CN102747212A - 一种优化带钢炉内热瓢曲的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种优化带钢炉内热瓢曲的系统及其方法，属于带钢连续退火线技术，包括划分组别模块、设定初始板形模块、计算临界热瓢曲应力模块和判断模块；划分组别模块根据带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别，设定初始板形模块根据带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形，计算临界热瓢曲应力模块根据初始板形分别计算热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力，判定模块将临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较差值，然后根据比较差值模块的比较数据进行判断，当临界热瓢曲应力大于炉内热张应力时，即完成优化；本发明提高了酸轧机组的板形自动控制水平，有效减少了带钢在连退炉内发生热瓢曲的概率和事故。

Description

一种优化带钢炉内热瓢曲的系统和方法
技术领域
本发明属于带钢连续退火线技术，涉及一种优化带钢炉内热瓢曲的系统和方法。
背景技术
带钢连续退火生产线于上世纪70年代于日本率先实现了工业应用，它将带钢清洗、退火、平整、表面自动检测、涂油、重卷或剪切等多个工艺处理过程集成为一个完整的生产机组，它能够使带钢获得无粘结、无沙粒压入等缺陷且表面质量良好的热处理。在连续退火处理过程中，带钢依靠炉辊转动在温度不同的各区域快速上下往返运行，容易产生热瓢曲现象。现有的连续退火过程的张应力、速度和温度曲线等工艺制度在满足带钢的热处理要求的前提下，容易导致带钢在炉内发生热瓢曲现象，进而导致带钢纵向起皱甚至断带，使其难以实现稳定可靠的高速通板生产，严重影响机组的产量、质量和效率，甚至导致生产线断带停车，造成严重的经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有效提高带钢在炉内通板性和减低热瓢曲概率和次数的带钢炉内热瓢曲的系统和方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种优化带钢炉内热瓢曲的系统，包括划分组别模块、设定初始板形模块、计算临界热瓢曲应力模块和判断模块；所述划分组别模块根据所述带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别，所述设定初始板形模块根据所述带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形，所述计算临界热瓢曲应力模块根据所述初始板形分别计算所述热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力，所述判定模块将所述临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较差值，然后根据所述比较差值模块的比较数据进行判断，当所述临界热瓢曲应力大于所述炉内热张应力时，即完成优化；当所述临界热瓢曲应力小于所述炉内热张应力时，重新设定所述带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形。
进一步地，所述带钢的生产规格包括所述带钢的宽度和厚度。
一种优化带钢炉内热瓢曲的方法，包括如下步骤：
A根据所述带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别；
B根据所述带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形：
C根据所述初始板形分别计算所述热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力：
D测量炉内热张应力，将所述临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较；
E当所述临界热瓢曲应力大于所述炉内热张应力时，所述热瓢曲敏感组别设定的所述初始板形即为最终板形；当所述临界热瓢曲应力小于所述炉内热张应力时，返回步骤B，重新设定所述带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形，然后重新循环步骤C到步骤E，得到所述热瓢曲敏感组别的所述最终板形。
本发明提供的一种优化带钢炉内热瓢曲的系统和方法，提高了酸轧机组的板形自动控制水平，有效减少了带钢在连退炉内发生热瓢曲的概率和事故，有效提高了带钢尤其是热瓢曲敏感规格在炉内的稳定通板性，生产优化工艺简单，并且方便实施。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种优化带钢炉内热瓢曲系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种优化带钢炉内热瓢曲系统设定的A级、B级、C级和D级规格初始板形和最终板形示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种优化带钢炉内热瓢曲的系统，包括划分组别模块、设定初始板形模块、计算临界热瓢曲应力模块和判断模块；划分组别模块根据带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别，设定初始板形模块根据带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形，计算临界热瓢曲应力模块根据初始板形分别计算热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力，判定模块将临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较差值，然后根据比较差值模块的比较数据进行判断，当临界热瓢曲应力大于炉内热张应力时，即完成优化；当临界热瓢曲应力小于炉内热张应力时，重新设定带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形。
