CN103468922B - 一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 - Google Patents
一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103468922B CN103468922B CN201210183432.1A CN201210183432A CN103468922B CN 103468922 B CN103468922 B CN 103468922B CN 201210183432 A CN201210183432 A CN 201210183432A CN 103468922 B CN103468922 B CN 103468922B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furnace roller
- roll
- furnace
- roller
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及带钢退火处理技术,特别涉及一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法。主要解决视频监视存在的调整滞后性的技术问题。本发明技术方案为:一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法,包括以下步骤,炉辊初始凸度数据、带钢基本数据和炉内运行数据的收集;通过炉辊张力值获取、炉辊温度值获取、炉辊凸度值获取,根据上述各种参数进行热瓢曲风险计算,最后进行热瓢曲风险预报、张力、速度自适应调整。当带钢发生热瓢曲的风险进入危险区域时,调整带钢张力、带钢速度避免热瓢曲的发生。
Description
技术领域
本发明涉及带钢退火处理技术,特别涉及一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法。
背景技术
作为连续退火生产线的关键设备,退火炉的稳定运行直接影响到连续退火机组的产能。随着连续退火产品向薄、宽方向发展,而且通板速度越来越高,0.15毫米厚度的带钢最高可达到1000米/分钟,退火热瓢曲是困扰退火炉稳定运行的一个重要因素,当带钢发生热瓢曲时,非常容易发生起筋、断带等故障,一旦发生退火炉内断带,就需要停机进行手动焊接、穿带,炉内断带停机往往需要将近24小时恢复生产,严重影响了机组产能。热瓢曲的产生与带钢特性尺寸、带钢原始板形、炉辊表面状态及现场条件(如炉温、张力)等诸多因素有关。
为了避免在连续退火过程中发生热瓢曲,一种常用的方法是在连退炉内安装工业电视监视装置,生产操作人员通过工业电视监视装置观察板型的变化情况,然后根据带钢的运行情况调整带钢的张力,速度,以免发生断带。该方法的缺点是操作人员凭目测来判定带钢的热瓢曲情况,当观察到带钢板型变化时,带钢已经发生热瓢曲了,因此调整具有滞后性,即使通过大幅度的降速操作,侥幸避免炉内断带故障的发生,也会导致带钢温度剧烈波动、从而造成产品质量温度不符等问题、影响生产的正常进行。
经过检索,与本案有关的连退机组张力在线设定方法的专利如下:专利申请号为CN102004812.A,本发明公开了一种连续退火机组炉内张力的在线设定方法,包括收集退火炉的设备结构影响系数、连退炉分段影响系数、连退炉各段的炉辊直径;计算出考虑到跑偏、瓢曲及板形影响时的模型系数;计算出退火炉内的张力预设定值;将退火炉内的张力设定值投入机组运行,完成张力的在线设定。
以上专利是基于计算连退炉张力的预设定值,主要是为连退炉炉内的张力设定提供依据,该专利考虑了来料的板形,但是没有考虑生产过程中温度对于炉辊凸度的影响,也未考虑温度以及速度的变化对于热瓢曲的影响,而本发明主要是为了预报退火处理中热瓢曲发生的风险,张力、速度的调整只是避免热瓢曲发生的手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止退火处理中带钢热瓢曲的控制方法,主要解决视频监视存在的调整滞后性的技术问题。通过实时计算退火炉内热瓢曲发生的风险,预先调整带钢的张力、带钢运行的速度、温度,从而预防热瓢曲的发生,避免由于热瓢曲而造成的带钢起筋、炉内带钢断带等重大停机故障。
本发明技术方案为:一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法,包括以下步骤,炉辊初始凸度数据、带钢基本数据和炉内运行数据的收集;通过炉辊张力值获取、炉辊温度值获取、炉辊凸度值获取,根据上述各种参数进行热瓢曲风险计算,最后进行热瓢曲风险预报、张力、速度自适应调整。按新方案测量炉辊的凸度,测量炉内温度,利用热膨胀函数对炉辊凸度进行实时的计算,得到更加逼近实际的炉辊凸度,然后结合炉内张力、带钢规格、带钢与炉辊的接触长度、炉辊位于炉内的位置等参数,经过一系列的计算,计算出带钢发生热瓢曲的风险,当带钢发生热瓢曲的风险进入危险区域时,调整带钢张力、带钢速度避免热瓢曲的发生。
具体的实现步骤如下:
第一步: 炉辊张力值获取
(1).收集带钢的规格数据,包括带钢宽度、厚度、钢种;
(2).收集炉辊的分布位置参数,确定炉辊与带钢的接触面积;
在一般的立式连续退火炉内,根据炉辊的位置分布,炉辊的总张力也不同。由于连退炉炉辊上有带钢缠绕,炉辊的总张力rollgloten会受到带钢重力的影响,相同规格的带钢,炉辊与带钢的接触面积不同,则rollgloten会不同,炉辊张力rollten(不考虑带钢自身重量)通过安装在底辊的张力仪测得。炉辊与带钢的接触面积主要为90°和180°两种情况,参照图1;
(3). 计算炉辊的张力
