D0I:10.13374/i.issnl001t03.2009.11.033 第31卷第11期 北京科技大学学报 Vol.31 No.11 2009年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.2009 基于屈曲失稳判据的冷连轧断面形状可变域求解 王晓晨杨荃彭鹏孙文权刘天武 北京科技大学冶金工程研究院，北京100083 摘要由于冷轧过程的大张力轧制特点以及金属横向流动性与热轧有很大区别，因此在热轧中广泛应用的Shot判别式 不能很好应用于冷轧·在对冷轧大张力条件下的板形生成机理进行分析的基础上，提出能够更好适用于冷轧的基于屈曲失稳 判据的断面形状可变域求解方法，该方法可以求解得到针对不同屈曲模态的产品断面形状可变域与来料断面形状允许范围· 将该方法应用于国内某连轧机生产，给出其来料断面形状允许范围，比原有允许范围更符合现场实际且内容更为完善。 关键词冷连轧：张力；屈曲；断面形状 分类号TG335.12 Calculation of the allowable variation of transverse profile for cold rolled strips based on the buckling criterion WANG Xiao-chen,YANG Quan,PENG Peng:SUN Wen-quan,LIU Tian-wu Metallurgical Engineering Research Institute,University of Science and Technology Beijing Beijing 100083.China ABSTRACT Due to the characteristic of high tension during cold rolling and the transverse flow in cold rolling different from hot rolling.the Shohet criterion,which is universally used in hot rolling,is not applicable to cold rolling.The formation mechanism of cold rolled strip shapes under high tension was analyzed and a method to calculate the allowable variation of strips'transverse profile was proposed for cold rolling based on the buckling criterion.The allowable variation of transverse profiles of product strips and the re- quired transverse profile range of incoming strips can be calculated by using the method.This method has been successfully applied in a domestic tandem cold mill and the transverse profile range of incoming strips suggested is more practicable and complete than before. KEY WORDS tandem cold rolling:tension:buckling:transverse profile 断面轮廓形状和平坦度是描述带钢板形质量的 中厚板轧机的大量实测数据建立了针对二次凸度与 两个重要方面，也是板形控制中必须兼顾的两个方 二次延伸率差的板形数学模型，比较明确而简单地 面山.一直以来，生成屈曲浪形的断面形状改变量 描述了板形生成机理].在该模型的基础上进行调 是采用Shohet判别式来确定的，然而，冷轧大张力 整，可以得到针对二次分量的连轧机凸度遗传关系 轧制的特点使其板形生成机理具有一定的特殊性， 与延伸率差遗传关系[3，但是，新日铁模型以及 这使得传统的Shohet判别式已经不能适用于冷轧· 凸度、延伸率差遗传关系中，均没有很好地考虑轧制 本文将在对冷轧板形生成机理进行分析的基础上， 过程中张力对板形的影响， 建立能够更好适合冷轧大张力轧制特点的基于屈曲 大张力作用下的冷轧过程中，机架间带钢延伸 失稳判据的断面形状可变域求解方法 率差将会引起张力分布的不均匀，从而改变原有的 1大张力条件下冷轧板形生成机理分析 沿带钢宽度方向的轧制压下量分布，这也就必然会 改变轧制过程原有的凸度变化量；随着张力的增大， 1.1张力对冷轧板形生成机理的影响 该影响将更加明显，首先，前张力分布与轧制压下 新日铁根据1000mm实验板轧机、热连轧机和 量分布相互影响，形成彼此的协调关系，使得冷轧过 收稿日期：2009-01-19 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划专题“高品质薄板板形控制技术“(Na,2006BAE03A13) 作者简介：王晓晨(1982-)，男，博士，E-mail:wangxiaochen1998266@foxmail.com基于屈曲失稳判据的冷连轧断面形状可变域求解 王晓晨 杨 荃 彭 鹏 孙文权 刘天武 北京科技大学冶金工程研究院‚北京100083 摘 要 由于冷轧过程的大张力轧制特点以及金属横向流动性与热轧有很大区别‚因此在热轧中广泛应用的 Shohet 判别式 不能很好应用于冷轧．在对冷轧大张力条件下的板形生成机理进行分析的基础上‚提出能够更好适用于冷轧的基于屈曲失稳 判据的断面形状可变域求解方法‚该方法可以求解得到针对不同屈曲模态的产品断面形状可变域与来料断面形状允许范围． 将该方法应用于国内某连轧机生产‚给出其来料断面形状允许范围‚比原有允许范围更符合现场实际且内容更为完善． 关键词 冷连轧；张力；屈曲；断面形状 分类号 TG335∙12 Calculation of the allowable variation of transverse profile for cold rolled strips based on the buckling criterion W A NG Xiao-chen‚Y A NG Quan‚PENG Peng‚SUN Wen-quan‚LIU Tian-w u Metallurgical Engineering Research Institute‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT Due to the characteristic of high tension during cold rolling and the transverse flow in cold rolling different from hot rolling‚the Shohet criterion‚which is universally used in hot rolling‚is not applicable to cold rolling．T he formation mechanism of cold rolled strip shapes under high tension was analyzed and a method to calculate the allowable variation of strips’transverse profile was proposed for cold rolling based on the buckling criterion．T he allowable variation of transverse profiles of product strips and the re￾quired transverse profile range of incoming strips can be calculated by using the method．T his method has been successfully applied in a domestic tandem cold mill and the transverse profile range of incoming strips suggested is more practicable and complete than before． KEY WORDS tandem cold rolling；tension；buckling；transverse profile 收稿日期：2009－01－19 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划专题“高品质薄板板形控制技术”（No．2006BAE03A13） 作者简介：王晓晨（1982－）‚男‚博士‚E-mail：wangxiaochen198266＠foxmail．com 断面轮廓形状和平坦度是描述带钢板形质量的 两个重要方面‚也是板形控制中必须兼顾的两个方 面［1］．一直以来‚生成屈曲浪形的断面形状改变量 是采用 Shohet 判别式来确定的．然而‚冷轧大张力 轧制的特点使其板形生成机理具有一定的特殊性‚ 这使得传统的 Shohet 判别式已经不能适用于冷轧． 本文将在对冷轧板形生成机理进行分析的基础上‚ 建立能够更好适合冷轧大张力轧制特点的基于屈曲 失稳判据的断面形状可变域求解方法． 1 大张力条件下冷轧板形生成机理分析 1∙1 张力对冷轧板形生成机理的影响 新日铁根据1000mm 实验板轧机、热连轧机和 中厚板轧机的大量实测数据建立了针对二次凸度与 二次延伸率差的板形数学模型‚比较明确而简单地 描述了板形生成机理［2］．在该模型的基础上进行调 整‚可以得到针对二次分量的连轧机凸度遗传关系 与延伸率差遗传关系［3－4］．但是‚新日铁模型以及 凸度、延伸率差遗传关系中‚均没有很好地考虑轧制 过程中张力对板形的影响． 大张力作用下的冷轧过程中‚机架间带钢延伸 率差将会引起张力分布的不均匀‚从而改变原有的 沿带钢宽度方向的轧制压下量分布‚这也就必然会 改变轧制过程原有的凸度变化量；随着张力的增大‚ 该影响将更加明显．首先‚前张力分布与轧制压下 量分布相互影响‚形成彼此的协调关系‚使得冷轧过 第31卷 第11期 2009年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．11 Nov．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．11．033