专利名称：冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法
技术领域：
本发明本发明属于冶金行业的冷轧技术领域，特别涉及一种冷轧钢卷缺陷的治理技术。
背景技术：
近年来，随着板带工业的迅猛发展，用户对板带产品的质量提出了越来越高的要求。在冷轧带材卷取后的卸卷及冷却过程中，对于厚度较小而层数较多的钢卷而言，由于卷筒的撤出在钢卷内套筒强度不足或刚度不足的情况下会使得钢卷内圈突然失稳而出现局部或大面积的塌陷造成所谓的“心型卷”缺陷问题。“心型卷”缺陷的发生将严重影响带钢的品质，造成成品带钢的质量降级，甚至被判废。对于“心型卷”缺陷问题，周庆田[1]等学者从卷取张力优化方面提出了相应的技术措施，但对“心型卷”发生时钢卷内部的应力状态却没有进行过系统的分析，也未对“心型卷”在线治理技术进行过深入的研究。对于“心型卷”缺陷的防治，采用卷取张力优化等措施固然可以降低缺陷的发生率，但受“松卷”等缺陷防治的约束，卷取张力优化的幅度不可能太大，因此采用该方法无法达到根治“心型卷”缺陷的目的。这样，如何根治“心型卷”缺陷就成为现场攻关的重点。(参考文献:[I]周庆田，白振华，何高等.脱脂机组卷取工艺综合优化技术的开发.中国机械工程:2010，21(24) =2948-2951.[2]白振华.冷连轧机高速生产过程核心工艺数学模型[M].北京 :机械工业出版社，2009，85、0.[3]白振华，连家创，吴彬等.冷轧钢卷卷取过程内部应力三维分布的研究.钢铁，2001，36(9) =42-45.)
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效的根治“心型卷“缺陷的冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法。本发明主要是结合冷轧薄带卷取过程中的设备与工艺特点，在已有带钢卸卷、冷却过程中钢卷内部应力计算模型和“心型卷”缺陷判断技术的基础上，实现在最大程度地降低一次性设备改造成本以及设备周转成本的前提下有效的根治“心型卷“缺陷，从而有效保证钢卷品质。本发明的技术方案如下:冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法包括以下可由计算机执行的步骤:(a)收集现场卷取设备相关参数，设现场套筒的个数为N，收集该N个套筒的外径Yb1、套筒壁厚\、套筒材料屈服极限osi，i = 1，2，…，N;(b)收集现场产品规格相关参数，设现场产品大纲中有M类不同规格产品，收集该M类不同规格产品的规格范围及工艺参数，主要包括:带钢厚度hp带钢宽度&、带钢弹性模量E、带钢泊松比V, i = 1，2，…，M ;(c)综合考虑套筒壁厚和套筒材料屈服极限，将现场的N个套筒分为“高”、“中”、“低”三档；(d)计算现场M类不同规格产品按照正常轧制及卷取工艺生产时卸卷后第k时刻钢卷内部第j层带钢与第j-Ι层带钢间的径向压应力Pikj，1 = 1,2, *..,Μ, k=l, 2,..., c_t,c_t为冷却结束时刻；(e)计算现场M类不同规格产品按照正常轧制及卷取工艺生产时的失稳临界应力
Og(ii，计算公式为:
权利要求
1.一种冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其特征在于:其包括以下可由计算机执行的步骤: (a)收集现场卷取设备相关参数，设现场套筒的个数为N，收集该N个套筒的外径rb1、套筒壁厚套筒材料屈服极限0 si，i = 1，2，…，N ; (b)收集现场产品规格相关参数，设现场产品大纲中有M类不同规格产品，收集该M类不同规格产品的规格范围及工艺参数，主要包括:带钢厚度h、带钢宽度带钢弹性模量E、带钢泊松比V, i = I, 2，…，M ; (c)综合考虑套筒壁厚和套筒材料屈服极限，将现场的N个套筒分为“高”、“中”、“低”三档； Cd)计算现场M类不同规格产品按照正常轧制及卷取工艺生产时卸卷后第k时刻钢卷内部第j层带钢与第j-1层带钢间的径向压应力Pikj，i = I, 2, ---,M, k=l, 2，…，c_t, c_t为冷却结束时刻； Ce)计算现场M类不同规格产品按照正常轧制及卷取工艺生产时的失稳临界应力0 gOi ; (f)计算现场M类不同规格产品按照正常轧制及卷取工艺生产时的钢卷失稳因子的值^ mi ； (g)对^mi进行排序，并定义^mi值较高的20%产品为A群体，设其个数为N1，相应的钢卷失稳因子为^diai, Idia2, lmA3, -, S ;中间部分的60%产品为B群体，设其个数为N2,相应的钢卷失稳因子为I mB1, I mB2，I …，^iv2 ; I mi值最低的20%产品为C群体，设其个数为N3，相应的钢卷失稳因子为Inci, I mC2, I mC3, LcNi ' (h)将B群体产品的钢卷失稳因子的值进行加权平均(加权系数为各规格产品产量在 产品大纲中的比例，设其为Oi, i = 1，2，…，N2),计算基准钢卷失稳因子
2.根据权利要求1所述的冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步骤(e)中失稳临界应力O g(li的计算公式为:
3.根据权利要 求1所述的冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步骤(f)中钢卷失稳因子Imi的计算公式为:
4.根据权利要求1所述的冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步骤(i)对A群体产品所需的“高档”套筒进行特征参数优化包括以下步骤: 11)给定A群体产品所需“高档”套筒的特征参数优化增量初始值AXaci(Aos, At)，其中A O s为套筒材料屈服极限增量，At为套筒壁厚增量；12)计算A群体所有产品的钢卷失稳因子
5.根据权利要求1所述的冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其特征是步骤(j)对C群体产品所需的“低档”套筒进行特征参数优化包括以下步骤: jl)给定C群体产品所需“低档”套筒的特征参数优化增量初始值AXro(A os, At)，其中A 0 s为套筒材料屈服极限增量，At为套筒壁厚增量； j2)计算C群体所有产品的钢卷失稳因子
全文摘要
一种冷轧钢卷心型卷缺陷治理方法，其包括以下可由计算机执行的步骤1、收集现场卷取设备、产品规格相关参数；2、将现场套筒进行分类；3计算所有规格钢卷冷却各时刻的径向应力；4、计算正常生产条件下的失稳临界应力σg0i和钢卷失稳因子的值ξmi；5、失稳因子排序及定义和计算基准钢卷失稳因子ξmomin；6、产品的套筒进行特征参数优化；7、计算需要治理钢卷失稳因子ξ。本发明可实现在最大程度地降低一次性设备改造成本以及设备周转成本的前提下有效的根治“心型卷“缺陷，有效保证良好的钢卷品质。
文档编号B21C47/02GK103084428SQ20131001306
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者白振华, 司红鑫, 王瑞, 李涛, 丁殿坤, 李 和, 冯彬 申请人:燕山大学