对于下辊,rollgloten不考虑带钢自身的重量,因此rollgloten等于rollten。对于上辊,rollgloten等于rollten和带钢自身的重量之和,带钢自身重量取决于带钢的规格以及炉辊与带钢的接触面积,对于与带钢180°接触的炉辊:
rollgloten=rollten+2*ρ*stwid*stthk*stlen
对于与带钢90°接触的炉辊:
rollgloten=rollten+ρ*stwid*stthk*stlen
式中:ρ-表示铁的密度
stwid -表示带钢宽度
stthk -表示带钢厚度
stlen-表示上辊、下辊之间带钢的长度。
第二步:炉辊温度值获取
(1) . 采集带钢温度、炉子温度
带钢的温度,可以通过安装在炉子出口的红外线测温仪测得,炉区的炉温可以通过安装在炉内的热电偶测得;
(2). 炉辊温度的计算
炉辊的温度取决于炉内温度,带钢的温度以及带钢与炉辊的接触面积;
由于炉内温度比带钢温度高很多,因此,炉辊与带钢接触的部分温度较低,炉辊边部位置温度较高,参照图2。炉辊与带钢接触面积的计算:
lgcont=stripwid*tempcoef
lgcont表示带钢与炉辊的接触面积;
stripwid表示带钢宽度;
tempcoef为温度系数,不同温度范围内该系统略有不同;
为了提高炉辊温度、炉辊张力、炉辊的热凸度的计算精度(如图3所示),以炉辊中心为0点位置,将半炉辊分成N个点来进行计算,则每单元炉辊的长度:
式中:△rolllen表示单元炉辊的长度;
rolllen表示炉辊长度;
点n位置的坐标值为:rollx[n]= △rolllen *(N-1)
结合带钢温度、炉子温度、带钢与炉辊的接触面积,通过热传导模型计算出炉辊各个位置的炉辊温度rolltem[n]。
第三步:炉辊凸度值获取
(1). 收集炉辊初始凸度值
在连退炉设计中,为了避免带钢跑偏,退火炉内炉辊设计成带有一定初始凸度的辊型(如图4所示),使得带钢在绕辊子运行时产生向心力,将跑偏的带钢向炉辊中央拉。从而防止带钢高速运行时跑偏,但凸度辊带来的负作用就是带钢在炉内运行时容易产生热瓢曲;
(2). 炉辊热膨胀凸度的计算
在实际生产过程中,连续退火炉内的炉辊凸度会因炉辊温度的变化热胀冷缩而发生形变,因此,炉辊的实际凸度为炉辊的初始凸度和炉辊热膨胀凸度的叠加,效果如图5所示;
为了方便辊凸度的计算,根据锥形炉辊的物理特性,对锥形炉辊做如下表示,如图6所示:
根据炉辊的横坐标位置,如果rollx[n]小于等于s1/2,rollc=0,如果rollx[n]大于s1/2,则坐标n位置炉辊的初始凸度:
计算炉辊n坐标位置的炉辊热膨胀凸度,其数学表达式为:
式中:rollf[n]表示初始凸度,
rollx[n]表示点N距离辊中心位置的距离,
rollc表示将凸度辊凹度值(以辊的中间部分作为基准值),
s1表示凸度炉辊中间位置平直部分的辊身长度值,
t1表示凸度炉辊两侧有凹进部分的辊身长度值,
c表示凸度炉辊两侧凹进部分的辊凹进值,
rolldia表示炉辊直径,
rollalpha表示炉辊的热膨胀系数,
rolltem[n]表示横坐标n位置的炉辊温度;
(3). 炉辊热膨胀后总凸度的计算
连退炉内的凸度炉辊,在加热状态下,炉辊凸度是炉辊初始凸度和炉辊热凸度相叠合的结果,如图5所示。初始凸度加上热膨胀凸度,即为炉辊热膨胀后总凸度:rollc[n]= rollf[n]+rolldila[n],
炉辊n位置的炉辊总半径:。
第四步: 计算热瓢曲风险
(1). 钢种热瓢曲性能因子的收集
modulueyoung、limitee系数是根据钢种的性能,测试不同钢种在不同温度范围内发生热瓢曲的风险而得出;
modulueyoung钢种在不同温度下对应的屈服强度特性影响系数,
limitee钢种在不同温度下对应的抗拉强度特性影响系数,
(2).退火炉热特性因子的收集
frictcoef、coeffk根据不同炉子的设计特性而得,coeffk为退火炉炉壁热辐射特性影响系数,coeffk为退火炉温度变化的热惯性特性影响系数;
(3). 热瓢曲风险的计算
通过生产线速度、炉辊的外型、数量位置、带钢的机械性能、带钢的规格和生产线张力,可以确定热瓢曲风险。热瓢曲风险HBR:
式中:hbrt为了简化公式而引入的中间变量:热瓢曲风险综合系数,
correct为了简化公式而引入的中间变量:炉辊凸度、炉辊位置等综合因子,
rolllen表示带钢相邻的炉上辊与炉下辊之间的距离,
rollf表示炉辊凸度值。
第五步:带钢的张力、速度的调整流程
在退火处理中,为了在不同的速度下保持带钢的性能稳定,有一套完整的速度、带钢温度工艺标准,在实际控制过程中,退火炉采用带钢温度控制的策略,因此炉子温度根据带钢温度设定值的调整而自动调整。参照图7,
当钢卷上线后即启动调整流程,依次进行张力计算、炉辊温度计算、计算瓢曲风险,当瓢曲风险不大时,调整步骤结束;当瓢曲风险大时,进一步计算张力值是否最小,如果不是,则减小张力,再进入张力计算步骤;当张力值是最小值时,通过降低速度、带钢温度设定值降低、炉内温度降低再进入炉辊温度计算步骤。
本发明有益的技术效果:本发明研究了退火处理机组高速运行过程中,热瓢曲与炉辊凸度、炉温、带钢张力、带钢与炉辊的接触长度、材料规格等的关系,最终建立起一套通过预计算热瓢曲发生的风险,采取提前调整的反馈控制策略,避免热瓢曲的发生,从而减少热瓢曲发生次数,提高退火生产线运行的稳定性。
附图说明
图1炉辊与带钢接触面积示意图。
图2炉辊表面温度分布图。
图3炉辊数字化标示图。
图4炉辊辊型图。
图5炉辊热膨胀变化图。
图6炉辊锥形标示图。
图7炉辊张力、速度调整流程框图。
图8退火炉炉辊位置分布图。
具体实施方式
