[發(fā)明專利]熱連軋帶鋼表面氧化鐵皮厚度軟測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010209526.2
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101879530A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹光明;劉振宇;孫彬;李成剛;賈濤;王國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種熱連軋帶鋼表面氧化鐵皮厚度軟測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：通過氧化增重實(shí)驗(yàn)，確定在恒定溫度條件下氧化增重與時(shí)間的關(guān)系曲線；

步驟2：計(jì)算氧化激活能；

建立氧化動力學(xué)模型，公式如下；

ΔW²＝K_T·t????(1)

式中，ΔW為氧化鐵皮的增重，mg/mm²；K_T為恒溫T條件下拋物線氧化速率常數(shù)，mg²/(mm⁴·s)；t為在T溫度下的氧化時(shí)間，s；

KT=exp(A-QRT)---(2)]]>

式中，Q為鋼種的激活能，J/mol；T為氧化溫度，K；R為氣體常數(shù)8.314，J/(mol·K)；A為模型常數(shù)；

lnKT=lnK0+(-QR)·1T---(3)]]>

式中，K₀為初始模型參數(shù)；

根據(jù)公式(1)和步驟1得到的氧化增重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出鋼種在不同溫度下的拋物線氧化速率常數(shù)K_T；對公式(2)兩邊進(jìn)行對數(shù)變換得到公式(3)，得到不同溫度下的1nK_T與的關(guān)系曲線，進(jìn)行線性擬合，得到直線的斜率確定氧化激活能Q；

步驟3：建立與熱連軋過程機(jī)的實(shí)時(shí)通訊，從熱連軋過程機(jī)的數(shù)據(jù)庫中在線調(diào)用實(shí)時(shí)溫度參數(shù)；所述的實(shí)時(shí)溫度參數(shù)包括由基礎(chǔ)自動化測得的加熱爐、粗軋機(jī)、精軋機(jī)、控冷和卷取階段的實(shí)時(shí)溫度；

步驟4：建立熱連軋過程連續(xù)變溫條件下厚度軟測量模型，確定表面氧化鐵皮厚度；

利用步驟1所述的氧化動力學(xué)模型模型，推導(dǎo)變溫條件下厚度軟測量模型：連續(xù)變化的溫度可看成是由若干個(gè)微小的溫度梯度疊加而成，假定在一定的溫度段內(nèi)溫度的變化以同等的微小單元來進(jìn)行遞增或遞減；恒溫條件下，氧化鐵皮的增重符合拋物線規(guī)律，變溫條件下，氧化鐵皮增重可以分解為若干個(gè)微小的等溫單元來計(jì)算其生成總和，

變溫條件下厚度軟測量模型公式為：

ΔWi2=ΔWi-12+KTi·δti---(4)]]>

KTi=exp(A-QRTi)---(5)]]>

式中，ΔW_i表示i時(shí)刻氧化鐵皮的增重，mg/mm²；ΔW_i表示i-1時(shí)刻氧化鐵皮的增重，mg/mm²；

表示i時(shí)刻、恒溫T條件下拋物線氧化速率常數(shù)，mg²/(mm⁴·s)，其中i＝1，2，3，.....N；δt_i是時(shí)間步長，s；T_i表示i時(shí)刻的氧化溫度，K；

ΔWi2=ΔW02+KT1·δt1+......+KTi·δti=ΔW02+Σi=1NKTi·δti---(6)]]>

其中，ΔW₀＝0；

氧化鐵皮厚度計(jì)算公式為：

h_i＝W_i/(ρ·S)????????????????(7)

其中，ρ為氧化鐵皮密度，S為帶鋼表面積。