立式退火炉张力设定模型及应用

带钢在立式退火炉内发生瓢曲、跑偏的临界张力与炉辊凸度、带钢规格都存在一定关系，但缺乏合理的定量分析方法，难以科学制定不同规格、不同钢种带钢的炉内单位张力。通过引入瓢曲风险因子BRI，可以定量地分析炉内板带瓢曲风险，从而确定冷硬板带炉内张力设定上限，即板带发生热瓢曲的临界张力σC，为连退炉加热段和冷却段的张力控制提供依据。采用该方法对连退炉加热、冷却区的张力进行了优化，应用结果表明，优化后的张力值与实测值更加吻合。     

连续退火炉内带钢瓢曲的数值模拟

瓢曲是连续退火炉内普遍存在的问题,当带钢经过凸度辊时,由于炉辊凸度的存在,在张力作用下,发生横向压缩而形成的一种与带钢长度方向平行的质最缺陷.运用数值模拟的方法分析计算凸度辊中间平台区宽度、带钢宽度及张力等因素对瓢曲发生的影响.并得到临界瓢曲张力公式,为预测瓢曲的发生提供理论参考.     

连续退火炉内带钢的张力分布及瓢曲分析

瓢曲是连续退火炉内普遍存在的问题.带钢在张力作用下经过旋转的凸度辊时,由于炉辊凸度、摩擦力及塑性积累效应等的综合影响,将发生瓢曲质量缺陷.运用有限元软件ABAQUS对运行中的带钢进行数值模拟,找出带钢上张力的分布情况、瓢曲临界载荷、带钢张力与瓢曲位置的关系.结果表明,带钢上存在横向压缩应力,8 mrad凸度辊的瓢曲临界载荷在18.0～20.5 MPa之间,带钢张力较小时圆柱部分带钢出现瓢曲,张力较大时圆柱部分与辊肩处均出现瓢曲.     

连续退火过程中带钢热瓢曲产生的机理

针对带钢连续退火过程中的热瓢曲问题,结合连续退火机组的设备特征及生产工艺特点,克服以往研究中忽略炉辊转动对与炉辊接触部分带钢受力影响的弊端;提出带钢上第一、第二横向压应力区的概念,运用非线性有限元软件MSC.Marc以加热段为例,对连退过程中带钢的受力和变形情况进行动态模拟,详细分析热瓢曲发生与发展的过程及其产生机理,为现场热瓢曲的治理,提供了有益的参考。     

带钢退火关键工艺与产品质量综合控制技术概述

冷轧带钢退火方式有连续退火与罩式退火两种,分析了带钢连续退火与罩式退火生产中的主要技术难题,介绍了在冷轧带钢退火工序所取得的技术成果。首先,从连退机组带钢跑偏、瓢曲与板形方面提出了跑偏因子,瓢曲指数,炉内单元内、外板形等参数,简述了相应的表征模型与预报技术;随后,从连退机组炉内张力与炉辊辊形方面简述了连续退火过程以稳定通板与质量控制为目标的连退炉内张力、炉辊辊形优化技术;最后,以治理罩退机组钢卷粘结为目标,从钢卷装炉角度简述了罩退过程装炉优化技术。在此基础上,叙述了该技术成果实施效果与现场应用情况,典型带钢产品的跑偏与瓢曲缺陷发生率控制在0.3%以内,板形改判率控制在0.08%以内;罩退钢卷产品的粘结发生率控制在0.1%以内,实现了对连退机组的跑偏、瓢曲以及板形缺陷与罩退机组的钢卷粘结缺陷的有效治理,大大提高了退火产品质量,保证了退火工序的稳定生产,提升了产品市场竞争力。     