一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法,包括以下步骤,
第一步: 炉辊张力值获取
基本数据:来料的宽度stwid=928mm,来料的厚度stthk=0.232mm,钢种为CQ料,炉内带钢的炉辊位置如图8所示:
采用本文的方法计算炉辊的张力(单位为KG),该退火炉加热段共计有17个炉辊,经过计算,炉内的张力值如表1所示:
表1 退火炉内炉辊位置的带钢张力值
辊号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
张力 | 772 | 935 | 772 | 1022 | 772 | 857 | 857 | 772 | 945 |
辊号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
张力 | 772 | 935 | 772 | 935 | 772 | 945 | 772 | 857 |
第二步: 炉辊温度值获取
通过安装在炉内的热电偶,测得炉辊位置的炉温值(℃)如表2所示:
表2 炉辊位置的炉子温度
辊号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
炉温 | 371 | 404 | 438 | 476 | 516 | 557 | 557 | 596 | 635 |
辊号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
炉温 | 676 | 714 | 749 | 782 | 813 | 842 | 869 | 890 |
为了方便运算,采用本文的方法,将炉辊以中心为0点位置,分成100个点来进行计算,以1号炉辊为例,代入带钢温度、炉子温度、带钢与炉辊的接触面积、炉辊位置参数等值,计算得到100个炉温点值如表3所示:
表3 1号炉辊各个位置的炉辊温度值
N位置 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
辊温度 | 382 | 382 | 382 | 382 | 382 | 382 | 382 | 383 | 383 | 383 |
N位置 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
辊温度 | 383 | 383 | 384 | 384 | 384 | 385 | 386 | 386 | 387 | 388 |
N位置 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
辊温度 | 389 | 390 | 391 | 392 | 394 | 396 | 398 | 400 | 403 | 406 |
N位置 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
辊温度 | 410 | 413 | 418 | 423 | 428 | 432 | 437 | 441 | 446 | 450 |
N位置 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |
辊温度 | 454 | 458 | 462 | 466 | 470 | 473 | 477 | 480 | 484 | 487 |
N位置 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |
辊温度 | 490 | 494 | 497 | 500 | 503 | 506 | 509 | 512 | 515 | 518 |
N位置 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |
辊温度 | 521 | 524 | 527 | 530 | 532 | 535 | 537 | 539 | 541 | 543 |
N位置 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 |
辊温度 | 545 | 546 | 548 | 549 | 551 | 552 | 553 | 554 | 555 | 556 |
N位置 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 |
辊温度 | 557 | 557 | 558 | 559 | 559 | 560 | 560 | 561 | 561 | 561 |
N位置 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
辊温度 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 | 562 |
第三步:炉辊凸度值获取
根据炉辊设计图,连续退火炉炉辊的初始凸度值如表4所示:
表4 炉辊的初始凸度值
炉辊号 | s1 | t1 | c |
1 | 0.25 | 0.60 | 0.0030 |
2 | 0.25 | 0.60 | 0.0030 |
3 | 0.25 | 0.60 | 0.0030 |
4 | 0.35 | 0.55 | 0.0018 |
5 | 0.35 | 0.55 | 0.0018 |
6 | 0.35 | 0.55 | 0.00125 |
7 | 0.35 | 0.55 | 0.00125 |
8 | 0.35 | 0.55 | 0.001 |
9 | 0.35 | 0.55 | 0.001 |
10 | 0.35 | 0.55 | 0.0005 |
11 | 0.35 | 0.55 | 0.0005 |
