连续退火炉内辊型对带钢瓢曲张力影响的试验研究

主要分析了在连续退火炉内热处理薄带钢时,炉辊的凸度、炉辊中间平台区长度以及辊面粗糙度等因素对带钢产生瓢曲的影响规律。旋转的炉辊对带钢宽度方向上产生一个压缩作用,这种压缩作用会引起带钢的弯曲和折皱,折皱经过炉辊后就会有可能引发热瓢曲。推导出一个计算瓢曲临界张力的公式,公式表明,临界瓢曲应力和[（带钢厚度×屈服强度）/（炉辊凸度×摩擦因数）]2成正比。     

连退过程带钢热瓢曲指数及其影响因素

 针对带钢连退过程中的热瓢曲问题,充分考虑到连退机组的设备与工艺特点,从内力、外力两方面因素分析了热瓢曲以及横向压应力的产生机理,阐述了热瓢曲的发生规律,首次提出了瓢曲指数的新概念,给出了相应的瓢曲临界条件,建立了一套适合于连退过程的带钢热瓢曲指数的计算模型,定量分析了不同工艺段内带钢瓢曲指数分布规律以及相同工艺段内来料板形、横向温差、炉辊辊型、摩擦因数、设定张力、通板速度等因素对带钢热瓢曲指数的影响,并将相关理论应用到生产实践,开发出了“连退机组通板过程带钢瓢曲预报软件”,实现了对连退过程带钢瓢曲的在线预报,为瓢曲缺陷的预防和控制奠定了坚实的理论基础。     

带钢连退热瓢曲与初始板形关系仿真与实践

连退炉内的带钢热瓢曲严重影响了生产线的顺行,给现场造成巨大的经济损失,为了有效缓解带钢的热瓢曲,从力学屈曲理论和有限元模拟技术对宽薄带钢在高温炉内的带钢热瓢曲进行了研究,结果表明:对于不同初始板形的带钢,其对应的临界瓢曲应力有明显的差异。通过酸轧目标板形的优化和修改,有效地把炉内带钢热瓢曲概率降低了50%以上。     

连续退火炉稳定通板技术的改进与完善

简要介绍了冷轧连退机组使用的炉辊的形状、不同位置的炉辊在机组运行时凸度的改变情况,以及炉辊凸度改变对机组带钢产生瓢曲和跑偏擦边的影响.通过对连续退火炉内炉辊在热态下凸度变化情况的研究,在带钢规格变化过程中针对性地采用优化降速、降温等过渡策略,较大幅度地减少了瓢曲、断带的发生;同时,通过数据计算的方法,引入一个直观的瓢曲风险系数的方法,使操作更加直观.对所述方法的综合使用,基本消除了带钢瓢曲现象的发生,使生产稳定性得到了很大的提高.     

连续退火机组带钢瓢曲临界张力的研究

 根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的理论模型,并对模型进行求解,求解分为张力加载与辊子转动两步进行。系统地研究了瓢曲的形成与发展,以及辊形与带钢尺寸对带钢瓢曲临界张力的影响等。结果表明：引起带钢瓢曲的横向压缩应力由不均匀拉伸诱发的横向压缩应力和由摩擦产生的附加横向压缩应力两部分构成,瓢曲在带钢传输过程中逐步形成;对比发现有限元模拟的瓢曲发生与长大过程与大生产的情况基本一致,瓢曲的宽度约为2～4mm。并且带钢瓢曲的临界张力随着辊子凸度的增大、辊子平台区长度的减小、辊面粗糙度的减小、带钢厚度的减小而逐渐减小。     

连续退火炉内带钢张力设定模型研究

在现代化冷轧宽带钢连续退火生产线上,带钢有时会出现横向瓢曲,现场也称之为"热瓢曲",此一瓢曲对机组生产及产品质量危害极大.研究表明,"热瓢曲"与带钢张力设定正确与否密切相关.基于对带钢"热瓢曲"形成机理的新的认识和力学分析模型及有限元数值仿真结果,建立了一套合理的连续退火炉内带钢张力设定的方法和模型,并开发了张力设定软件供工厂使用,取得明显效果.     

连续退火机组张力在线设定技术开发

为了防止连续退火过程中带钢的跑偏和瓢曲,提高机组的稳定通板性,经过大量的现场试验与理论研究,充分结合连退机组的设备与工艺特点,提出了一套适合于连续退火机组基于机理模型的炉内张力在线设定方法,充分考虑到带材的实际来料情况,结以机理模型为基础对入口张力辊、加热1段、加热2段、加热3段、均热段、急冷段、时效1段、时效2段、时效3段、终冷段以及出口张力辊等11段张力进行在线设定,大大提高了炉内通板的稳定性,有效的降低了连退过程中跑偏、瓢曲及断带等缺陷的发生概率,能给企业带来较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值。     

带钢的拉伸瓢曲与板形控制曲线设定

研究了在4个边进行简单支撑约束的带钢的临界瓢曲应力,并通过修正临界瓢曲应力系数,得到了不同支撑条件下的临界瓢曲应力计算公式,继而对带钢瓢曲后的行为进行了研究,最后通过修改酸轧生．产线的板形控制曲线减少了带钢的横向应力分布差,从而减少了连退炉内带钢瓢曲的次数。     

