一种热轧带钢轧辊热凸度确定方法

摘要

一种热轧带钢轧辊热凸度确定方法，属金属轧制领域。包括精轧机在线模型对轧辊温度场进行的周期性预报和对再次上机轧辊的初始温度和轧辊热凸度的确定，其特征是从在线计算机模型中读入轧辊下机时刻的轧辊温度场；根据离线轧辊的冷却条件，计算温度场的动态变化；根据下机后的温度计算结果确定上机温度和凸度；通过上述的数据处理/计算，为轧辊再次上机提供准确的轧辊初始温度，预报工作辊的温度场和热凸度，提高轧辊热凸度预报及板形设定控制精度。其解决了热轧板带生产中当轧辊不重磨而再次上机时轧辊初始温度不能准确给定的问题，可广泛用于热轧带钢生产过程中的轧辊热凸度预报与板形控制技术领域。

主权项

一种热轧带钢轧辊热凸度确定方法，包括精轧机在线模型对轧辊温度场进行的周期性预报和对再次上机轧辊的初始温度和轧辊热凸度的确定，其特征是：A、轧辊下机温度的获得：采集并保存停机时刻精轧机在线模型对轧辊温度场进行的周期性预报数值，将停机时的轧辊温度场的计算数值作为初始温度；B、轧辊温度跟踪计算：对于下机后的轧辊，根据冷却条件，计算轧辊温度场；C、轧辊重复上机温度和热凸度确定：针对初次上机或再次上机的热轧带钢轧辊，分别计算、确定其轧辊的初始温度和热凸度；D、为轧辊再次上机提供准确的轧辊初始温度，预报工作辊的温度场和热凸度，提高轧辊热凸度预报及板形设定控制精度，在所述B步骤的轧辊温度跟踪计算中，设定轧辊温度场相对于轴线和辊身中部对称分布，并忽略沿圆周方向的热传递；则在所述B步骤轧辊温度跟踪计算过程中，按照下列步骤进行：B1、将对轧辊温度场计算归结转化二维动态热传导计算，其热传导方程为：$\mathrm{\rho c}=\frac{\partial T}{\partial t}=\frac{1}{r}\left[\frac{\partial }{\partial r}\left(\mathrm{\lambda r}\frac{\partial T}{\partial r}\right)\right]+\lambda \frac{{\partial }^{2}T}{\partial z^2}$  式1式中，t为时间，ρ、c和λ分别为轧辊材料密度、比热和热传导率，r和z分别为轧辊径向与轴向坐标；B2、对微分方程的式1进行有限差分法求解；B3、取通过轧辊轴线剖面的四分之一，建立差分网格，则轧辊下机后的冷却边界条件确定如下：B31、左右、上下对称边界的温度，根据下列公式确定：$\lambda \frac{\partial T}{\partial z}=0$  式2$\lambda \frac{\partial T}{\partial r}=0$  式3B32、辊身、辊径表面的温度，根据下列公式确定：$\lambda \frac{\partial T}{\partial r}=-{\alpha }_A(T-T_A)$  式4B33、与轴承接触部位的温度，根据下列公式确定：$\lambda \frac{\partial T}{\partial r}=-{\alpha }_B(T-T_B)$  式5B34、轧辊端部的温度，根据下列公式确定：$\lambda \frac{\partial T}{\partial z}=-{\alpha }_A(T-T_A)$  式6上述公式中，α_A为轧辊与空气间的换热系数，T_A为空气温度，α_B为轧辊与轴承间的换热系数，T_B为轴承温度。