，用于从生产计划表中获取辊式拉弯矫直机工艺参数及带钢参数，所述的矫直机工艺参数具体包括矫直辊辊数n、矫直辊直径d(单位mm)及辊距t(单位mm)，入口张力辊组线速度v0及出口张力辊组线速度v1，所述的带钢参数具体包括钢种类别、带钢厚度h(单位mm)、带钢宽度B(单位mm)、带钢屈服强度σs(单位MPa)、带钢入口张力T0(单位KN)、出口张力Tn(单位KN)及带钢延伸率设定值δ。预设定模块，用于根据计算获得矫直辊最大压下量lmax(单位mm)来预设定第一个上排辊(即第2个矫直辊)的压下量(单位mm)和最后一个上排辊(即第n-1个矫直辊)的压下量(单位mm)；所述的矫直辊最大压下量lmax计算公式为：所述的预设定第一个上排辊(即第2个矫直辊)的压下量和最后一个上排辊(即第n-1个矫直辊)的压下量带钢弯曲计算模块，用于依次计算第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢的相对弯曲曲率Ki和相对张应力ξi，i＝2、3、4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)从生产计划表中获取辊式拉弯矫直机工艺参数及带钢参数，所述的矫直机工艺参数包括矫直辊辊数n、矫直辊直径d及辊距t，入口张力辊组线速度v0及出口张力辊组线速度v1，所述的带钢参数包括钢种类别、带钢厚度h、带钢宽度B、带钢屈服强度σs、带钢入口张力T0、出口张力Tn及带钢延伸率设定值δ；2)预设定矫直辊压下量，具体为：计算矫直辊最大压下量lmax；预设定第2个矫直辊的压下量和第n‑1个矫直辊的压下量3)依次计算第2个矫直辊到第n‑1个矫直辊处带钢的相对弯曲曲率Ki和相对张应力ξi，其中，i＝2、3、4、…、n‑1；所述的第i个矫直辊处的带钢相对弯曲曲率Ki由以下公式计算：K2=3hEt2σs×(2n-8)(n-5)l2+2(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12;]]>Ki=6hEt2σs×2(n-i-1)(n-5)l2+(2n-7-i)ln-1(n-4)2-1,i=3,4,5,...,n-2;]]>Kn-1=3hEt2σs×2(n-5)l2+(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12;]]>其中，E为带钢的弹性模量，第i个矫直辊处的带钢相对张应力ξi由以下公式计算：ξi=2nT0+(Tn-T0)(2i-1)2nBhσs,i=2,3,4,...,16;]]>4)判断第2个矫直辊到第n‑1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri及带钢延伸率δ′，其中所述判断第2个矫直辊到第n‑1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri，具体为：若满足则说明第i辊处带钢中间层为塑性变形状态，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri的计算公式为：ϵri=σsE(ξiKi1+η(Ki-1)-1)(1-η);]]>若满足则说明第i辊处带钢中间层不是塑性变形状态，带钢在第i辊处只产生弹性变形，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri＝0；其中η为强化系数；(5)判断延伸率计算值δ′与延伸率设定值δ的偏差是否小于设定精度λ，即具体的：当不满足且延伸率计算值δ′大于延伸率设定值δ时，则将第2个矫直辊向上移动一定距离N为分步段数，第n‑1个矫直辊的位置不变，然后转入步骤(3)；当不满足且延伸率计算值δ′小于延伸率设定值δ时，则将第n‑1个矫直辊向下移动一定距离第2个矫直辊的位置不变，然后转入步骤(3)；当满足则说明由该拉伸弯曲矫直工艺参数提供的带钢延伸率与由入口出口张力辊组速度差设定的带钢延伸率值是相符的，因此满足条件的第2个矫直辊的压下量满足条件的第n‑1个矫直辊的压下量其中，r为满足条件时矫直辊调整的次数；(6)根据满足条件的第2个矫直辊压下量l2和第n‑1个矫直辊的压下量ln‑1计算其它各上排辊的压下量li，所述的其它各上排辊压下量li采用以下公式计算：...