连退炉辊凸度控制技术在预防带钢瓢曲上的应用

通过对带钢在立式连续退火炉退火时出现的热瓢曲现象产生原因的分析,介绍了梅钢连续退火炉通过控制炉辊凸度预防连退炉内带钢瓢曲的方法。     

连续退火线上带钢横向压缩应力分布的有限元仿真

采用Ansys有限元软件对连续退火/热镀锌机组上带钢稳定通板进行了系统的研究。通过Ansys模拟计算系统分析并阐明了横向压缩应力的产生机制,研究了其随着各种参数的变化规律,得出了带钢张力、炉辊凸度、平台区长度等对带钢传输过程中横向压缩应力分布的影响规律,预测了带钢发生瓢曲的可能性。仿真所得出的一系列结论为实际生产中辊形的设计与选择提供了理论依据,以便更有效地控制跑偏和瓢曲的产生,解决生产中的实际问题。     

连续退火炉内钢带稳定运行张力分析

在连续退火机组,为了保证钢带的稳定运行,必须给钢带施加一定的张力并进行稳定控制,防止钢带发生瓢曲和跑偏。分析了连续退火机组钢带工艺张力设定的基本原则,在高温工艺段,为防止钢带发生瓢曲,钢带张力要小于钢带瓢曲的临界张力;在连续退火炉外或退火炉的低温段,为防止钢带发生跑偏,钢带张力要保证钢带和辊子表面的包角,充分发挥辊子对钢带的拘束和纠偏作用。另外,调整钢带的张力还要考虑设备能力,比如钢带在辊面的包角、辊子的传动马达功率、辊面粗糙度等。     

Comprehensive tension setting optimisation technique for a cold rolled strip during continuous annealing

The previous tension setting for the continuous annealing process (CAP) is not comprehensive; that is, it does not synthetically consider the factors of strip deviation, buckling, flatness and width narrowing. To address this issue, this study integrated the mechanical and technological characteristics of a continuous annealing line to present a comprehensive control index that can characterise the stability of a travelling strip. Meanwhile, strip deviation, buckling, strip shape and width narrowing were regarded as constraints in each process section. A comprehensive optimisation technique for the tension setting during CAP was then established, and a related theory was applied during production. In addition, a comprehensive tension setting optimisation software was developed for a cold rolled strip during continuous annealing, and the comprehensive optimisation of the tension parameters in each process section was realised. A practical implementation proves that the developed technique exhibits good application effects and considerable application values.     

连退过程带钢张力横向分布模型及其影响因素

 针对以往连退过程中对带钢内部应力横向分布情况无法在线预测,从而对连退过程中的跑偏、瓢曲以及带钢在各工艺段的板形演变无法在线预警、容易造成断带缺陷的问题,充分结合连退机组的设备与工艺特点,在研究了带钢横向温度差、来料板形、炉辊辊型、炉辊水平度与垂直度误差对带钢内部单元变形影响模型的基础上,建立了一套适合于连退过程的带钢内部张力横向分布模型,给出了相应的计算策略,并以宝钢不锈钢有限公司某连退机组为研究对象,定量分析了炉辊原始辊型、来料板形、横向温差以及炉辊水平度与垂直度误差、设定张力等因素对连退过程带钢内部张力横向分布的影响,编制出了相应的“连退机组通板过程带钢内部应力横向分布及板形演变预报软件”,并将其应用到生产实践,取得了良好的效果,具有进一步推广应用的价值。     

Tension compensation technique based on the roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing

Strip tension fluctuation caused by the attenuation of a furnace roller’s surface roughness leads to strip deviation in continuous annealing. After several field experiments and theoretical studies, this work established a model for the surface roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing. The model is fully integrated with the equipment and process features of a continuous annealing unit. With the stability of strip travelling as the control object and the absence of strip deviation and buckling as constraints, a tension compensation technique of continuous annealing was developed, and a related theory was applied to production and practise. Software was also developed for predicting the roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing and determining tension compensation for a specific process of the unit. Integrated optimisation of tension parameters in all processes of continuous annealing was also achieved.     

带钢镀锌退火炉热过程模拟

以三元模型法为基础,建立了带钢在立式炉内退火全过程的数学模型;模拟计算了带钢和退火炉的温度场;讨论了操作参数对带钢加热的影响以及冷却气体初始温度和喷射速度对带钢冷却过程的影响。其模拟的带钢加热曲线与工艺要求相吻合,为带钢温度的预测和合理的炉温决策创造了有利条件。     

立式活套张力控制的截面积补偿和位置补偿

碳钢连退机组中,立式活套中的带钢保持稳定的张力行进,这对机组的连续平稳运行非常重要,而带钢横截面积的变化和活套钢丝绳的拉伸变形是影响活套张力稳定的两个重要因素。从原理上分析阐述带钢横截面积变化和活套钢丝绳拉伸变形对活套张力的影响,并在控制系统中添加相应的补偿环节来消除这些张力扰动。     

带钢张力测量控制增加“Drp-Loop”的研究和应用

分析了“Dtp-Loop”控制使电动机负载产生的变化,结合镀锌机组退火炉段带钢稳定性控制的难点,增加“Drp-Loop”控制应用,减少了带钢张力波动,实现了退火炉内带钢张力平滑调节。     

连退过程中带钢板形在线控制技术

 针对以往连退生产过程中对带材板形的演变过程只能定性分析、无法定量预报与控制的问题,首先在引入段内板形与段外板形概念的基础上,充分结合连退机组的设备与工艺特点,建立了一套适合于连退机组退火过程的板形预报模型,并以特定连退机组的典型规格产品为例定量分析了段内外板形的演变规律;随后以带材在段内整体板形最好、段内最大板形最小、机组出口板形与目标板形差距最小为目标,带材在通板过程中不出现热瓢曲、跑偏以及震动为约束条件,从张力优化设定入手,提出一套适合于连退过程的板形在线综合控制技术,并将其推广应用到生产实践,取得了良好的使用效果,有效提高了机组的通板稳定性与出口板形控制精度,具有进一步推广应用的价值。