温度控制对薄规格带钢炉内跑偏的影响

连退炉生产0.5mm厚以下带钢时,炉内带钢跑偏除考虑来料板形、炉辊辊形及粗糙度、炉内带钢张力等因素外,加热段带钢升温速率也不可忽视。原因是炉子热容量大,热惯性大,温度检测和控制存在固有的滞后性,带钢升温速率不能得到有效控制,升温速率过快,使加热段带钢出现微瓢曲,在低张力控制下,带钢出现跑偏。通过采用较为精准的带钢温度PID调节器输出限幅控制方案,提高带钢温度控制精度,降低带钢升温速率,明显改善了薄规格带钢炉内跑偏问题。     

薄宽规格冷轧汽车板退火板形的改善

针对首钢冷轧薄板有限公司连续退火机组生产薄宽规格汽车板出现的炉内瓢曲问题,分析了薄宽规格带钢发生瓢曲的机理,结合实际情况,通过采取调整炉区张力、降低炉区温度、降低辊身温差、防止带钢跑偏等手段,不仅实现了薄宽规格汽车板炉区的稳定通板,也显著提高了退火板形质量,成功地生产出了表面质量达到FC水平的0.6mm×1640mm、0.7mm×1775mm和0.8mm×1820mm的汽车板。     

连续退火炉内带钢跑偏和热瓢曲研究进展

介绍了连续退火炉内带钢跑偏和热瓢曲产生原因与控制机理的国内外研究成果，并针对带钢张力、炉辊辊型及带钢横向温差等主要影响因素，分析了目前研究存在的问题，以及带钢跑偏和热瓢曲控制技术的发展趋势。     

基于模型分析的连退炉内张力优化与应用

根据首钢连退机组的设备与工艺特点,经过大量的现场试验与理论研究,建立了连续退火炉内张力设定模型,实际应用表明,其提高了炉内通板的稳定性,降低了带钢跑偏、瓢曲的发生概率.     

薄规格超宽幅汽车板连退热瓢曲控制和优化

针对2 150mm连退机组生产超宽幅汽车外板的热瓢曲问题,对其产生机理及其影响因素进行了分析,并结合机组实际情况,提出了相应改进措施,即保证来料板形、安排足够适当的过渡料,并对张力、冷却风量、工艺速度等关键工艺参数进行了调整,保证了带钢横向温差和炉辊热凸度,从而解决了该机组生产超宽幅汽车板的热瓢曲问题。     

DP钢退火快冷段常见缺陷原因分析及解决措施

针对某厂DP钢生产过程中退火炉快冷段常出现炉内带钢划伤和瓢曲缺陷的问题，通过生产试验和理论分析，认为带钢张力低，绷紧程度不足，带钢垂直长度方向有可供抖动产生的带钢余量；风机开口度大，气流对带钢冲击激烈，以及稳定辊的位置精度、涂层状态、转速精度是造成带钢划伤缺陷的主要原因；钢种过渡时带钢升温温度不同，使炉辊凸度增加是带钢产生瓢曲缺陷的主要原因。据此，对工艺、设备、管理制度等进行了优化，有效解决了退火过程中快冷段经常出现的划伤和瓢曲问题。     

DP钢退火快冷段常见缺陷原因分析及解决措施

针对某厂DP钢生产过程中退火炉快冷段常出现炉内带钢划伤和瓢曲缺陷的问题，通过生产试验和理论分析，认为带钢张力低，绷紧程度不足，带钢垂直长度方向有可供抖动产生的带钢余量；风机开口度大，气流对带钢冲击激烈，以及稳定辊的位置精度、涂层状态、转速精度是造成带钢划伤缺陷的主要原因；钢种过渡时带钢升温温度不同，使炉辊凸度增加是带钢产生瓢曲缺陷的主要原因。据此，对工艺、设备、管理制度等进行了优化，有效解决了退火过程中快冷段经常出现的划伤和瓢曲问题。     

退火炉内带钢拉伸失稳与屈曲失稳分析

本文分析了带钢在退火炉内瓢曲失稳与拉伸失稳的原因,其与炉区张力、炉辊辊型、带钢规格及材质有关。对于厚窄带钢容易发生拉伸失稳,而薄宽带钢容易发生瓢曲失稳。同时,推导了带钢失稳临界应力公式,并提出了相应措施,使带钢断带由5次/a降低至2次/a。     

冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢褶皱缺陷成因分析及控制措施

针对冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢易出现褶皱缺陷的问题,分析了炉辊凸度对带钢褶皱缺陷的影响,通过带钢临界张力计算公式推导出了炉辊危险系数计算公式。结果表明:炉辊凸度越大,炉辊危险系数越大,带钢越易出现褶皱缺陷;经危险系数计算公式,可快速判断炉辊凸度值是否合理,将炉辊预判凸度值带入危险系数计算公式反复验证,可以快速获得合适的炉辊凸度值,避免褶皱缺陷的出现,提高了褶皱缺陷控制效率。     

新钢连退炉内张力控制优化

针对新余钢铁集团有限公司连退线存在的炉内张力控制难度大、薄规格带钢的高速运行不稳定等问题,分析了连退线在生产薄规格带钢时炉内张力波动,适应性差和相邻道次张力差增大的原因,提出并运用了减小炉内张力波动、优化张力调节器限幅控制、优化炉辊负荷平衡控制、优化张力检测等张力控制优化方案,尤其是与速度成比例的张力调节器限幅控制方案。通过优化方案的实施,提高了不同炉况炉内张力与带钢速度和温度的适应性,减小了对张力设定值适应性的要求,同时炉辊与带钢的打滑及带钢跑偏问题得到了明显改善,薄规格带钢在炉内可以300 m/min以上的速度稳定运行。     

冷轧卷取带钢咬入阶段稳定性研究

针对某厂冷轧卷取带钢咬入阶段常出现起套、断带等卷取失败问题,建立了卷取机带头咬入阶段的二维动力学ABAQUS有限元仿真模型,研究并提出了描述带钢咬入阶段稳定性的定量指标,即带钢卷取半圈时张紧为卷筒和带钢的临界速度差。采用该指标,定量研究了带钢厚度、带钢与助卷皮带夹角、带头翘曲高度、皮带张力、带钢和皮带材料参数等因素对临界卷取速度差的影响。结果表明:带钢厚度是影响卷取速度差控制的重要因素,带钢厚度越小,达到稳定卷取张力所需临界速度差越大;带钢与助卷皮带夹角越大、带钢翘曲高度越大,达到稳定卷取张力所需临界速度差越大;其他因素如带钢翘曲长度、摩擦因数、皮带张力、带钢和皮带的材料参数对速度差的影响较小。基于仿真计算结果,对该厂卷取机卷筒的初始速度进行了优化,生产表明带钢卷取初始阶段起套现象明显减少,并且能够迅速建立稳定张力,保证了卷取的稳定顺行。     

宽幅冷轧带钢连退跑偏影响因素的定量分析研究

冷轧带钢连续退火过程中的稳定性决定了生产的效率和产品质量,而带钢跑偏严重影响了连退工艺的稳定性,这种情况在宽幅带钢的生产中尤为明显,其容易引发限速或断带事故。因此,在生产较宽较薄带钢时,应提高连续退火炉内,尤其是加热段中前期的带钢跑偏控制水平。通过生产试验,研究了宽幅冷轧带钢的板形因素对连退炉内带钢跑偏的影响;采用ABAQUS有限元分析软件,建立了具有复杂板形的带钢与炉辊耦合的有限元动态模型,从炉内工况的角度,对炉内工艺参数对带钢跑偏的影响进行了定量分析。结果表明,对于宽规格带钢,应采用5~10 IU的双边浪模式;炉内工艺参数中张力制度以及带钢与炉辊表面的摩擦状态对炉内带钢跑偏具有明显影响:张力越大、带钢与炉辊表面间的动摩擦因数越大,越不容易跑偏;带钢运行速度虽对单位跑偏量无显著影响,但其能加快跑偏量的积累。因此,在工艺段通过对张力、带钢运行速度的调节,以及对炉辊表面状态的优化,可以提高炉段带钢跑偏控制水平。