冷轧过程温度对板形的影响及调控研究

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随着冷轧技术朝着高强化、高速化的发展,产品表观质量日益成为人们关注的焦点,众所周知良好的板形是轧制领域永恒的目标,但在冷轧过程中,由于带钢宽度方向存在温度差异,带钢表面容易高次板形缺陷,故在轧制过程中对温度进行有效的控制具有重要的意义。本文对带钢温度变化、带钢温度横向分布情况、钢卷温度场、轧辊温度场、温度干预调节控制等方面进行研究,并分析了各工艺参数对带钢温度场的影响,掌握了带钢温度场对板形的影响规律。主要研究内容如下:(1)基于轧制过程的传热特点,建立了冷轧带钢平均温度计算模型,并依据C++对冷轧带钢温度变化进行了计算,获得了带钢在S1-S5各机架入口和出口的温度分布,并对厚度为1.149 mm和0.475 mm的冷轧带钢的温度演变过程进行了分析。(2)对轧辊温度场进行了研究并对其影响因素进行了相应的分析。基于ANSYS对轧辊进行了二维轴向和周向的建模,并通过施加等效的热流密度和换热系数对轧辊温度进行了模拟。结果表明:轧辊轴向接触区温差随初始轧制速度的增加而增大0.9℃;随乳化液换热系数的增大而温差减小3.95℃;随乳化液温度的升高而温差减小0.35℃;随轧制总压下率的增大而温差增大5.6℃。(3)利用ANSYS对冷轧带钢进行了二维温度场建模。首先利用FLIR软件对热像仪拍摄的钢卷表面热像图进行数据处理,获得了钢卷表面横向温度分布,并通过反算获得了带钢在末机架出口的温度分布,然后利用带钢温度计算模型,通过多次试算来获得比较准确的传热参数并将其带入到由ANSYS建立的冷轧带钢二维温度模型中进行仿真计算,并研究了工艺参数对带钢温度场的影响,从而实现对带钢温度的准确预报。(4)对冷轧板形进行了温度补偿研究。通过温度对板形的影响分析和板形目标曲线的设定原理,制订了板形温度补偿方案,对冷轧板形目标曲线进行补偿。另外,依据轧辊精细冷却原理对轧辊分段冷却流量设定方法进行研究,并结合轧辊温度场分析了精细冷却对带钢横向温度分布和板形的影响,研究表明采用精细冷却控制后带钢横向温差减小3.1℃,板形值由调控前的11I减小到8I。
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