[发明专利]一种热轧钛带横向翘曲板形缺陷的控制方法

权利要求书

1.一种热轧钛带横向翘曲板形缺陷的控制方法，其特征在于，所述方法通过测量的C翘挠度和实际设备工艺数据建立有限元仿真模型，对非对称摩擦状态下钛带的C翘挠度进行计算，并对相同轧制条件下不同工作辊辊径差下的C翘挠度进行求解；再对不同厚度规格钛带工作辊辊径差和C翘挠度调控量之间的关系进行拟合；最后根据热轧工业生产现场实际钛带C翘挠度缺陷，计算调整工作辊辊径差，完成对C翘板形缺陷的控制；

所述方法具体包括如下步骤：

步骤1：进行C翘挠度的表征与测量；

步骤2：结合现场实际设备和工艺数据建立钛带轧制过程有限元仿真分析模型；

步骤3：以步骤1中的表征与测量结果为计算目标，对非对称摩擦状态下钛带的C翘挠度进行计算，并对相同轧制条件下不同工作辊辊径差下的C翘挠度进行求解，得到工作辊辊径差和C翘挠度调控量之间的对应关系；

步骤4：对不同厚度规格钛带工作辊辊径差和C翘挠度调控量之间的关系进行拟合；

步骤5：根据热轧工业生产现场实际钛带C翘挠度缺陷和步骤4的拟合结果，计算需要调整的工作辊辊径差；

步骤6：根据步骤5中计算的工作辊辊径差，调整工作辊上下辊径配比，从而改善热轧钛带的C翘板形缺陷，提高钛带成品板形质量，所述步骤1中进行C翘挠度表征的方法具体为：用C翘挠度对热轧钛带的C翘板形缺陷程度进行表征，将钛带中性层宽度方向最外端的最大翘曲高度记为C翘挠度γ_w，以C翘挠度正负表示热轧钛带的翘曲方向，记γ_w0为向下翘曲，表示钛带中性层宽度方向最外端向下翘，γ_w0为向上翘曲，表示钛带中性层宽度方向最外端向上翘，所述步骤1中进行C翘挠度测量的方法具体为：在工业钛带实际热轧生产现场对不同厚度规格的钛带C翘挠度γ_w进行批量测量，在每一厚度规格下分别获得多次测量值，取某一厚度下测量值中的最大值记为某一厚度下的C翘挠度最大值γ_w0；

所述步骤2中建立有限元仿真模型的方法具体为：建立辊件一体化的动态有限元仿真分析模型，以工业钛带实际热轧生产现场的热连轧机中的最后一架作为样本，以其实际生产设备参数、轧件参数和轧制工艺参数作为输入条件，进行有限元仿真分析模型建模；

所述步骤3中对非对称摩擦状态下钛带的C翘挠度进行计算的方法具体为：

3-1：以工业钛带实际热轧生产现场热连轧机最后一架实际工作辊直径范围的中间值D₀作为仿真分析模型的上下工作辊辊径基准，定义上工作辊辊径减去下工作辊辊径为辊径差ΔD，上下工作辊辊径均取D₀时，ΔD＝0；以摩擦系数f＝0.3作为仿真分析模型的带钢上下表面的摩擦系数基准；

3-2：分别对生产现场不同厚度规格的钛带生产过程进行有限元仿真分析，钛带宽度取某厚度规格下的最大值，当C翘挠度γ_w0时，执行下面的仿真步骤.3-3；当C翘挠度γ_w0时，执行下面的仿真步骤3-4；

3-3：取带钢上表面摩擦系数f＝0.3，带钢下表面摩擦系数以f＝0.3为基准，以f_s为摩擦系数增加量，依次在仿真过程中增大带钢下表面摩擦系数，下表面摩擦系数f依次取f＝0.3+f_s、f＝0.3+2f_s、f＝0.3+3f_s…，计算钛带在非对称摩擦状态下的C翘变形，分别得到钛带在非对称摩擦状态下的C翘挠度计算值γ_w1，直到计算值γ_w1与步骤2的C翘挠度最大值γ_w0的相对误差在临界值ε以内时，摩擦系数不再增加，定义此时的下表面摩擦系数为最大摩擦系数f′，此时的挠度值记为γ′_w1；

取带钢上表面摩擦系数f＝0.3，带钢下表面摩擦系数取本步骤中刚刚得到的最大摩擦系数f′，取D₀作为上工作辊辊径，下工作辊辊径以D₀为基准，以D_s为辊径增加量，依次在仿真过程中增大下工作辊的辊径，辊径差ΔD0，且依次取ΔD＝-D_s、ΔD＝-2D_s、ΔD＝-3D_s…，分别得到钛带在非对称摩擦状态下的C翘挠度计算值γ_w2，直到计算值γ_w2的绝对值小于临界值γ′_w，下工作辊的辊径不再增加，从而得到一系列辊径差ΔD和C翘挠度计算值γ_w2之间的对应数据；

3-4：取带钢下表面摩擦系数f＝0.3，带钢上表面摩擦系数以f＝0.3为基准，以f_s为摩擦系数增加量，依次在仿真过程中增大带钢上表面摩擦系数，上表面摩擦系数f依次取f＝0.3+f_s、f＝0.3+2f_s、f＝0.3+3f_s…，计算钛带在非对称摩擦状态下的C翘变形，分别得到钛带在非对称摩擦状态下的C翘挠度计算值γ_w1，直到计算值γ_w1与步骤2的C翘挠度最大值γ_w0的相对误差在临界值ε以内时，摩擦系数不再增加，定义此时的上表面摩擦系数为最大摩擦系数f′，此时的挠度值记为γ′_w1；

取带钢下表面摩擦系数f＝0.3，带钢上表面摩擦系数取本步骤中刚刚得到的最大摩擦系数f′，取D₀作为下工作辊辊径，上工作辊辊径以D₀为基准，以D_s为辊径增加量，依次在仿真过程中增大上工作辊的辊径，辊径差ΔD0，且依次取ΔD＝D_s、ΔD＝2D_s、ΔD＝3D_s…，分别得到钛带在非对称摩擦状态下的C翘挠度计算值γ_w2，直到计算值γ_w2的绝对值小于临界值γ′_w，上工作辊的辊径不再增加，从而得到一系列辊径差ΔD和C翘挠度计算值γ_w2之间的对应数据。