專利名稱：冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法
技術領域：
本發明本發明屬于冶金行業的冷軋技術領域，特別涉及一種冷軋鋼卷缺陷的治理技術。
背景技術：
近年來，隨著板帶工業的迅猛發展，用戶對板帶產品的質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，對于厚度較小而層數較多的鋼卷而言，由于卷筒的撤出在鋼卷內套筒強度不足或剛度不足的情況下會使得鋼卷內圈突然失穩而出現局部或大面積的塌陷造成所謂的“心型卷”缺陷問題。“心型卷”缺陷的發生將嚴重影響帶鋼的品質，造成成品帶鋼的質量降級，甚至被判廢。對于“心型卷”缺陷問題，周慶田[1]等學者從卷取張力優化方面提出了相應的技術措施，但對“心型卷”發生時鋼卷內部的應力狀態卻沒有進行過系統的分析，也未對“心型卷”在線治理技術進行過深入的研究。對于“心型卷”缺陷的防治，采用卷取張力優化等措施固然可以降低缺陷的發生率，但受“松卷”等缺陷防治的約束，卷取張力優化的幅度不可能太大，因此采用該方法無法達到根治“心型卷”缺陷的目的。這樣，如何根治“心型卷”缺陷就成為現場攻關的重點。(參考文獻:[I]周慶田，白振華，何高等.脫脂機組卷取工藝綜合優化技術的開發.中國機械工程:2010，21(24) =2948-2951.[2]白振華.冷連軋機高速生產過程核心工藝數學模型[M].北京 :機械工業出版社，2009，85、0.[3]白振華，連家創，吳彬等.冷軋鋼卷卷取過程內部應力三維分布的研究.鋼鐵，2001，36(9) =42-45.)
發明內容
本發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。本發明主要是結合冷軋薄帶卷取過程中的設備與工藝特點，在已有帶鋼卸卷、冷卻過程中鋼卷內部應力計算模型和“心型卷”缺陷判斷技術的基礎上，實現在最大程度地降低一次性設備改造成本以及設備周轉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。本發明的技術方案如下:冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法包括以下可由計算機執行的步驟:(a)收集現場卷取設備相關參數，設現場套筒的個數為N，收集該N個套筒的外徑Yb1、套筒壁厚\、套筒材料屈服極限osi，i = 1，2，…，N;(b)收集現場產品規格相關參數，設現場產品大綱中有M類不同規格產品，收集該M類不同規格產品的規格范圍及工藝參數，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，將現場的N個套筒分為“高”、“中”、“低”三檔；(d)計算現場M類不同規格產品按照正常軋制及卷取工藝生產時卸卷后第k時刻鋼卷內部第j層帶鋼與第j-Ι層帶鋼間的徑向壓應力Pikj，1 = 1,2, *..,Μ, k=l, 2,..., c_t,c_t為冷卻結束時刻；(e)計算現場M類不同規格產品按照正常軋制及卷取工藝生產時的失穩臨界應力
Og(ii，計算公式為:
權利要求
1.一種冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征在于:其包括以下可由計算機執行的步驟: (a)收集現場卷取設備相關參數，設現場套筒的個數為N，收集該N個套筒的外徑rb1、套筒壁厚套筒材料屈服極限0 si，i = 1，2，…，N ; (b)收集現場產品規格相關參數，設現場產品大綱中有M類不同規格產品，收集該M類不同規格產品的規格范圍及工藝參數，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，將現場的N個套筒分為“高”、“中”、“低”三檔； Cd)計算現場M類不同規格產品按照正常軋制及卷取工藝生產時卸卷后第k時刻鋼卷內部第j層帶鋼與第j-1層帶鋼間的徑向壓應力Pikj，i = I, 2, ---,M, k=l, 2，…，c_t, c_t為冷卻結束時刻； Ce)計算現場M類不同規格產品按照正常軋制及卷取工藝生產時的失穩臨界應力0 gOi ; (f)計算現場M類不同規格產品按照正常軋制及卷取工藝生產時的鋼卷失穩因子的值^ mi ； (g)對^mi進行排序，并定義^mi值較高的20%產品為A群體，設其個數為N1，相應的鋼卷失穩因子為^diai, Idia2, lmA3, -, S ;中間部分的60%產品為B群體，設其個數為N2,相應的鋼卷失穩因子為I mB1, I mB2，I …，^iv2 ; I mi值最低的20%產品為C群體，設其個數為N3，相應的鋼卷失穩因子為Inci, I mC2, I mC3, LcNi ' (h)將B群體產品的鋼卷失穩因子的值進行加權平均(加權系數為各規格產品產量在 產品大綱中的比例，設其為Oi, i = 1，2，…，N2),計算基準鋼卷失穩因子
2.根據權利要求1所述的冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步驟(e)中失穩臨界應力O g(li的計算公式為:
3.根據權利要 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)中鋼卷失穩因子Imi的計算公式為:
4.根據權利要求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A群體產品所需的“高檔”套筒進行特征參數優化包括以下步驟: 11)給定A群體產品所需“高檔”套筒的特征參數優化增量初始值AXaci(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)計算A群體所有產品的鋼卷失穩因子
5.根據權利要求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C群體產品所需的“低檔”套筒進行特征參數優化包括以下步驟: jl)給定C群體產品所需“低檔”套筒的特征參數優化增量初始值AXro(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)計算C群體所有產品的鋼卷失穩因子
全文摘要
一種冷軋鋼卷心型卷缺陷治理方法，其包括以下可由計算機執行的步驟1、收集現場卷取設備、產品規格相關參數；2、將現場套筒進行分類；3計算所有規格鋼卷冷卻各時刻的徑向應力；4、計算正常生產條件下的失穩臨界應力σg0i和鋼卷失穩因子的值ξmi；5、失穩因子排序及定義和計算基準鋼卷失穩因子ξmomin；6、產品的套筒進行特征參數優化；7、計算需要治理鋼卷失穩因子ξ。本發明可實現在最大程度地降低一次性設備改造成本以及設備周轉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。
文檔編號B21C47/02GK103084428SQ20131001306
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者白振華, 司紅鑫, 王瑞, 李濤, 丁殿坤, 李 和, 馮彬 申請人:燕山大學