[發明專利]一種二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法

在審

• 申請號: 201911259570.1
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN112934978A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 韋曉;李秀軍
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/32
• 分類號: B21B37/32
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

1.一種二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是：

1)獲取工作輥的尺寸；

2)獲取軋制過程中的工藝參數；

3)確定工作輥的初始溫度分布；

4)建立工作輥溫度場模型；

5)計算在軋制時間t_i時刻工作輥的輥身溫度分布；

6)計算輥身軸向方向上中部溫度與端部溫度的溫度差ΔT_i；

7)計算當前時間步的溫度差ΔT_i與上一步溫度差ΔT_i-1的差值；

8)判斷差值ΔT_i-ΔT_i-1是否小于等于0.5℃；如是，則轉入下一步驟；如否，則將當前軋制時間t_i增加一個時間步差Δt，轉入第5)步驟；

9)記錄此時輥身軸向方向上中部溫度與端部溫度的溫度差ΔT_i及時間；

10)建立工作輥熱變形模型，輸入t_i時刻工作輥的輥身溫度以及分布情況，計算工作輥的熱凸度；

11)結合工作輥熱凸度的大小或變化規律，為二次冷軋機組前機架工作輥的輥縫控制精度的補償，提供工藝設定的依據；

12)在板形調控技術中，根據工作輥熱凸度的大小或變化規律，，通過優化冷卻液沿工作輥軸向流量分布和/或使用彎輥調控技術，來進行輥縫精度的動態補償，以消除對板形的影響。

2.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，通過建立工作輥溫度場與熱凸度有限元仿真模型，計算/獲得在以每個生產計劃軋制時間為周期和以每卷帶鋼軋制時間為周期的工作輥熱平衡建立過程中，工作輥溫度場和熱凸度的變化過程，為工作輥熱凸度控制工藝提供設定依據。

3.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，首先建立工作輥的溫度場模型，計算出溫度隨時間變化的曲線或規律，然后采取熱-結構耦合的方式來分析軋輥的熱變形，即熱凸度的大小及變化規律。

4.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，在有限元分析過程中，將所求得的工作輥溫度場的節點溫度作為體載荷加載到溫度場模型上，進行結構分析。

5.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，應用ANSYS有限元軟件，基于邊界條件等效和簡化，建立二維工作輥軸對稱有限元模型，加密工作輥表面網格。

6.按照權利要求5所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是在所述的ANSYS有限元軟件中，單純溫度場分析采用PLANE55單元，熱-結構耦合單元采用PLANE13單元。

7.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，在ANSYS有限元軟件中采取熱-結構耦合的方式來分析軋輥沿輥身方向的徑向熱變形。

8.按照權利要求1所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，其特征是所述的二次冷軋機組前機架工作輥熱凸度控制的工藝方法，用ANSYS傳熱模塊求得不同時刻工作輥輥身長度方向的溫度，然后將不同時刻的溫度作為輸入條件，加載到原來的溫度場模型上，利用ANSYS上的熱變形模塊進行熱變形結構仿真分析，進而得出沿輥身不同位置處的熱膨脹量，并據此計算出工作輥的熱凸度。