[发明专利]一种改善带钢连退炉内跑偏的工艺优化方法及装置

权利要求书

1.一种改善带钢连退炉内跑偏的工艺优化方法，其特征在于，包括：

根据现有含缺陷的带钢建立带钢缺陷数据库；根据所述缺陷数据库建立有限元计算模型；根据所述有限元计算模型建立含缺陷带钢在连退炉内的跑偏曲线数据库；将所述跑偏曲线数据库存储到生产控制系统的控制模块，所述控制模块控制纠偏装置纠正连退炉内含缺陷带钢的跑偏。

2.根据权利要求1所述的工艺优化方法，其特征在于，所述根据现有带钢的缺陷建立带钢缺陷数据库包括：

对所述现有的含缺陷带钢基于钢种、厚度及宽度划分不同的层别；

对于同一层别的所述含缺陷带钢，根据带钢缺陷的位置和大小的不同再划分不同的组别；

根据所有层别及各个层别的不同组别的所有含缺陷带钢，建立带钢缺陷数据库。

3.根据权利要求1所述的工艺优化方法，其特征在于，根据所述缺陷数据库建立有限元计算模型：

根据所述缺陷数据库的含缺陷带钢的特征，采用四节点壳单元，开发带钢有限元节点和壳单元通用的有限元计算模型；

根据所有含缺陷带钢的有限元计算模型建立与所述缺陷数据库对应的有限元计算模型数据库。

4.根据权利要求3所述的工艺优化方法，其特征在于，根据所述缺陷数据库建立有限元计算模型，还包括：

根据所述退火炉内的传送辊的特征建立炉辊有限元模型；所述炉辊有限元模型采用解析刚体单元开发得到；

将所述含缺陷带钢的有限元计算模型与所述炉辊有限元模型耦合形成有限元耦合模型；

根据所有含缺陷带钢对应的有限元耦合模型建立有限元耦合模型数据库。

5.根据权利要求1所述的工艺优化方法，其特征在于，根据所述有限元计算模型建立含缺陷带钢在连退炉内的跑偏曲线数据库包括：

对所述有限元耦合模型施加边界条件和初始条件；

对所述施加边界条件和初始条件后的有限元耦合模型进行计算，得到所述含缺陷带钢中心位置的节点随炉辊旋转过程中的横向偏移量y与节点纵向运行距离x之间的函数关系y（x）；所述函数关系y（x）即为所述含缺陷带钢在连续退火炉内的横向跑偏规律的跑偏曲线；

根据所有含缺陷带钢对应的函数关系y（x）建立横向跑偏曲线数据库。

6.根据权利要求1所述的工艺优化方法，其特征在于，将所述跑偏曲线数据库存储到生产控制系统的控制模块：

所述生产控制系统包括：检测机构、控制模块及纠偏装置；

所述检测机构用于检测连退炉内的实际生产带钢的缺陷特征，并将缺陷数据输入控制模块；

所述控制模块根据获得的所述缺陷数据，识别出对应在所述带钢缺陷数据库中的特定的含缺陷带钢；根据所述特定的含缺陷带钢导出对应的所述特定的函数关系y（x），从而获得了所述特定的含缺陷带钢进入退火炉后的理论跑偏预测路径；

所述控制模块根据所述特定的函数关系y（x）控制所述纠偏装置。

7.根据权利要求6所述的工艺优化方法，其特征在于：

多个所述纠偏装置设置在所述退火炉内特定的多个位置；

所述纠偏装置根据所述控制模块导出的所述特定的函数关系y（x）做出实时反向纠偏量的设定，进而反向补偿了所述特定的含缺陷带钢在炉内的跑偏。

8.一种改善带钢连退炉内跑偏的装置，其特征在于，包括：

有限元模型处理模块、横向跑偏曲线处理模块及生产控制系统；

所述有限元模型处理模块，用于建立和存储有限元计算模型数据库及有限元耦合模型数据库；

所述横向跑偏曲线处理模块，用于计算和存储横向跑偏曲线数据库；

所述生产控制系统，用于纠正连退炉内含缺陷带钢的跑偏。

9.根据权利要求8所述的改善带钢连退炉内跑偏的装置，其特征在于，所述横向跑偏曲线处理模块包括：

横向跑偏曲线计算单元及横向跑偏曲线存储单元；

所述横向跑偏曲线计算单元根据所述有限元耦合模型数据库计算出对应的横向跑偏曲线并建立横向跑偏曲线数据库；

所述横向跑偏曲线存储单元用于存储所述横向跑偏曲线数据库。

10.根据权利要求8所述的改善带钢连退炉内跑偏的装置，其特征在于，所述生产控制系统包括：

检测机构、控制模块及纠偏装置；

所述检测机构，用于检测连退炉内的实际生产带钢的缺陷特征，并将缺陷数据输入控制模块；

所述控制模块，用于读取检测机构获得缺陷数据，并识别出对应横向跑偏曲线数据库内的横向跑偏曲线，进而控制所述纠偏装置；

所述控制模块根据获得的所述缺陷数据，识别出对应在所述带钢缺陷数据库中的特定的含缺陷带钢；根据所述特定的含缺陷带钢导出对应横向跑偏曲线数据库内的所述特定的函数关系y（x），从而获得了所述特定的含缺陷带钢进入退火炉后的理论跑偏预测路径；所述控制模块根据所述特定的函数关系y（x）控制所述纠偏装置；

所述纠偏装置设置在所述退火炉内特定的多个位置；所述纠偏装置根据所述控制模块的指示信号做出实时反向纠偏量的设定，进而反向补偿了所述特定的含缺陷带钢在炉内的跑偏。