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1、第41卷第2期钢铁Vol.41,No.22006年2月IronandSteelFebruary2006连续退火炉内带钢张力设定模型研究11122张清东,白剑,常铁柱,邹玉贤,黄夏兰(1.北京科技大学机械工程学院,北京100083;2.宝山钢铁股份有限公司冷轧部,上海200941)摘要:在现代化冷轧宽带钢连续退火生产线上,带钢有时会出现横向瓢曲,现场也称之为热瓢曲,此一瓢曲对机组生产及产品质量危害极大。研究表明,热瓢曲与带钢张力设定正确与否密切相关。基于对带钢热瓢曲形成机理的新的认识和力学分析模型及有限元数值仿真结果,建立了一
2、套合理的连续退火炉内带钢张力设定的方法和模型,并开发了张力设定软件供工厂使用,取得明显效果。关键词:连续退火;瓢曲;张力设定;有限元法中图分类号:TG335.5文献标识码:A文章编号:0449749X(2006)02004204StripTensionSettingModelforContinuousAnnealingFurnace111ZHANGQingdong,BAIJian,CHANGTiezhu,22ZOUYuxian,HUANGXialan(1.SchoolofMechanicalEngineering,Universit
3、yofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China;2.ColdRollingDepartment,BaoshanIronandSteelCo.,Ltd.,Shanghai200941,China)Abstract:Transversebucklingofthestrip,sometimeshappensincontinuousannealingline,Thiskindofbucklingdoesalotofharmtotheproductionandthequalityofproduct.Therese
4、archindicatesthattransversebucklinghasrelationtowhetherthetensionsettingiscorrect.Basedontheunderstandingofbucklingmechanism,mechanicalanalyticmodelandsimulationbyFEM,therationalmethodandmodelofthetensionsettingforcontinuousannealinglinearedevelopedwithasoftwareandgoodeffectisob
5、tained.Keywords:continuousannealing;buckling;tensionsetting;FEM(finiteelementmethod)高速连续退火机组,是典型的高技术现代化生带钢不达到屈曲临界状态,也即设定工艺张力要小产线。国内宝钢1420CAPL机组是目前世界上少于引起带钢屈曲的临界张力。有的几条薄带连续退火机组之一,用于生产包括2带钢横向瓢曲的屈曲临界条件计算018mm的薄材以及DI材和冰箱面板等冷轧极品。但是,投产以来,由于时有带钢在连续退火决定带钢瓢曲临界张力大小的主要因素有钢板炉内的瓢曲,导致机组
6、不能高速稳定运行,制约了机的尺寸、钢种、来料板形、平均板温、横向温差、炉内[1]组产能发挥,也成为一个亟待解决的技术难题。导辊辊形。为了能够获得可以用于炉内张力设定的1带钢横向瓢曲与张力设定带钢瓢曲临界条件表达式,必须对上述影响因素根据实际工况进行定量的分析计算。本文选择在连续退火炉内,带钢横向瓢曲是运动中的薄MARC有限元软件进行数值计算和分析工作。宽钢带在退火炉内的特定条件下产生的一种不可逆2.1屈曲临界条件的研究方法也即不可展延的热态弹塑性大挠度变形的力学行由于计算手段的局限,将瓢曲临界条件表达式[2]为。它类同于薄板冲压行业的皱曲变形,在力学的建立
7、问题分2步简化进行求解:首先将生产中常上它属于薄钢板局部宽度受纵向拉伸产生的局部区见的张力分布形式抽象简化为5种典型代表形式,域内横向诱导压应力超过屈曲临界值导致的弹性和代入MARC有限元平板带钢模型计算出屈曲临弹塑性屈曲及后屈曲变形。产生带钢横向瓢曲的根界值,再拟合建立以张力分布形式为自变量之一的本原因是由于带钢宽向中部局部张力集中导致不均临界张力表达式;然后,建立5种简化典型张力分布[3,4]匀拉伸变形造成的局部屈曲。根据薄板屈曲变形式与3种主要张力分布影响因素导向辊辊形理论,工艺张力大小是带钢瓢曲发生与否的决定形、来料板形和横向温差的关系表格模
8、型。据此,将性条件之一,所以应通过设定