12 | 0.35 | 0.55 | 0.0005 |
13 | 0.35 | 0.55 | 0.00035 |
14 | 0.35 | 0.55 | 0.00035 |
15 | 0.35 | 0.55 | 0.00035 |
16 | 0.35 | 0.55 | 0.00035 |
17 | 0.35 | 0.55 | 0.00035 |
不同温度下,炉辊的热膨胀系数不同,对于炉辊的热膨胀系数做分段做试验,得到热膨胀系数:rollalpha的值如表5所示(炉辊温度单位为℃):
表5 不同温度下炉辊的热膨胀系数
炉辊温度值 | 20 | 200 | 400 | 600 | 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 |
炉辊热凸度值 | 12 | 14.5 | 16.3 | 17.3 | 17.82 | 17.98 | 18.12 | 18.28 | 18.42 |
以1号炉辊为例,采用本文的计算方法,计算得到的炉辊凸度值rollc[n] (单位为10-6mm)如表6所示:
表6 热膨胀后炉辊各个位置的实际凸度值
N位置 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
辊温度 | 580 | 580 | 580 | 580 | 581 | 581 | 582 | 583 | 584 | 585 |
N位置 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
辊温度 | 586 | 588 | 590 | 590 | 594 | 597 | 600 | 582 | 549 | 517 |
N位置 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
辊温度 | 486 | 456 | 426 | 398 | 370 | 345 | 320 | 298 | 277 | 259 |
N位置 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
辊温度 | 243 | 230 | 221 | 215 | 209 | 203 | 195 | 187 | 179 | 170 |
N位置 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 |
辊温度 | 161 | 151 | 140 | 129 | 118 | 106 | 93 | 79 | 64 | 50 |
N位置 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |
辊温度 | 35 | 20 | 46 | -11 | -27 | -43 | -59 | -76 | -93 | -110 |
N位置 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |
辊温度 | -127 | -144 | -162 | -179 | -198 | -218 | -239 | -261 | -284 | -308 |
N位置 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 |
辊温度 | -332 | -358 | -384 | -411 | -439 | -468 | -497 | -526 | -556 | -587 |
N位置 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 |
辊温度 | -618 | -650 | -682 | -714 | -747 | -781 | -814 | -848 | -883 | -918 |
N位置 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
辊温度 | -953 | -988 | -1024 | -1060 | -1096 | -1133 | -1170 | -1120 | -1244 | -1282 |
第四步: 计算带钢热瓢曲风险
本次实施中材料为CQ料, CQ料的modulueyoung、limitee系数如表7所示:
表7 CQ料的modulueyoung、limitee系数
温度 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 670 | 700 | 730 |
modulueyoung | 206 | 198 | 191 | 178 | 165 | 155 | 140 | 136 | 131 | 128 |
limitee | 600 | 540 | 470 | 360 | 230 | 150 | 90 | 75 | 63 | 490 |
对于连退炉,系数coeff_k = 3.9×10-4,frict_coef = 0.3。代入之后算得的HBR值如表8所示:
表8 计算得到的热瓢曲风险值
辊号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
HBR | 27.7 | 38.2 | 28 | 11.5 | 8 | 2.7 | 2 | 2 | 2.7 |
辊号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
HBR | 0.5 | 2.3 | 6.2 | 4 | 12.7 | 32.7 | 30.2 | 47.7 |
按照本文的方法,该卷热瓢曲风险的最大值为47.7,接近了风险临界值50,通过现场的电视监测,本卷发生了轻微的热瓢曲,因此,该方法准确有效的预测出了热瓢曲的发生。
