ESP产线粗轧大压下板带温度场模拟及工艺优化设计

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板带材在国民经济发展中起着重要作用,它在工业、农业、国防和民用产品中的使用极其广泛。ESP作为第三代薄板坯连铸连轧技术,其紧凑型工艺流程符合当今世界对环保、清洁生产和节能的要求,渐渐成为未来钢铁冶金的发展趋势。由于生产需要,粗、精轧机间的感应加热设备需要持续对中间坯进行加热,能耗占生产能耗的50%左右。因此,在对ESP无头轧制生产线生产过程板带温度变化规律的研究的基础上进行优化工艺,对ESP无头轧制生产线的生产和升级改造具有一定的意义。本文选择700L在ESP大压下轧制过程的计算机模拟作为研究课题。首先,在测得材料成分的基础上,利用软件JMATPRO计算了700L的流变应力,计算出了700L流变应力随温度、应变、应变速率的变化规律,并获得了材料的热物性能为分析问题打下基础。其次,利用ABAQUS有限元软件研究了ESP大压下轧机轧制过程,分析了轧件的温度变化情况,考虑了轧件与空气的对流换热、辐射热、轧件与轧辊的接触换热等的影响,分析了压下量和轧辊速度对轧后平均温度的影响规律,并在一定假设下进一步计算出板带在三次大压下后平均温度变化规律;模拟出了轧件的温度场、应力场、应变场。最后,利用罚函数法对轧制工艺进行了优化,得到了优化后的工艺参数。分析结果可以为优化ESP轧制工艺提供参考,为绿色轧制提供理论依据。
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