[发明专利]一种连铸机弯曲段和矫直段辊列设计方法

摘要

一种连铸机弯曲段和矫直段辊列设计方法，辊列按变形铸坯的外弧轮廓线布置，铸坯在弯曲区和矫直区的外弧轮廓线是一条曲率从0逐渐增大到1/R的一条曲线，辊子与铸坯外弧轮廓线相切。铸坯外弧轮廓线方程在直角坐标系xOy中为分三段形式。坐标原点为曲率零点，x轴与铸坯外弧轮廓线相切，曲率沿x轴正方向逐渐变大。y指向铸坯内弧侧。外弧轮廓方程参数包括分段弧长、基圆半径、材料敏感系数，确定系数后，外弧轮廓方程确定。本发明适应铸坯变形,辊列布置曲线与铸坯外弧轮廓线吻合，使弯曲段和矫直段的铸坯符合恒弯矩受力，铸坯坯壳真正实现等应变速率变化,铸坯在弯曲段和矫直段的真实变形符合材料高温力学性能要求，有利于防止铸坯内裂。

主权项

一种连铸机弯曲段和矫直段辊列设计方法，其特征在于：(1)辊列按变形铸坯的外弧轮廓线布置，铸坯在弯曲区和矫直区的外弧轮廓线是一条曲率从0逐渐增大到1/R的一条曲线，辊子与铸坯外弧轮廓线相切，铸坯外弧轮廓线方程在直角坐标系xOy中为分三段的形式，坐标原点为曲率零点，x轴与铸坯外弧轮廓线相切，曲率沿x轴正方向逐渐变大，y指向铸坯内弧侧，外弧轮廓方程参数包括分段弧长、基圆半径、材料敏感系数，确定相应的系数后，外弧轮廓方程唯一确定，铸坯外弧轮廓线方程第一段为y=J(11+n)(12+n)(13+n)x3+ns1n,(0≤x≤s1)]]>式中J表示：曲线曲率变化率的最大值n表示：材料应变速率敏感系数s1表示：第一段曲线与第二段曲线接点在x轴投影的坐标x表示：曲线在直角坐标系下的横坐标y表示：曲线在直角坐标系下的纵坐标该段辊列按该曲线布置，辊子与该曲线相切，第一段辊列首个辊子布置在x＝0的点上，最后一个辊子布置在x＝s1的点上；(2)铸坯外弧轮廓线方程第二段为y=Jx36+C0x22+C1x+C3,(s1≤x≤s2)]]>式中J表示：曲线曲率变化率的最大值C0、C1、C3表示：曲线参数s1表示：第一段曲线与第二段曲线接点在x轴投影的坐标s2表示：第二段曲线与第三段曲线接点在x轴投影的坐标x表示：曲线在直角坐标系下的横坐标y表示：曲线在直角坐标系下的纵坐标该段辊列按该曲线布置，辊子与该曲线相切，第二段辊列首个辊子就是第一段辊列最后一个辊子，最后一个辊子布置在x＝s2的点上；(3)铸坯外弧轮廓线方程第三段为y=-J(11+n)(12+n)(13+n)(s3-x)3+n(s3-s2)n+x22R+C2x+C4,(s2≤x≤s3)]]>式中J表示：曲线曲率变化率的最大值n表示：材料应变速率敏感系数R表示：铸机半径C2、C4表示：曲线参数s2表示：第二段曲线与第三段曲线接点在x轴投影的坐标s3表示：第三段曲线终点在x轴投影的坐标x表示：曲线在直角坐标系下的横坐标y表示：曲线在直角坐标系下的纵坐标该段辊列按该曲线布置，辊子与该曲线相切，第三段辊列首个辊子就是第二段辊列最后一个辊子，最后一个辊子布置在x＝s3的点上；(4)式中待求参数：J=1+nR(s3+ns2-ns1)]]>C0=-Jns1n+1]]>C1=J((11+n)(12+n)s12-s122)-C0s1]]>C2=J(s222-(11+n)(12+n)(s3-s2)2)-s2R+C0s2+C1]]>C3=J((11+n)(12+n)(13+n)s13-s136)-C0s122-C1s1]]>C4=J((11+n)(12+n)(13+n)(s3-s2)3+s236)+C0s222+C1s2+C3-s222R-C2s2]]>式中J表示：曲线曲率变化率的最大值R表示：铸机半径n表示：材料应变速率敏感系数，n≥1s1表示：第一段曲线与第二段曲线接点在x轴投影的坐标s2表示：第二段曲线与第三段曲线接点在x轴投影的坐标s3表示：第三段曲线终点在x轴投影的坐标s1为辊间距的整数倍，s1取值为1‑4个辊间距s2为辊间距的整数倍，s2>s1，s2取值为2‑20个辊间距s3为辊间距的整数倍，s3>s2，s3取值在3‑24个辊间距C0、C1、C2、C3、C4表示：曲线参数代入求得辊子坐标。