第五步: 调整带钢张力
现场发生热瓢曲之后,首先对带钢的单位张力最小值进行判断(带钢的张力小于最小值时,带钢容易发生跑偏,为了保证带钢的稳定运行,带钢张力必须大于最小值临界值),带钢张力大于带钢张力的最小临界值,以单位张力0.1KN/次的调整速度减小带钢的单位张力,调整到带钢稳态之后,按照该方法测量带钢的张力,带钢的张力值如表9所示:
表9 调整后炉内带钢的张力值
辊号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
张力 | 309 | 374 | 309 | 409 | 309 | 343 | 343 | 309 | 378 |
辊号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
张力 | 309 | 374 | 309 | 374 | 309 | 378 | 309 | 343 |
通过减小张力,及时的调整,该卷的热瓢曲消除,很好的避免了断带故障的发生,张力减小之后,该卷正常生产,按照本文的方法计算出的热瓢曲风险值如下表10所示:
表10 调整后正常生产时预报的热瓢曲风险值
辊号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
HBR | 11.1 | 15.3 | 11.2 | 4.6 | 3.2 | 1.1 | 0.4 | 0.4 | 1.1 |
辊号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
HBR | 0.2 | 0.9 | 2.5 | 1.6 | 5.1 | 13.1 | 12.1 | 19.1 |
该卷预报没有发生热瓢曲风险,该卷现场生产也非常稳定,符合现场实际。
根据现有的退火处理生产线的现场使用验证,该技术方案是切实可行的,并取得了显著的效果,该方法在现有的退火处理生产线上,可以方便地进行推广和改造,对于预防热瓢曲,提高退火生产线的稳定运行具有重要的意义,具有良好应用前景。
Claims (1)
1.一种防止退火炉带钢发生热瓢曲的控制方法,其特征是包括以下步骤,
第一步:炉辊张力值获取
(1)收集带钢的规格数据,包括带钢宽度、厚度、钢种;
(2)收集炉辊的分布位置参数,确定炉辊与带钢的接触面积;
炉辊与带钢的接触面积主要为90°和180°两种情况;
(3)计算炉辊的张力:
对于下辊:rollgloten等于rollten;
对于上辊,rollgloten等于rollten和带钢自身的重量之和;
对于与带钢180°接触的炉辊:
rollgloten=rollten+2*ρ*stwid*stthk*stlen
对于与带钢90°接触的炉辊:
rollgloten=rollten+ρ*stwid*stthk*stlen
式中:rollgloten-炉辊总张力,rollten-炉辊张力,ρ-表示铁的密度,stwid-表示带钢宽度,stthk-表示带钢厚度,stlen-表示上辊、下辊之间带钢的长度;
第二步:炉辊温度值获取
(1)采集带钢温度、炉子温度,
(2)炉辊温度的计算,炉辊的温度取决于炉内温度,带钢的温度以及带钢与炉辊的接触面积;炉辊与带钢接触面积的计算:
lgcont=stripwid*tempcoef
lgcont表示带钢与炉辊的接触面积;
stripwid表示带钢宽度;
tempcoef 为温度系数;
以炉辊中心为0点位置,将半炉辊分成N个点来进行计算,则每单元炉辊的长度:
式中:△rolllen表示单元炉辊的长度;
rolllen表示炉辊长度;
点n位置的坐标值为:rollx[n]= △rolllen *(N-1)
结合带钢温度、炉子温度、带钢与炉辊的接触面积,通过热传导模型计算出炉辊各个位置的炉辊温度rolltem[n];
第三步:炉辊凸度值获取
(1)收集炉辊初始凸度值
(2)炉辊热膨胀凸度的计算
根据炉辊的横坐标位置,如果rollx[n]小于等于s1/2,rollc=0,如果rollx[n]大于s1/2,则坐标n位置炉辊的初始凸度:
计算炉辊n坐标位置的炉辊热膨胀凸度,其数学表达式为:
式中:rollf[n]表示初始凸度,
rollx[n]表示点N距离辊中心位置的距离,
rollc表示将凸度辊凹度值(以辊的中间部分作为基准值),
s1表示凸度炉辊中间位置平直部分的辊身长度值,
t1表示凸度炉辊两侧有凹进部分的辊身长度值,
c表示凸度炉辊两侧凹进部分的辊凹进值,
rolldia表示炉辊直径,
rollalpha表示炉辊的热膨胀系数,
rolltem[n]表示横坐标n位置的炉辊温度;
(3)炉辊热膨胀后总凸度的计算
初始凸度加上热膨胀凸度,即为炉辊热膨胀后总凸度: rollc[n]= rollf[n]+rolldila[n]
炉辊n位置的炉辊总半径:;
第四步: 计算热瓢曲风险
(1)钢种热瓢曲性能因子的收集
modulueyoung、limitee 系数是根据钢种的性能,测试不同钢种在不同温度范围内发生热瓢曲的风险而得出;
modulueyoung是钢种在不同温度下对应的屈服强度特性影响系数,
limitee是钢种在不同温度下对应的抗拉强度特性影响系数,
(2)退火炉热特性因子的收集
根据不同退火炉的结构设计特性而得到,frictcoef是退火炉炉壁热辐射特性影响系数,coeffk是退火炉温度变化的热惯性特性影响系数;
(3)热瓢曲风险的计算
通过生产线速度、炉辊的外型、数量位置、带钢的机械性能、带钢的规格和生产线张力,可以确定热瓢曲风险;热瓢曲风险HBR:
式中:hbrt为了简化公式而引入的中间变量:热瓢曲风险综合系数,
