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1、-范文最新推荐- 冷轧板带钢温度模型研究+文献综述 摘要伴随着冷连轧技术水平的不断提高，带钢轧制的高速化已成为现代化冷连轧机发展的趋势。高速冷轧过程中，单位时间内带钢的变形热、带钢与轧辊之间产生的摩擦热将大大增加，产品的质量受到影响。为了减小轧制产生热量对产品质量的影响，对于正确的认识冷轧带钢轧制过程的温度变化显得十分的重要。为解决轧件生产中的此类实际问题，本论文在理论分析的基础上，建立了冷轧带钢表面温度的计算模型，并以C#编程语言开发了一款能够准确预测带钢出口温度、机架间带钢温度分布的温度预测软件，以简便高效的完成轧件最终温度的预测，并且直观的显示出来，从而为现场轧件温度的预测提供了依据，也
2、为后续的产品工艺参数的制定提供了可供参考。经过与现场实测温度的对比，软件预测精度能够满足工程的需要，具有较高的准确性。关键词： 冷轧；带钢温度；轧辊温度场；模拟7835AbstractWith development of the cold rolling technology, the high-speed strip rolling has become the development trend of modern tandem cold mill. High-speed cold rolling process, the friction heat generated between
3、the thermal deformation in unit time, steel strip and roll will be greatly increased, the quality of the products affected. In order to reduce the heat rolling impact on product quality, the cooling rolling imminent. In order to solve the practical problems during production, on the basis of theoret
4、ical analysis, calculation model of surface temperature of cold rolled strip, and in the C# programming language to develop an ability to accurately predict the strip outlet temperature, the strip temperature distribution of Windows platform based on temperature prediction software, to complete the
5、final prediction of workpiece temperature simple and efficient, and intuitive display, which provides a basis for the prediction of the rolling temperature, also provides the best operation may supply the reference for the follow-up work product cooling. Through the comparison of the actual rolling
6、temperature and field, prediction accuracy and reliability of the software is high. 3.5 数据存储303.6 结果展示曲线图303.7 计算机的求解过程303.8 计算实例314 结论34致谢35参考文献361 绪论1.1 冷轧发展史冷轧机是冷轧生产的主体设备，为了满足冷轧带钢生产的品种、规格、质量及不同生产规模的要求，冷轧带钢生产工艺经历了从单张到成卷的变革。大约 1660 年以后，板带钢的热轧就开始在二辊轧机上进行，尽管金属的首次轧制是冷轧，但是直至十八世纪末，板带钢的冷轧也未能成功地实现。但作为精轧工序
