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热轧钢卷鼓肚缺陷在线预报方法技术

技术编号:8978689 阅读:247 留言:0更新日期:2013-07-31 20:30
一种热轧钢卷鼓肚缺陷在线预报方法,其主要包括以下可由计算机执行的步骤:1、收集热轧卷取机的设备及工艺参数;2、收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数;3、收集过程参数;4、求解卸卷后钢卷内部应力和极径分布;5、计算鼓肚钢卷带钢的挠曲变形;6、计算鼓肚状态下的极径;7计算带钢鼓肚量。本发明专利技术可实现对“鼓肚”缺陷发生程度的定量预报,预报准确率均达95%以上,具有推广应用的价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金轧钢
,特别涉及一种热轧钢卷鼓肚缺陷在线预报技术。
技术介绍
在热轧生产过程中,所谓的“鼓肚”缺陷就是指热轧钢卷在卷取完毕抽去卷筒之后,整个钢卷在重力作用下逐渐塌陷、呈椭圆形状的一种现象,也称为塌卷或扁卷。钢卷“鼓肚”缺陷发生之后,轻则影响下游机组的开卷速度,重则导致下游工序无法正常打开钢卷,不但影响生产效率,甚至会造成产品降级或判废,给企业带来了较大的经济损失。对于热轧生产过程中钢卷的“鼓肚”问题,文献[1,2]根据现场情况定性分析了 “鼓肚”缺陷的影响因素,从卷取温度的控制、合理设定卷取张力、钢卷正确堆垛等方面入手,给出了一些实用治理措施。但到目前为止,国内外学者对于“鼓肚”缺陷产生的机理及其影响因素研究方面都还仅仅停留在定性分析阶段,尚未检索到有关从力学角度建立数学模型定量研究“鼓肚”缺陷的文献公诸于世,更未有定量预报“鼓肚”程度即所谓“鼓肚量”的研究见诸于文献。这样,如何定量分析“鼓肚”缺陷产生的机理并计算出相应的“鼓度量”以指导生产实践仍然是现场攻关的重点。(参考文献:[I]刘东辉,孙文彬,付志刚.邯钢CSP线卷形缺陷分析[J].轧钢,2007,24(4):63-65.[2]张明金.热轧宽带钢塌卷缺陷的分析与控制[J].轧钢,2010,27:52-54.)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够对“鼓肚”缺陷发生程度进行定量预报的。本专利技术主要是结合热轧钢卷卸卷后的支撑特点,从力学角度对“鼓肚”缺陷产生的机理 的进行了简单分析,并根据钢卷发生“鼓肚”缺陷后卷内各圈带钢的非圆性、应力分布沿周向的非对称性以及重力影响与层间可能出现滑移、存在间隙等问题,从热轧钢卷卸卷后内部应力模型与带钢挠曲变形模型入手,建立了一套适合于热轧钢卷的“鼓肚量”预报模型,实现对“鼓肚”缺陷发生程度的定量预报。本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术包括以下可由计算机执行的步骤:(a)收集热轧卷取机的设备及工艺参数,主要包括:卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比V1、卷取张力T,每层带钢周向份数n,每个单元体所对应的角度Λ Θ,钢卷层数ζ;(b)收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数,主要包括:带钢厚度h、带钢宽度b、带钢弹性模量E2、带钢泊松比V2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数IV带材表面不平度的最大值δ_,摩擦系数μ ;(C)收集过程参数,主要包括:收敛精度ε ;(d)求解卸卷后钢卷内部应力和极径分布,包括第i个单元体对i_n个单元体的压应力Pi ;第i个单元体对1-Ι个单元体的周向应力Qi ;第i个单元体与1-n个单元体间的摩擦应力τ i ;第1、1-1、1-n、1-n-1等四个单元体交界处带钢的极径P i ;第i个单元体与1-n个单元体的紧密系数叫。