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。     

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。     

薄钢带连续退火跑偏的原因分析

分析连退机组退火炉RTF段炉辊辊型、辊面粗糙度对薄钢带炉内跑偏的影响和RTF段钢带的张力、板面粗糙度、温度、炉辊工况对薄钢带通板稳定性的影响,提出了预防加热段薄钢带跑偏的控制措施。     

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。     

连续退火炉内双锥度辊辊形参数对带钢跑偏的影响

针对连续退火炉实际生产过程中的跑偏问题,运用ABAQUS有限元软件建立炉辊-带钢动态仿真模型,定量计算了连续退火炉内双锥度辊辊形参数对带钢跑偏的影响,并分析了带钢的横向压应力以及产生的瓢曲变形．计算结果显示双锥度辊辊形对炉内带钢跑偏有明显的抑制作用,且随着锥度段总辊径变化量、辊径变化量比值和张力的增加,以及平直段长度的减少,带钢的跑偏量逐渐减少,最大横向压应力逐渐增大,使带钢发生瓢曲变形的概率增加．根据以上计算结果,建立带钢跑偏量的计算模型,并结合瓢曲变形理论,为进一步对加热段双锥度炉辊辊形和张力设定的优化提供了依据．      

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。     

冷轧连续退火炉加热段出口带钢跑偏研究

针对冷轧板带在连续退火炉加热段出口"蛇形跑偏"以及瞬间跑偏问题,计算连续退火炉炉辊热凸度,用回归的方法确定炉辊热凸度对跑偏的影响。进而设计出加热段出口防跑偏预警程序,能对带钢在加热段出口跑偏进行预警,并及时调整加热段模型参数以及升降温速率。将该程序应用于首钢京唐冷轧某连退机组,解决了由于炉辊热凸度变化导致的带钢在加热段出口跑偏问题。     

宝钢1220mm连退机组炉内张力控制系统研究

宝钢1 220 mm连退机组生产薄料镀锡和镀铬原板,该机组炉子段采用小张力控制工艺,且炉内没有设计张力辊,所以整个炉子段张力控制难度大,在生产过程中曾出现过SF(均热)段炉辊之间的速差很大,造成带钢表面划伤、炉内张力波动、带钢易跑偏断带等问题,影响机组高速稳定通板。以SF段为例,深入分析炉内张力控制系统,从张力控制策略上进行局部优化,改进炉辊LSC控制功能,并且在炉辊速度控制中引入带钢温度补偿值,从机组运行实绩看,对抑制炉辊速差、张力波动、带钢跑偏具有较明显效果。     

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.     

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.     

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。     

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.     

带钢连续退火作业线张力故障及解决方法研究

以带钢生产中的连续退火作业线生产设备中关于张力的常见故障及解决为研究目标,以某带钢生产厂的连续退火热处理机组的调试、运行中遇到的有关张力波动故障与张力调整机构为研究实例,介绍了连续退火处理生产线控制系统通过张力计与张力辊配合建立张力及其在机组运行过程中实时调整张力的基本控制方法,并进一步从现场硬件及其电气控制程序（软件）这两个方面详细地分析控制系统在作业线运行时张力地调整过程.通过解决这些故障并记录下解决过程,探讨关于带钢热处理线张力控制调整技术,作为带钢连续退火处理线生产、维护工作的经验.     

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.