7、的冷轧，美国早在 1747 年镀锡板生产中进行应用。英国的韦斯特伍德(John Westwood)于 1783 年提出用冷轧法生产钟表弹簧用的钢带。然而作为一个生产过程，板带钢冷轧的发展，只是在具有较小的中辊(工作辊)的劳特三辊轧机发展以后，才真正得到推动。由于冷轧带材的优越性越来越受到重视，无论在国内或国外，冷轧都得到了更加广泛的应用，起初只是应用于二辊和双二辊轧机上，后来美国也采用了威尔莫特(Wilmot)和曼式的四辊及六辊的多辊轧机。用于冷轧带钢的第一台四辊轧机在近至 1923 年才首先被勒德隆(Allegheny Ludlum)钢铁公司采纳作试生产之用。二辊可逆轧机于二十年代首先用于德
8、国，而四辊可逆式轧机则用于1932 年。美国第一台这样的冷轧机于 1933 年安装于加里1。可逆轧制是带钢在机架上往复地进行多道次轧制，这样每个道次都要起动、加减速、停车和换向。因此可逆轧制限制了轧制速度和生产能力的提高，且在带钢头尾部的加减速度段厚度超差也是不可避免的，导致了产品质量难以提高。串列式布置的连轧机适应了生产能力和产品质量不断提高的要求。 冷轧板带钢有如下工艺特点：1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化。2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）。3）冷轧中采用张力轧制。1.6 冷轧温度模型概述近年来，冷轧技术不断地发展进步，带钢轧制的高速化已经成为现代化冷连轧机的发展趋势。现
9、代高速冷轧机设备的装机功率普遍达到3万千瓦以上，带钢的功率输入大约在200千瓦以上。轧制过程中，输入功率主要转变成热能。这些热量会使轧辊及带钢温度显著提升。轧辊及带钢温度的上升会显著影响轧制过程中的轧制条件以及带材的力学性能。高速冷轧的过程中，单位时间带钢的变形热以及带钢和轧辊之间的摩擦热大大增加，这也成为现代冷轧技术所面对的挑战。国内外很多学者都非常关注由于这些热能给轧制过程的冷却带来的问题。冷轧技术发展到当今时代，带钢的表面质量越来越受到高度关注，用户对产品质量的要求不断提高。在冷轧中，带钢温度是影响热能流向的重要因素，不但直接影响轧辊热变形计算精度，而且也是轧辊热凸度控制的主要依据。伴随
10、着轧制速度的提高，轧制变形区的温度、摩擦条件、前滑等情况变得十分复杂，在冷轧带钢表面很容易产生与工艺润滑密切相关的划痕、热滑伤等质量缺陷，大大降低了产品的质量及市场竞争力。为了获得良好的板形质量，需要严格控制轧辊的温度和热凸度，而轧制过程中轧件的变形热、轧件与轧辊接触产生的摩擦热以及工艺冷却和润滑制度，都会使轧辊的温度发生改变，进而影响到轧辊的凸度和带钢的板形，因此，准确地计算轧制过程中产生的热量是关键。2 冷轧温度模型的建立冷轧时，由于板带材和轧辊之间的相对滑动，即前滑和后滑，产生了摩擦热；由于轧件被压扁，变形中也会产生大量的热，这正是轧件温度上升的根本原因。而这些热量的产生足以导致轧件温度
11、剧烈上升，从而影响其板型及其他物理性能。而且作为轧辊热量的主要输入途径，其温度的改变直接导致轧辊热凸度的改变，这将影响最终产品的质量。关于轧件温升模型曾有不少文献对其进行过研究。 b——热导率 K 、密度 ρ 及比热 c 的乘积的平方根，故：因此，最大瞬时温度（2.5）从而，表面1的最大瞬时温度为：表面2的最大瞬时温度为：（2.7）为使瞬时温度相等，应有若材料相同，只是速度 和 不同，则（2.10）对于两种不同金属的交界面，瞬时温度由下式给出： （2.11）在正常情况下，轧辊中带钢平均速度略小于轧辊圆周速度，故若热性能一样，则进入轧辊的摩擦热能比进入带钢者应该稍
12、微多一点。不锈钢( )的热导率比碳钢约小60%，故若用钢辊轧制，则进入轧辊的热量会比进入带钢者为多。反之，若是轧铝，其导热性能将使进入铝带的摩擦能量比进入轧辊的要多得多。再有，导热率很低的轧辊，如碳化钨辊会使进入所轧带材的摩擦能量具有较大的分量。一般来说，由于轧辊和带钢一般都采用钢制造的(虽然钢种不同)，通常假设这种摩擦热能平分于二者，即α = 0.5，本文在计算中取0.5。但在很多情况下，轧辊与轧件的材料很不相同。例如用钢辊轧制奥氏体不锈钢及在二十辊轧机上用碳化钨轧辊轧制电工钢即是如此。2.2 滑动摩擦模型简介轧制发生时，轧辊与轧件之间的摩擦状态一般被认为的是全滑动摩擦模型（库仑摩擦模型）或全粘着摩擦模型（纯剪切摩擦模型），而实际轧制时轧辊与轧件接触表面一般是混合摩擦，既有滑动区又有停滞区，全滑动和全粘着只不过是混合摩擦的两种极端情况。预位移的原理认为，两个相互压紧的物体在切向力的作用下，物体在开始滑动前就做出了与切向力成正比的微观滑动，这种微观滑动即表面位移，也即预位移。开始做稳定滑动的最大预位移称为极限预位移，对应于极限预位移的切向力即最大静摩擦力。 9 / 10