其中，带钢的生产规格包括所述带钢的宽度和厚度。
本发明还提供了优化带钢炉内热瓢曲的方法，包括如下步骤：
A将带钢按照规格（宽度和厚度）进行划分成不同的热瓢曲敏感组别：
(1)宽度在1400mm以下，厚度大于0.8mm以上的为A级规格；
(2)宽度在1400mm以上，厚度大于0.8mm以上的为B级规格；
(3)宽度在1400mm以下，厚度小于0.8mm以下的为C级规格；
(4)宽度在1400mm以上，厚度小于0.8mm以下的为D级规格；
B根据带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形，基于上述分组的带钢规格，设定出上述分组带钢规格的初始板形曲线，具体参见图2中的实线部分，其中，右上角为A级规格的初始板形图，左上角为B级规格的初始板形图，右下角为C级规格的初始板形图，左下角中的实线为D级规格的初始板形图，其中，其横坐标表示带钢的宽度，纵坐标表示带钢的板形沿宽度分布情况，具体来说纵坐标表示带钢对应位置上的应力分布，当内应力为正时，表示带钢是松弛的，外观可见浪形缺陷，当应力为负时，表示带钢处于拉伸状态，外观不可见浪形缺陷。
C根据初始板形分别计算热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力，采用3D有限元软件,结合炉内炉辊的辊形等工况参数,分别计算出上述四个规格的临界热瓢曲应力如下:
A级规格23.6241Mpa,B级规格10.9454Mpa,C级规格13.3Mpa,D级规格5.4562Mpa。
D测量炉内热张应力，将所述临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较
从炉内张力计系统得到炉内的张力，结合带钢的横断面面积，采用张力除以横断面面积的方法，得到优化之前的现场实际使用的张应力如下：
A级规格7.5610Mpa,B级规格4.0854Mpa,C级规格11.5909Mpa,D级规格6.5909Mpa。
将得到四组临界应力与实际张应力的差值如下：
A级规格16.0631Mpa,B级规格6.86Mpa,C级规格1.7091Mpa,D级规格-1.1347Mpa。
E当临界热瓢曲应力大于所述炉内热张应力时，即规格A，规格B和规格C，热瓢曲敏感组别设定的所述初始板形即为最终板形，完成板形优化；
当所述临界热瓢曲应力小于所述炉内热张应力时，如规格D，临界应力比实际使用的应力小1.1347MPa，返回步骤B，重新设定所述带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形，然后重新循环步骤C到步骤E，得到新的临界应力值为7.89MPa，比实际使用的张应力6.5909MPa大1.2991MPa，然后得到热瓢曲敏感组别的最终板形（参见左下角中的虚线为D级规格的最终板形图）。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种优化带钢炉内热瓢曲的系统，其特征在于，包括划分组别模块、设定初始板形模块、计算临界热瓢曲应力模块和判断模块；所述划分组别模块根据所述带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别，所述设定初始板形模块根据所述带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形，所述计算临界热瓢曲应力模块根据所述初始板形分别计算所述热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力，所述判定模块将所述临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较差值，然后根据所述比较差值模块的比较数据进行判断，当所述临界热瓢曲应力大于所述炉内热张应力时，即完成优化；当所述临界热瓢曲应力小于所述炉内热张应力时，重新设定所述带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述带钢的生产规格包括所述带钢的宽度和厚度。
3.一种优化带钢炉内热瓢曲的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A根据所述带钢的生产规格划分热瓢曲敏感组别；
B根据所述带钢的热瓢曲敏感组别分别设定其初始板形：
C根据所述初始板形分别计算所述热瓢曲敏感组别的临界热瓢曲应力：
D测量炉内热张应力，将所述临界热瓢曲应力分别与炉内热张应力进行比较；
E当所述临界热瓢曲应力大于所述炉内热张应力时，所述热瓢曲敏感组别设定的所述初始板形即为最终板形；当所述临界热瓢曲应力小于所述炉内热张应力时，返回步骤B，重新设定所述带钢的热瓢曲敏感组别的初始板形，然后重新循环步骤C到步骤E，得到所述热瓢曲敏感组别的所述最终板形。
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