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在连续退火炉应用中以立式退火最多,因为使用立式炉退火具有占地少、产品性能好等众多优点,是冷轧带钢生产的重要技术手段。现今的科技进步对“软宽薄的带钢”需求十分旺盛,并且在要求表面质量好、带钢的强度高的双重标准下,立式连退炉便取得了无可代替的地位。然而随着生产中对产品质量和产量提升的要求不断提高,生产的产品不允许出现表面质量问题和出现严重瓢曲,但瓢曲现象在立式连退炉中仍然时有发生,瓢曲一旦产生就要报废连续几十米甚至几百米的产品,这不但使生产成本急剧上升,还会打乱生产节奏、增加耗费钢铁、煤炭、水、电等资源。如何加快带钢生产节奏、减少带钢在炉内瓢曲就成为众多专家的研究和思考方向。带钢瓢曲主要影响连退炉的高速、稳定生产,是生产中的主要制约因素。在薄宽板或深冲性能要求高的板材生产中,控制瓢曲发生的难度很大。本文采用有限元非线性分析法,模拟并分析了瓢曲产生机理,探讨炉辊张力与横向压缩应力之间的关系、凸度对瓢曲产生的作用以及这三个主要影响因素之间的相互影响。本文还阐述了炉辊的辊形与来料板形的共同配合作用会对瓢曲的产生有哪些重要影响,初始板形与炉辊的匹配度应作为目前各冷轧厂商制定稳定生产参数、抑制产生瓢曲问题的关键。作者在研究大量国内外诸多学者的成果中发现,其中很多理论的侧重点为由热力学引起的瓢曲现象,这一观点是非常片面的。虽然炉内的不均温度会对薄板的泊松比、弹性模量等力学参数造成较大影响,也会引起瓢曲发生的临界点的变化,但是通过数值模拟实验证明,瓢曲的“合力”主要由导向辊上的横向压缩应力和张力生成,其共同的作用力值远大于分布不均的热应力的值,温度不均引发的局部弹性模量、泊松比的变化,不足以影响大张力下的瓢曲变形,另外瓢曲通常都是以导向辊中心线对称,更加说明了热应力在瓢曲中并非扮演主要角色。