[發明專利]一種連鑄機輥列曲線設計方法

有效

• 申請號: 201310565711.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103586432A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 劉洪波;張曉峰
• 申請（專利權）人: 中冶連鑄技術工程股份有限公司
• 主分類號: B22D11/12
• 分類號: B22D11/12;B22D11/128
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術領域

本發明涉及冶金領域。具體說，涉及一種連鑄機輥列曲線設計方法。

背景技術

由于連鑄機中高拉速技術的推廣應用，使得鑄坯的彎曲和矯直都是在未完全凝固狀態下進行的。為了降低鑄坯內裂紋產生的傾向，必須把鑄坯在整個彎曲區和矯直區產生的彎曲應變和矯直應變控制在一定范圍內，這就需要精確控制連鑄機輥列曲線的設計。在連鑄機輥列曲線設計中，常用的有一點彎曲矯直，多點彎曲矯直，連續彎曲矯直。連續彎曲矯直曲線的曲率是連續的，可使鑄坯在彎曲和矯直兩個區間長度內比較均勻的連續變形，比一點和多點彎曲矯直有明顯的優越性。

連續矯直理論一般借助材料力學的方法將變形的主流簡化為一根連續彎曲的等截面梁，在“小撓度”（y’=0）的假設條件下求解微分方程，得到三次拋物線

y=x36R0S0---(1)]]>

這是工程中熟知的Concast連續矯直公式

曲率

K=y′′(1+y′2)3/2]]>

彎矩M與曲率導數的關系為

k′=-M|M|n-1vcIcn]]>

其中v_c為拉速，I_c為蠕變慣性矩，n為蠕變計算系數，一般n=5.

從上式可以看出彎矩和曲率導數直接相關。連續矯直的曲率導數是不連續的，圖1a是連續彎曲矯直方式下板坯c曲率和曲率導數的示意圖，連續矯直方式下板坯c曲率導數在矯直段變化比較劇烈，且在矯直段結束的地方有一個向上突起的部分，此向上突起的部分導致了彎矩的突變，如圖2a所示，圖2a是連續彎曲矯直方式下板坯c的彎矩示意圖，連續矯直的彎矩在矯直段末端又一個非常大的突變，突變的截面彎矩會放大震蕩的剪力，而震蕩的剪力會導致震蕩輥子的反力，輥間彎矩會增大，會導致輥子受力急劇變化，輥子和軸承使用壽命下降。而且會使鑄坯表面應變變大，容易產生裂紋。

另外，對于連鑄機輥列曲線，彎曲矯直方式對鑄坯和輥子受力影響較大，連續矯直對鑄坯的鼓肚力和輥子所受的反力、總力都比較大，如圖3a和4a所示，圖3a是連續彎曲矯直方式下板坯c反力示意圖，圖4a是連續彎曲矯直方式下板坯c鼓肚力和輥子總力示意圖，連續彎曲矯直方式容易造成鑄坯和輥子的變形，降低設備的壽命。