包括以下步骤:dl)定义第i个单元体处对应的角度为Θ i,给出第i个单元体没有发生变形时在极角为 Θ i 处的极径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧钢卷鼓肚缺陷在线预报方法,其特征在于:它包括以下可由计算机执行的步骤:(a)收集热轧卷取机的设备及工艺参数,主要包括:卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比v1、卷取张力T,每层带钢周向份数n,每个单元体所对应的角度Δθ,钢卷层数z;(b)收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数,主要包括:带钢厚度h、带钢宽度b、带钢弹性模量E2、带钢泊松比v2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数k0、带材表面不平度的最大值δmax,摩擦系数μ;(C)收集过程参数,主要包括:收敛精度ε;(d)求解卸卷后钢卷内部应力和极径分布,包括第i个单元体对i?n个单元体的压应力p1;第i个单元体对i?1个单元体的周向应力qi;第i个单元体与i?n个单元体间的摩擦应力τi;第i、i?1、i?n、i?n?1等四个单元体交界处带钢的极径ρ1;第i个单元体与i?n个单元体的紧密系数mi;(e)计算鼓肚钢卷带钢的挠曲变形fi;fi=Σk=1n/4aik(Fk+Wkcosθk)-aiQQnj/4i=j,2j,···,n4jfnj/4+Δi+Σk=nj/4nj/2aik(Fk+Wkcosθk)-aiQQnj/2i=(n4+1)j,(n4+2)j,···,n2jfnj/2+Δi+Σk=nj/23nj/4aik(Fk+Wkcosθk)-aiQQ3nj/4i=(n2+1)j,(n2+2)j,···3n4jf3nj/4+Δi+Σk=3nj/4njaik(Fk+Wkcosθk)-aiQQnji=(3n4+1)j,(3n4+2)j,···njj=1,2,···,z式中Δi——对应第个单元体转角的位移,其表达式为:Δi=[Σk=1n/4an4k′(Fk+Wkcosθk)](rb+h2πθi)(i-n4)ΔθFk——第k个单元体上所作用的径向压应力集中载荷,其表达式为 Fk=pkρkbΔθ;Wk——第k个单元体上所作用的重力集中载荷,其表达式为Wk=ρgbΔθ2(ρi+n2-ρi2);Qnj/4——第nj/4个单元体上所作用的周向集中载荷,其表达式为Qn/4=qn/4bh;aiQ——周向集中载荷对第i个单元体挠度的影响系数,aiQ=(rb+h2πθi)3θi2sin2(π4-θi2)E2I,I为,惯,性矩,I=bh312;aik——第k道载荷对第i个单元体挠度的影响系数,aik=k1[(2xΣi=1n/4(rb+h2πθi)θi)2(3(2x′Σi=1n/4(rb+h2πθi)θi)-2xΣi=1n/4(rb+h2πθi)θi)]0≤x≤x′k1[(2x′Σi=1n/4(rb+h2πθi)θi)2(3(2xΣi=1n/4(rb+h2πθi)θi)-2x′Σi=1n/4(rb+h2πθi)θi)]x′≤x≤12Σi=1n/4(rb+h2πθi)θik1=(Σi=1n/4(rb+h2πθi)θi)348E2I,I=bh312;——第k道载荷对算个单元体转角的影响系数,an4k′=[(rb+h2πθk)θk]22E2I,I为,惯,性矩I=bh312;(f)计算鼓肚状态下的极径ρi′=ρi+fi,i=1,2,…nz;(g)判断G(X)=||ρi+n-ρi+h1E2[mi(...

【技术特征摘要】
1.一种热轧钢卷鼓肚缺陷在线预报方法,其特征在于:它包括以下可由计算机执行的步骤: (a)收集热轧卷取机的设备及工艺参数,主要包括:卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比V1、卷取张力T,每层带钢周向份数n,每个单元体所对应的角度Δ Θ,钢卷层数z; (b)收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数,主要包括:带钢厚度h、带钢宽度b、带钢弹性模量E2、带钢泊松比V2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数IV带材表面不平度的最大值δ_,摩擦系数μ ; (C)收集过程参数,主要包括:收敛精度ε ; ...

【专利技术属性】
技术研发人员:白振华司红鑫陈浩王瑞李和
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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