correct为了简化公式而引入的中间变量:炉辊凸度、炉辊位置等综合因子,
rolllen表示带钢相邻的炉上辊与炉下辊之间的距离,
rollf表示炉辊凸度值;
第五步:带钢的张力、速度的调整流程
当钢卷上线后即启动调整流程,依次进行张力计算、炉辊温度计算、计算瓢曲风险,当瓢曲风险不大时,调整步骤结束;当瓢曲风险大时,进一步计算张力值是否最小,如果不是,则减小张力,再进入张力计算步骤;当张力值是最小值时,通过降低速度、带钢温度设定值降低、炉内温度降低再进入炉辊温度计算步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210183432.1A CN103468922B (zh) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210183432.1A CN103468922B (zh) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103468922A CN103468922A (zh) | 2013-12-25 |
CN103468922B true CN103468922B (zh) | 2015-01-21 |
Family
ID=49793961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210183432.1A Active CN103468922B (zh) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | 一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103468922B (zh) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105316474B (zh) * | 2014-06-12 | 2017-07-14 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 降低退火炉炉内瓢曲料运行风险的控制方法 |
CN104131152B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-06-01 | 首钢总公司 | 一种薄宽规格if钢炉内瓢曲的处理方法 |
CN104152656B (zh) * | 2014-08-12 | 2017-01-11 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 厚窄规格冷轧带钢稳定通板的控制方法 |
CN105112643B (zh) * | 2015-09-15 | 2017-06-20 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种连退产线加热输出控制方法 |
CN106055870B (zh) * | 2016-05-20 | 2019-03-22 | 燕山大学 | 一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法 |
CN106282530B (zh) * | 2016-08-29 | 2019-02-01 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种热辊模式的应用方法 |
CN107267744B (zh) * | 2017-05-23 | 2018-11-20 | 北京鞍信天硕工程技术有限公司 | 一种冷轧连退炉加热段导向辊热凸度电机转速设定方法 |
CN109593951B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-12-08 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 基于炉温的热镀产品脱锌缺陷动态控制方法 |
CN108384944B (zh) * | 2018-02-26 | 2020-02-21 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种防止带钢在退火炉中瓢曲的方法 |
CN108359775B (zh) * | 2018-02-27 | 2019-12-27 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 立式连续退火炉张力的设定方法 |
TWI655292B (zh) * | 2018-03-21 | 2019-04-01 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 鋼捲之退火週期的設定方法 |
CN108676995B (zh) * | 2018-04-28 | 2020-02-21 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种防止带钢在立式退火炉中跑偏的方法及装置 |
CN108647451B (zh) * | 2018-05-15 | 2022-05-20 | 首钢集团有限公司 | 一种连续退火炉及其炉辊以及该炉辊的辊型设计方法 |
CN109299824B (zh) * | 2018-09-25 | 2021-10-22 | 首钢集团有限公司 | 一种炉辊热凸度分布预测方法及装置 |
