[发明专利]钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢卷卷取品质控制技术，特别涉及一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法。

背景技术

钢卷在卸卷冷却过程中其内部应力将发生很大变化。以热轧为例，带钢卷取完毕之后其温度在600摄氏度左右，由于钢卷内外冷却速度不一样，所以钢卷内部各点冷却收缩变形不一样，这样钢卷内部应力便发生很大变化，局部应力有可能超过带材的屈服极限，使得带材发生局部塑性变形，从而带来附加浪形。冷轧钢卷卸卷后虽然内部温度在120摄氏度左右，但也存在类似问题。以往，现场对于钢卷卸卷冷却过程中的附加浪形问题，一般只能等到钢卷开卷后才能发现，而且常常是成批出现，无法弥补，给企业造成了较大的经济损失。所以，如何对钢卷卸卷冷却过程中有可能产生的附加浪形进行预报，并根据预报结果通过调整卷取工艺以进行控制就成为现场攻关的重点。

发明内容

为了克服了现有技术中的不足，解决上述存在的技术问题，本发明提供一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法，包括以下步骤：

（a）收集带钢的品种规格及工艺参数，主要包括：带钢宽度                                                、带钢材料泊松比、带钢弹性模量、带钢屈服极限、钢卷紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数、带钢表面不平度的最大值、摩擦系数、钢卷层数、带钢横向条元数、带钢在第条处厚度，钢卷线膨胀系数，单位；

（b）收集过程参数，主要包括：收敛精度、、以及冷却总的时间；

（c）收集带钢在第条卷取张力的设定值；

（d）给定时间初始值；

（e）计算钢卷在第时刻时温度变化值；

（f）计算出卸卷之后第层带钢第条处的内半径，；

（g）令钢卷冷却到第时刻第层带钢第条处的内半径，；

（h）给定第层带钢与第层带钢第条处的径向压应力三次分布系数和二次分布系数初始值；

（i）由钢卷边界条件计算径向压应力一次项系数和零次项系数， ，；

（j）令，；

（k）计算第层带钢第条处头部的周向应力，第层带钢与第层带钢第条处的摩擦应力，第层带钢与第层带钢第条处的紧密系数，包括以下步骤：

k1）令计算钢卷冷却到第时刻半径分布，；

k2）判断不等式是否成立，如果成立则转入到步骤k3），如不成立，则令，转入步骤k1);

k3）判断不等式是否成立，如果成立则转入到步骤k4），如不成立，则令，，转入步骤（j）；

k4）计算钢卷内部各层的周向应力，，其中；

k5）计算钢卷内部各层的摩擦应力，其中，；

k6）判断当前状态不等式是否成立，，如果不成立则转入步骤k7），成立则转入步骤k8）；

k7）计算因钢卷热变形而发生滑移第层带钢头部周向应力，第层带钢与第层带钢间的摩擦应力、第层带钢与第层带钢间的紧密系数，包括以下步骤：

k7-1）计算出现所对应的最大值，定义中间变量，令；

k7-2）计算前层的层间径向应力，；

k7-3）计算前层层间紧密系数，；

k7-4）计算前层的层间摩擦应力，；

k7-5）计算前层的层间周向应力，，其中；

k7-6）计算前层的半径分布，，；

k7-7）判断不等式是否成立，如果成立则转入步骤k7-8），如不成立，则令，转入步骤k7-2）；

k7-8）为前层半径重新赋值，，；

k8）计算钢卷层间紧密系数，；

（l）定义目标函数

（m）判断powell条件（见文献：陈立周.机械优化设计方法.北京：冶金工业出版社，1985）是否成立？如果成立，则转入步骤(n)；否则调整和的数值，转入步骤（i）；

（n）判断屈服条件不等式，，如果成立则转入步骤（o），如不成立，则输出时刻、层数、条数，发出钢卷起浪预报，重新设定卷取张力，转入步骤（d）；

（o）判断不等式，如果成立则计算下一冷却时刻，转入步骤（e），如不成立，转入步骤（p）；

（p）完成钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制。