專利名稱：冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明本發(fā)明屬于冶金行業(yè)的冷軋技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種冷軋鋼卷缺陷的治理技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著板帶工業(yè)的迅猛發(fā)展，用戶對(duì)板帶產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。在冷軋帶材卷取后的卸卷及冷卻過程中，對(duì)于厚度較小而層數(shù)較多的鋼卷而言，由于卷筒的撤出在鋼卷內(nèi)套筒強(qiáng)度不足或剛度不足的情況下會(huì)使得鋼卷內(nèi)圈突然失穩(wěn)而出現(xiàn)局部或大面積的塌陷造成所謂的“心型卷”缺陷問題?！靶男途怼比毕莸陌l(fā)生將嚴(yán)重影響帶鋼的品質(zhì)，造成成品帶鋼的質(zhì)量降級(jí)，甚至被判廢。對(duì)于“心型卷”缺陷問題，周慶田[1]等學(xué)者從卷取張力優(yōu)化方面提出了相應(yīng)的技術(shù)措施，但對(duì)“心型卷”發(fā)生時(shí)鋼卷內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)卻沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的分析，也未對(duì)“心型卷”在線治理技術(shù)進(jìn)行過深入的研究。對(duì)于“心型卷”缺陷的防治，采用卷取張力優(yōu)化等措施固然可以降低缺陷的發(fā)生率，但受“松卷”等缺陷防治的約束，卷取張力優(yōu)化的幅度不可能太大，因此采用該方法無法達(dá)到根治“心型卷”缺陷的目的。這樣，如何根治“心型卷”缺陷就成為現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)的重點(diǎn)。(參考文獻(xiàn):[I]周慶田，白振華，何高等.脫脂機(jī)組卷取工藝綜合優(yōu)化技術(shù)的開發(fā).中國(guó)機(jī)械工程:2010，21(24) =2948-2951.[2]白振華.冷連軋機(jī)高速生產(chǎn)過程核心工藝數(shù)學(xué)模型[M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社，2009，85、0.[3]白振華，連家創(chuàng)，吳彬等.冷軋鋼卷卷取過程內(nèi)部應(yīng)力三維分布的研究.鋼鐵，2001，36(9) =42-45.)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有效的根治“心型卷“缺陷的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法。本發(fā)明主要是結(jié)合冷軋薄帶卷取過程中的設(shè)備與工藝特點(diǎn)，在已有帶鋼卸卷、冷卻過程中鋼卷內(nèi)部應(yīng)力計(jì)算模型和“心型卷”缺陷判斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在最大程度地降低一次性設(shè)備改造成本以及設(shè)備周轉(zhuǎn)成本的前提下有效的根治“心型卷“缺陷，從而有效保證鋼卷品質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法包括以下可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的步驟:(a)收集現(xiàn)場(chǎng)卷取設(shè)備相關(guān)參數(shù)，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)套筒的個(gè)數(shù)為N，收集該N個(gè)套筒的外徑Y(jié)b1、套筒壁厚\、套筒材料屈服極限osi，i = 1，2，…，N;(b)收集現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)參數(shù)，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品大綱中有M類不同規(guī)格產(chǎn)品，收集該M類不同規(guī)格產(chǎn)品的規(guī)格范圍及工藝參數(shù)，主要包括:帶鋼厚度hp帶鋼寬度&、帶鋼彈性模量E、帶鋼泊松比V, i = 1，2，…，M ;(c)綜合考慮套筒壁厚和套筒材料屈服極限，將現(xiàn)場(chǎng)的N個(gè)套筒分為“高”、“中”、“低”三檔；(d)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)M類不同規(guī)格產(chǎn)品按照正常軋制及卷取工藝生產(chǎn)時(shí)卸卷后第k時(shí)刻鋼卷內(nèi)部第j層帶鋼與第j-Ι層帶鋼間的徑向壓應(yīng)力Pikj，1 = 1,2, *..,Μ, k=l, 2,..., c_t,c_t為冷卻結(jié)束時(shí)刻；(e)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)M類不同規(guī)格產(chǎn)品按照正常軋制及卷取工藝生產(chǎn)時(shí)的失穩(wěn)臨界應(yīng)力
Og(ii，計(jì)算公式為:
權(quán)利要求