CN109517969B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-08-21 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种电辐射管温度控制方法和装置 |
CN111621636B (zh) * | 2019-02-27 | 2022-06-28 | 宝钢新日铁汽车板有限公司 | 一种连续退火炉炉辊 |
CN110093495B (zh) * | 2019-06-11 | 2020-12-15 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种抑制加热段带钢瓢曲的控制方法 |
CN110343821B (zh) * | 2019-07-17 | 2021-03-19 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种防止带钢在过时效段瓢曲的控制方法 |
CN113444872B (zh) * | 2020-03-24 | 2022-05-10 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种热镀铝锌机组带钢c翘防治的温度优化设定方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54147125A (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | Nippon Steel Corp | Treating method for hot rolled steel strip |
JPS61119620A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Kawasaki Steel Corp | たて型連続焼鈍炉によるけい素鋼帯の焼鈍方法 |
CN102004812B (zh) * | 2010-09-19 | 2012-06-27 | 首钢总公司 | 连退机组炉内张力在线设定方法 |
-
2012
- 2012-06-06 CN CN201210183432.1A patent/CN103468922B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103468922A (zh) | 2013-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103468922B (zh) | 一种防止退火炉带钢热瓢曲的控制方法 | |
CN102941232B (zh) | 一种热连轧精轧过程控制方法 | |
CN105195524A (zh) | 一种冷轧轧制升降速过程中板带厚度补偿控制方法 | |
Peng et al. | Strip shape modeling and its setup strategy in hot strip mill process | |
CN102789447B (zh) | 基于灰多元线性回归的覆冰与气象关系的分析方法 | |
CN103406367B (zh) | 一种提高冷轧机直接张力控制精度的方法 | |
CN103191919B (zh) | 一种带钢轧制在线控制摩擦系数模型优化方法 | |
CN107377634A (zh) | 一种热轧带钢出口凸度预报方法 | |
CN102652963B (zh) | 一种中厚板轧后超快冷过程温度场的耦合控制方法 | |
CN110791634A (zh) | 一种低温压力容器钢热轧板奥氏体晶粒尺寸精确调控方法 | |
CN113373295B (zh) | 基于多层感知器的退火炉数字孪生智慧报警系统及方法 | |
CN105251778A (zh) | 单锥度工作辊窜辊轧机边部减薄反馈控制方法 | |
Cao et al. | Preset model of bending force for 6-high reversing cold rolling mill based on genetic algorithm | |
CN104307891A (zh) | 一种阶梯式热轧带钢产线层流冷却控制方法 | |
CN112036056A (zh) | 一种热轧带钢层流冷却有限元建模方法 | |
CN101417292A (zh) | 依托常规轧制模型控制中低牌号电工钢轧制的方法 | |
CN116136892A (zh) | 一种二十辊轧机轧制力的计算方法及系统 | |
CN103834793B (zh) | 一种用于监测连续退火水平炉炉内张力分布的方法 | |
CN106055870A (zh) | 一种适合于连退机组的带钢瓢曲预报方法 | |
JP7078176B2 (ja) | 生産設備の監視方法、生産設備の監視装置、及び生産設備の操業方法 | |
CN104324951B (zh) | 单机架启动轧制力设定和控制方法 | |
CN109926452A (zh) | 应用于轧钢的过程控制方法、过程控制装置及终端 | |
CN104985003A (zh) | 一种基于数据驱动的轧制过程打滑诊断及预测的方法 | |
Prinz et al. | Online parameter estimation for adaptive feedforward control of the strip thickness in a hot strip rolling mill | |
CN115016578B (zh) | 一种基于边部温度控制的带钢质量调控方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |