冷轧带钢卷取过程内应力的逐层增量求解

 带钢卷取过程由于张力的作用会在钢卷内部产生内应力,内应力的大小和分布直接影响轧后钢卷塌卷和内凸等缺陷的产生。考虑钢卷径向和周向弹性模量的差异,以及径向弹性模量的非线性,根据平面轴对称弹性理论,推导带钢卷取过程中内应力的逐层增量求解方程,引入相应的边界条件得到了卷取任意层数时钢卷内每一层带钢径向应力增量和位移增量方程组。基于逐层增量求解方法研究了带钢厚度、卷取张力、卸卷对卷筒压力和钢卷内应力分布的影响,并与试验结果进行了比较,验证了提出方法的正确性。     

冷轧带材胀缩式卷取机的力参数简化计算

理论和实践表明卷筒径向压力是用于校核卷筒强度的破坏应力,而带卷中的切向压应力是用于校核带卷塌卷的危险应力。关于卷取力参数,从现有文献来看,理论和实验多侧重于卷筒径向压力的研究。其计算公式大都以卷取张力沿板宽方向呈均匀分布为假设,即认为卷筒在轴向任一截面上的表面径向压力代表了卷筒整个宽度上的力学状态。然而从现有测试结果来看,参见文献。即使是窄带钢卷取,沿带材宽度方向上径向压力的分布也是相当不均匀的,越靠近带卷中部径向压力越高,边部压力则较低。而对于大板宽的带卷,分布不均匀情况更为严重,     

热轧带钢卷取张力对钢卷品质的影响分析

从热轧带钢卷取的钢卷品质缺陷及其影响因素分析人手,指出卷取张力是热轧带钢卷取生产控制中的关键工艺参数,其取值的大小是否合理直接决定了带钢在卷取、卸卷、冷却过程中的钢卷品质和下游工序开卷质量。随后主要就卷取张力与卷取钢卷品质关系模型的建立,钢卷在卷取过程中的内部应力场求解,卷取张力的优化,所开发分析软件的工程验证等方面进行阐述。本文介绍的分析模型既可用于卷取张力预报和在线设定,指导现场生产,又可用模型计算数据来指导卷取设备的设计。     

卷取机传动功率的计算及动态因素对张力控制的影响

介绍了带材生产线中卷取机功率的计算方法。这种方法计算的卷机功率可在卷径、卷取速度变化的工况下，保证卷取过程中的张力。同时对卷取张力的控制方式及控制方法进行了论述。     

带钢卷取过程起筋控制的建模与仿真

 为了研究带钢局部高点卷取过程起筋的控制方法,基于应力函数假设和S Timoshenko最小功原理获得了起筋带钢的应力场分布,并采用伽辽金虚位移原理建立了可用于在线计算的起筋临界卷取张力设定模型和起筋弹性极限模型。并对应力场分布和临界卷取张力各影响因素进行仿真研究,仿真结果表明：局部高点在径向累积叠加所引起的带钢张力不均匀分布和轴向压应力是导致带钢起筋的主要原因;临界卷取张力随带钢厚度、局部高点高度和卷取半径增大而减小,带钢宽度对钢卷的起筋临界卷取张力影响非常小。通过与实际生产控制方法和ANSYS有限元分析结果对比,验证了本模型的计算精度和可行性。     

2000mm铝箔精轧机卷取电机选择与校验

本文从卷取机允许张力、动态电流、电机允许过载能力及张力控制等方面进行分析，推导出了卷取机动态力矩与卷材卷径及带材加速度之间的函数关系，并以2000mm不可逆铝箔精轧机卷取电机为实例，通过对卷取机允许张力和动态力矩的校验，说明如何合理地选择铝箔精轧机卷取电机。     

大张力卷取钢卷塌卷研究

大张力卷取的冷轧板卷在卷取机上卸下时常常会塌卷。本文介绍了对此问题的理论研究和试验结果。认为,由于在卷取时,在钳口处的钢卷最内层平面部分形成很高的环向压力,以致板卷稳定性下降。所得塌卷临界环向压力与实验值基本相符。根据此临界值公式及其他板卷应力计算法建立的计算机程序计算了武钢森吉米尔轧机板卷的稳定性,其预测情况与现场记录相符。本理论清楚地说明了一些工艺参数,如钳口平面长度、卷取应力是如何影响板卷稳定性的。也提出了一些防止塌卷的建议。     

热轧钢卷卷取后径向变形分析

依据热轧卷取工艺特点,对钢卷的内部应力分布进行了分析,并考虑卷取温度对材料发生相变的影响,指出相变体积变化对钢卷卷形的影响,分析了钢卷径向卷形出现不良问题的机理.结合实际生产65Mn出现的扁卷缺陷,对卷取温度进行了调整优化,解决了扁卷问题.     

冷轧带钢局部高点卷取过程起筋控制的建模与仿真

为了研究带钢局部高点卷取起筋的控制方法,利用三维弹塑性变形基本理论,并引入带钢塑性流动因子,建立了弹塑性卷取应力和起筋量模型.基于应力函数假设、S.Timoshenko最小功原理和伽辽金虚位移法建立了起筋带钢的应力场分布和可用于在线计算的起筋临界卷取张力设定模型.仿真结果表明:局部高点在径向累积叠加所引起的带钢张力不均匀分布和轴向压应力是导致带钢起筋的主要原因;起筋量随局部高点高度、卷径和卷取张力增加而增大,薄带钢比厚带钢起筋量增幅明显;临界卷取张力随卷径、带钢厚度和局部高点高度增大而减小.      

薄规格镀锡基板卷取缺陷原因分析及控制

卷取是冷轧带钢生产中的一个重要且必不可少的工艺环节，卷取后质量的好坏直接决定了钢卷能否进入下道工序生产或发往客户使用。介绍了薄规格镀锡基板的产品特点及其卷取后常见缺陷类型，分析缺陷产生原因并给出了相关最优卷取工艺参数。通过分析薄规格带钢卸卷前后的应力变化，模拟计算不同卷取参数控制下钢卷的受力情况，为实际生产过程中采取合适的卷取张力、硬芯系数提供了依据。最终通过优化硬芯卷取参数控制，加强套筒质量管理、防止穿带褶皱等措施，使鸡心、塌卷等卷取缺陷得到有效控制，同时提高了产线生产效率，具有很好的经济效益和推广意义。     

Modeling of Stress Distribution During Strip Coiling Process

 Many strip materials are coiled after rolling process. The stresses are imposed on the material wound on the automatically controlled collapse mandrel under the coiling tension. The coiling process can be described by three typical cases: winding without automatic adjustment, winding with automatic adjustment and after mandrel removal. A new model of equations for predicting the stresses during the strip coiling process is built by consideration of the three cases respectively. By solving the equations of different typical cases, the radial stresses and tangential stress of the layers of coil can be calculated. Also, the coiling parameters, such as strip thickness, coiling tension and necking critical pressure, affecting the coil performance are investigated. It is believed that the present model can be used for design and control of the automatically controlled collapse mandrel.     

热镀锌卷尾部塔形缺陷的分析和预防措施

通过对热镀锌板卷取过程中产生卷尾塔形的分析,得出卷取张力不匹配和套筒与芯轴打滑是造成卷尾塔形缺陷的主要原因。通过改造张力卷取机的芯轴,采用恒张力控制和恒扭距控制相结合的卷取模式,优化卷取张力,有效地避免镀锌板卷尾塔形的产生。     

Stress–Strain State of Coiled Steel

In a new mathematical model of the stress–strain state of steel strip in the course of cooling, the nonplanarity, surface roughness, and transverse thickness variation (convexity of the cross section) are taken into account. The stress–strain state of a coil of thin steel sheet has a significant influence on factors such as the temperature distribution in the coil; the scale formation on cooling in the course of hot rolling; the adhesion of adjacent turns in the annealing of cold-rolled strip; and the shape of the coil itself. The mathematical model is based on representation of the coil as individual nested hollow cylinders of finite length. The cylinders are divided into sections over the width. The sum of solutions of the Lame equation for individual sections is shown to converge to the solution for the cylinder as a whole. The model permits calculation of the coil’s stress–strain state, taking account of gap formation between adjacent turns as a result of the transverse variation in strip thickness. The modeling results show how the radial and tangential stress formed in strip winding is distributed within the coil. The model permits calculation of the stress–strain state of the coil in the winding of even strip; in the winding of convex even strip with no tension; in the loose winding of convex even strip with tension less than that in tight winding; in tight winding of even convex strip with the correct tension; and in the winding of convex uneven strip without tension. The decrease in distance between contacting rough surfaces is calculated on the basis of a probabilistic approach. An algorithm is presented for calculation of the coil’s stress–strain state. The result obtained for the stress distribution in the coil is typical for the winding of steel strip. The model is verified for the winding of hot-rolled strip, in terms of the size of the region with tight contact of adjacent turns. The tightness of contact is assessed on the basis of the temper color on the edges of the hot-rolled strip. The discrepancy between the calculated and measured size of the region with tight contact is 3%.     

川威950热轧带钢的卷取控制

结合川威950热轧工程卷取区的控制,介绍卷取设备、工艺、自动控制系统组成,详细阐述卷取逻辑控制和张力控制、APC、卷径计算、尾部定位等控制算法及思想。     

铝带冷轧机组卷取机卷筒主要参数计算及分析

随着铝带冷轧机组正朝着高速度、大张力、大宽度、大卷径方向发展,卷取机越来越受到人们的关注.实践证明,卷取机工作的好坏,直接影响到机组的工作性能,影响到带材的厚度精度和板形精度,以及卷材的卷取质量.因此,在铝带冷轧机组设计中一直受到特别重视.本文结合作者多年从事设备设计的实践,分析了冷轧机组卷取机卷筒的计算及其改进措施....     

横折缺陷的产生机理与对策

从受力分析入手,详细研究了横折缺陷的产生机理,认为精轧板形不良引起残余应力不均是开卷出现横折的主要原因.在此基础上,提出了生产中控制板形和优化开卷操作以消除和减轻横折危害的措施.     

热轧辊冷却对冷轧无取向电工钢卷纵向磁性的影响及工艺优化

通过对35W300高牌号0.35 mm冷轧无取向电工钢卷(/%:0.002C、2.71Si、0.22Mn、0.015P、0.003S、0.0020N、0.55Als)头、中、尾组织、织构及对应的磁性能的试验研究,发现因热轧时12 MPa高压水连续冷却造成接触轧辊的钢卷头、中、尾在不同温度下轧制,卷取后钢卷头部处于卷心、温度略高而冷却速度略低于钢卷尾部,致使钢卷纵向组织、织构不同,成品卷头、尾各250 m内磁感逐渐增加,铁损逐渐降低,250 m外至钢卷中部磁性能稳定。通过将热轧辊的冷却方式改为周期冷却和卷取后的层流冷却改为钢卷70 m后开始冷却,至钢卷尾部70 m前停止冷却的方式使得钢卷纵向铁损差异明显减小,磁感差异略有改善。