1.一種冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征在于:其包括以下可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的步驟: (a)收集現(xiàn)場(chǎng)卷取設(shè)備相關(guān)參數(shù)，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)套筒的個(gè)數(shù)為N，收集該N個(gè)套筒的外徑rb1、套筒壁厚套筒材料屈服極限0 si，i = 1，2，…，N ; (b)收集現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)參數(shù)，設(shè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品大綱中有M類不同規(guī)格產(chǎn)品，收集該M類不同規(guī)格產(chǎn)品的規(guī)格范圍及工藝參數(shù)，主要包括:帶鋼厚度h、帶鋼寬度帶鋼彈性模量E、帶鋼泊松比V, i = I, 2，…，M ; (c)綜合考慮套筒壁厚和套筒材料屈服極限，將現(xiàn)場(chǎng)的N個(gè)套筒分為“高”、“中”、“低”三檔； Cd)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)M類不同規(guī)格產(chǎn)品按照正常軋制及卷取工藝生產(chǎn)時(shí)卸卷后第k時(shí)刻鋼卷內(nèi)部第j層帶鋼與第j-1層帶鋼間的徑向壓應(yīng)力Pikj，i = I, 2, ---,M, k=l, 2，…，c_t, c_t為冷卻結(jié)束時(shí)刻； Ce)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)M類不同規(guī)格產(chǎn)品按照正常軋制及卷取工藝生產(chǎn)時(shí)的失穩(wěn)臨界應(yīng)力0 gOi ; (f)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)M類不同規(guī)格產(chǎn)品按照正常軋制及卷取工藝生產(chǎn)時(shí)的鋼卷失穩(wěn)因子的值^ mi ； (g)對(duì)^mi進(jìn)行排序，并定義^mi值較高的20%產(chǎn)品為A群體，設(shè)其個(gè)數(shù)為N1，相應(yīng)的鋼卷失穩(wěn)因子為^diai, Idia2, lmA3, -, S ;中間部分的60%產(chǎn)品為B群體，設(shè)其個(gè)數(shù)為N2,相應(yīng)的鋼卷失穩(wěn)因子為I mB1, I mB2，I …，^iv2 ; I mi值最低的20%產(chǎn)品為C群體，設(shè)其個(gè)數(shù)為N3，相應(yīng)的鋼卷失穩(wěn)因子為Inci, I mC2, I mC3, LcNi ' (h)將B群體產(chǎn)品的鋼卷失穩(wěn)因子的值進(jìn)行加權(quán)平均(加權(quán)系數(shù)為各規(guī)格產(chǎn)品產(chǎn)量在 產(chǎn)品大綱中的比例，設(shè)其為Oi, i = 1，2，…，N2),計(jì)算基準(zhǔn)鋼卷失穩(wěn)因子
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步驟(e)中失穩(wěn)臨界應(yīng)力O g(li的計(jì)算公式為:
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步驟(f)中鋼卷失穩(wěn)因子Imi的計(jì)算公式為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步驟(i)對(duì)A群體產(chǎn)品所需的“高檔”套筒進(jìn)行特征參數(shù)優(yōu)化包括以下步驟: 11)給定A群體產(chǎn)品所需“高檔”套筒的特征參數(shù)優(yōu)化增量初始值A(chǔ)Xaci(Aos, At)，其中A O s為套筒材料屈服極限增量，At為套筒壁厚增量；12)計(jì)算A群體所有產(chǎn)品的鋼卷失穩(wěn)因子
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步驟(j)對(duì)C群體產(chǎn)品所需的“低檔”套筒進(jìn)行特征參數(shù)優(yōu)化包括以下步驟: jl)給定C群體產(chǎn)品所需“低檔”套筒的特征參數(shù)優(yōu)化增量初始值A(chǔ)Xro(A os, At)，其中A 0 s為套筒材料屈服極限增量，At為套筒壁厚增量； j2)計(jì)算C群體所有產(chǎn)品的鋼卷失穩(wěn)因子
全文摘要
一種冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其包括以下可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的步驟1、收集現(xiàn)場(chǎng)卷取設(shè)備、產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)參數(shù)；2、將現(xiàn)場(chǎng)套筒進(jìn)行分類；3計(jì)算所有規(guī)格鋼卷冷卻各時(shí)刻的徑向應(yīng)力；4、計(jì)算正常生產(chǎn)條件下的失穩(wěn)臨界應(yīng)力σg0i和鋼卷失穩(wěn)因子的值ξmi；5、失穩(wěn)因子排序及定義和計(jì)算基準(zhǔn)鋼卷失穩(wěn)因子ξmomin；6、產(chǎn)品的套筒進(jìn)行特征參數(shù)優(yōu)化；7、計(jì)算需要治理鋼卷失穩(wěn)因子ξ。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在最大程度地降低一次性設(shè)備改造成本以及設(shè)備周轉(zhuǎn)成本的前提下有效的根治“心型卷“缺陷，有效保證良好的鋼卷品質(zhì)。
文檔編號(hào)B21C47/02GK103084428SQ20131001306
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者白振華, 司紅鑫, 王瑞, 李濤, 丁殿坤, 李 和, 馮彬 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)