CN113798333B - 一种带钢卷取张力的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带钢卷取张力的确定方法，其可包括以下步骤：获取带钢的波长L、波高H和弹性模量E；根据波长L和波高H计算带钢版型I‑unit和弧长S，其中，I‑unit＝(π/2)2×(H/L)2×105，S＝2πH+(L/2)/(2H/L)×2ATAN(2H/L)/2π；根据波长L和弧长S计算延伸率δ，进而得到单位张力N，其中，δ＝(S‑L)/S，N＝E×δ；判断I‑unit是否大于预设值，若I‑unit大于预设值，则确定带钢卷取张力为I‑unit对应的单位张力N，否则确定带钢卷取张力为该预设值对应的单位张力N。采用本发明，能够提供合理卷取张力，降低卷取机负荷，提高带钢质量，避免出现塌卷现象。

Description

一种带钢卷取张力的确定方法
技术领域
本发明涉及冷轧板带生产领域，具体地涉及一种带钢卷取张力的确定方法。
背景技术
图3示出了带钢的卷取过程，良好的卷取质量需要卷取前张力辊1和卷取机2之间需建立合理的张力。在钢带冷轧生产领域中，一些厚板卷取可以通过弯曲计算确定带钢卷取张力。一些轧制线或拉矫线的卷取机需要出力参与带钢的塑性变形，可以通过力能参数计算的方式计算卷取张力。一些带钢处理线需要考虑带钢卷取后钢卷不蹋卷，下游工序的开卷张力不足以使钢卷层间产生滑动，通过实践经验来设定带钢张力。此外，一般冷轧不锈钢产品带钢厚度0.3～2.5mm，不锈钢光亮退火机组带钢单位张力控制在15N/mm2～40N/mm2，不锈钢退火酸洗机组带钢单位张力控制在15N/mm2～30N/mm2，这些参数均是根据经验选择，同时要求卷取机具备提供这些张力的能力。
目前在薄带钢工程设计中，对于卷取机张力的选择，除了参与塑性变形的卷取机根据力能计算确定张力外，一般会都是根据经验或者参考类似工程选定一个最大张力来设计卷取机，这种方式可能会造成卷取张力不足或者过大。
发明内容
本发明旨在提供一种带钢卷取张力的确定方法，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种带钢卷取张力的确定方法，其可包括以下步骤：
获取带钢的波长L、波高H和弹性模量E；
根据波长L和波高H计算带钢版型I-unit和弧长S，其中，I-unit＝(π/2)2×(H/L)2×105，S＝2πH+(L/2)/(2H/L)×2ATAN(2H/L)/2π；
根据波长L和弧长S计算延伸率δ，进而得到单位张力N，其中，δ＝(S-L)/S，N＝E×δ；
判断I-unit是否大于预设值，若I-unit大于预设值，则确定带钢卷取张力为I-unit对应的单位张力N，否则确定带钢卷取张力为该预设值对应的单位张力N。
进一步地，预设值为5。
进一步地，带钢的厚度3mm以下，且板型I-unit小于25。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：能够提供合理卷取张力，降低卷取机负荷，提高带钢质量，避免出现塌卷现象。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的带钢卷取张力的确定方法的流程图；
图2是带钢的卷取过程的示意图；
图3是带钢的尺寸示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-2所示，一种带钢卷取张力的确定方法可包括以下步骤：
S1、获取带钢的波长L、波高H和弹性模量E，这些参数可以通过相应的行业标准或者通过试验测量得到。
S2、根据波长L和波高H计算带钢版型I-unit和弧长S，其中，版型I-unit的计算公式为：
I-unit＝(π/2)2×(H/L)2×105，
对于带钢厚度3mm以下冷轧产品，其板型I-unit通常介于3～25。
弧长S的计算公式为：
S＝2πH+(L/2)/(2H/L)×2ATAN(2H/L)/2π。
S3、根据波长L和弧长S计算延伸率δ，进而得到单位张力N。弧长S与波长L的差值就是需要带钢弹性延伸的部分。弹性变形的延伸率δ的计算公式如下：
δ＝(S-L)/S。
相应地，通过带钢卷紧需要的延伸率δ，通过下面公式计算卷取机能够提供的最大单位张力N：
N＝E×δ。
S4、判断I-unit是否大于预设值，若I-unit大于预设值，则确定带钢卷取张力为I-unit对应的单位张力N，否则确定带钢卷取张力为该预设值对应的单位张力N。该预设值跟带钢的规格有关，一般取5。
对于带钢厚度3mm以下冷轧产品，其板型I-unit通常介于3～25。绝大部分碳钢连续退火机组、热镀锌机组、彩涂机组、电镀锡机组、不锈钢退火酸洗机组等，其卷取前带钢版型I-unit均要小于25。GB/T 708-2019中规定带钢厚度小于0.7mm，带钢宽度大于1500mm时，板型I-unit<25；带钢厚度小于0.7mm，带钢宽度1250mm～1500mm之间时，板型I-unit<15。计算实例如下表所示：
波高 波长(水平) I-unit 弧长 延伸率 弹性模量 单位张力
H(mm) L(mm) S(mm) δ(％) E(Mpa) N(N/mm<sup>2</sup>)
20 2000 24.7 2000.533 0.0267％ 206000 54.9
15 2000 13.9 2000.300 0.0150％ 206000 30.9
10 2000 6.2 2000.133 0.0067％ 206000 13.7
9 2000 5.0 2000.108 0.0054％ 206000 11.1
7 2000 3.0 2000.065 0.0033％ 206000 6.7
5 2000 1.5 2000.033 0.0017％ 206000 3.4
3 2000 0.6 2000.012 0.0006％ 206000 1.2
通过实例计算发现，在板型为I-unit<5时，卷取单位张力很小，可能存在卷不齐、蹋卷等风险；所以，在带钢版型I-unit<5时，以版型I-unit＝5为依据来选择卷取单位张力。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种带钢卷取张力的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取带钢的波长L、波高H和弹性模量E；
根据波长L和波高H计算带钢版型I-unit和弧长S，其中，
I-unit＝(π/2)2×(H/L)2×105，S＝2πH+(L/2)/(2H/L)×2ATAN(2H/L)/2π；
根据波长L和弧长S计算延伸率δ，进而得到单位张力N，其中，δ＝(S-L)/S，N＝E×δ；
判断I-unit是否大于预设值，若I-unit大于预设值，则确定带钢卷取张力为I-unit对应的单位张力N，否则确定带钢卷取张力为该预设值对应的单位张力N。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预设值为5。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，带钢的厚度3mm以下，且板型I-unit小于25。
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