【技术特征摘要】
1.一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)从生产计划表中获取辊式拉弯矫直机工艺参数及带钢参数，所述的矫直机工艺参数包括矫直辊辊数n、矫直辊直径d及辊距t，入口张力辊组线速度v0及出口张力辊组线速度v1，所述的带钢参数包括钢种类别、带钢厚度h、带钢宽度B、带钢屈服强度σs、带钢入口张力T0、出口张力Tn及带钢延伸率设定值δ；2)预设定矫直辊压下量，具体为：计算矫直辊最大压下量lmax；预设定第2个矫直辊的压下量和第n-1个矫直辊的压下量3)依次计算第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢的相对弯曲曲率Ki和相对张应力ξi，其中，i＝2、3、4、…、n-1；所述的第i个矫直辊处的带钢相对弯曲曲率Ki由以下公式计算：K2=3hEt2σs×(2n-8)(n-5)l2+2(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12;]]>Ki=6hEt2σs×2(n-i-1)(n-5)l2+(2n-7-i)ln-1(n-4)2-1,i=3,4,5,...,n-2;]]>Kn-1=3hEt2σs×2(n-5)l2+(n-5)ln-1(n-4)2-1×4n-113n-12;]]>其中，E为带钢的弹性模量，第i个矫直辊处的带钢相对张应力ξi由以下公式计算：ξi=2nT0+(Tn-T0)(2i-1)2nBhσs,i=2,3,4,...,16;]]>4)判断第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri及带钢延伸率δ′，其中所述判断第2个矫直辊到第n-1个矫直辊处带钢中间层是否为塑性变形状态，并相应计算各矫直辊处的带钢残余应变εri，具体为：若满足则说明第i辊处带钢中间层为塑性变形状态，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri的计算公式为：ϵri=σsE(ξiKi1+η(Ki-1)-1)(1-η);]]>若满足则说明第i辊处带钢中间层不是塑性变形状态，带钢在第i辊处只产生弹性变形，所述的带钢经第i辊弯曲后的残余应变εri＝0；其中η为强化系数；(5)判断延伸率计算值δ′与延伸率设定值δ的偏差是否小于设定精度λ，即具体的：当不满足且延伸率计算值δ′大于延伸率设定值δ时，则将第2个矫直辊向上移动一定距离N为分步段数，第n-1个矫直辊的位置不变，然后转入步骤(3)；当不满足且延伸率计算值δ′小于延伸率设定值δ时，则将第n-1个矫直辊向下移动一定距离第2个矫直辊的位置不变，然后转入步骤(3)；当满足则说明由该拉伸弯曲矫直工艺参数提供的带钢延伸率与由入口出口张力辊组速度差设定的带钢延伸率值是相符的，因此满足条件的第2个矫直辊的压下量满足条件的第n-1个矫直辊的压下量其中，r为满足条件时矫直辊调整的次数；(6)根据满足条件的第2个矫直辊压下量l2和第n-1个矫直辊的压下量ln-1计算其它各上排辊的压下量li，所述的其它各上排辊压下量li采用以下公式计算：2.根据权利要求1所述的辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法，其特征在于，所述步骤2)预设定矫直辊压下量中，矫直辊最大压下量lmax计算公式为：所述的预设定第2个矫直辊的压下量设定范围为(0.7～0.9)lmax，第n-1个矫直辊的压下量为0。3.根据权利要求1所述的辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取方法，其特征在于，所述步骤4)中η为强化系数，当带钢为碳钢时取值为0.01～0.03；当带钢为合金钢时取值为0.1～0.25。4.一种辊式拉弯矫直机的上排辊压下量的获取装置，其特征在于，包括：参数获取模块，用于从生产计划表中获取辊式拉弯矫直机工艺参数及带钢参数，所述的矫直机工艺参数包括矫直辊辊数n、矫直辊直径d及辊距t，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全忠，吴有生，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42