304不锈钢带板形控制的有限元分析

 为了掌握十二辊轧机中间辊横移量对带钢板形的影响规律,运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件,对十二辊轧机轧制不同宽度的304奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟。研究了当中间辊沿操作侧进行－30～－50 mm横向移动及带钢宽度变化时,工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。结果表明,动态调节中间辊横移量使对中长度[L]占来料宽度的55%～60%,可以获得平直度高的板形。     

1750mm冷连轧机弯辊力模型研究与设定

针对1 750mm冷连轧机组的设备特点,计算并分析了弯辊力对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、带钢入口厚度、中间辊横移量、带钢凸度、单位轧制力、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力预设定模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差低于5.67%,成品带钢的板形标准差平均值降至1.83IU。实践证明,该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性。     

板带轧机辊缝影响因素与板形的关系

通过板带轧机辊缝形状诸因素对带钢断面形状影响的分析,阐述了轧制力、弯辊力以及HC、CVC和PC轧机可控辊形等工艺与带钢板凸度、平直度的关系,为保证良好板形、制定合理的工艺制度提供了依据.     

带钢热连轧非对称因素对板形的影响

为研究某2250 mm热连轧生产中非对称因素对轧件非对称板形(如楔形和单边浪)的影响,利用基于影响函数法的辊系变形模型、张应力模型和简化的轧制压力横向分布模型相结合的方法,建立了集轧机和轧件为一体的非对称板形计算模型.研究结果表明:来料楔形对轧件楔形的影响明显超过其对轧件平坦度的影响;上游机架和下游机架刚度非对称分别主要影响轧件楔形和平坦度;40℃以内的轧件温度不对称分布对轧件平坦度影响较小,对出口楔形的影响可以忽略;轧件跑偏对楔形和平坦度均有显著影响.根据板形良好条件确定了各非对称参数的允许范围.      

宽带钢热连轧机板形设定的解耦与应用

板形与板厚是带钢几何尺寸精度的两个重要质量指标,板形与板厚控制之间存在耦合关系,使得分别控制的热连轧机板形和板厚均达不到目标值,在建立耦合关系模型的基础上,完成了板形设定和自适应穿带控制的解耦设计,实现板形板厚的综合控制。板形解耦模型已经成功地在大型工业轧机上投入运行,取得了明显的效果。     

某热轧1580生产线工作辊热凸度分析研究

热轧精轧机换辊、轧制中断、轧制节奏明显变化等工艺条件下,容易出现较大偏差,导致轧制不稳定、板形有质量缺陷等问题。对首钢某热轧1580生产线工作辊冷却方式进行改造,由辊身均匀冷却方式改为中段集中冷却方式,以便降低工作辊中部温度、减小中部与端部的温差,从而获得较好的工作辊热凸度轮廓曲线,轧制出板形和表面质量良好的带钢产品。     

2050mm热轧线尾部抛钢模型控制开发运用

尾部抛钢是一个快速复杂的过程,从带钢尾部众多影响因素中,找到了改善方法,分析出依轧机本身轧制力偏差自动调平的可行性,并开发了尾部轧辊自动调平功能及相关模型。控制模型从研究两侧轧制力偏差入手,出发点是根据在精轧机抛钢的一瞬间,判断带钢的“游动”趋向,对轧辊辊缝进行自动调平处理。2050mm热轧产线上开发及运用依轧制力自动调平取得成功,在〈2．0mm薄板产量大幅增加情况下,轧破事故辊发生量减少了50％。     

冷连轧机变接触支承辊板形控制性能研究与应用

通过现场跟踪测试和生产实践发现武钢1700冷连轧机组 "酸轧联机"改造工程中存在常规凸度辊形配置方案不合理,由此引起了薄规格轧制的工作辊"压肩"现象和轧制过程欠稳定导致成品板形质量欠佳等问题.采用二维变厚度有限元方法建立辊系弹性变形仿真模型,研制了酸轧联机条件下的VCR变接触支承辊,经过工业轧机现场轧制已成功投入1700冷连轧机实际应用.现场应用表明:改善了轧机板形调控性能,提高了带钢板形质量,增强了薄规格品种轧制能力,支承辊辊形自保持性较好.     

基于CF-PSO-SVM的冷连轧非稳态工作辊弯辊模型优化

 板形质量是冷轧带钢重要的技术质量指标,同时工作辊弯辊是改善冷轧带钢板形质量的最有效的控制手段之一。冷连轧机组在高速稳定的轧制过程中板形控制精度能够达到较高的水平,但在升降速非稳态的轧制过程中板形控制效果非常不理想,这也成为制约冷轧带钢产品质量的不利因素。为了提高冷连轧机在升降速非稳态轧制过程中带钢板形的控制精度,在深入研究了冷连轧弯辊力设定原理的基础上,利用智能算法和包括出入口带钢厚度、机架间口张力、轧制速度、中间辊窜辊、带钢宽度、轧辊倾斜以及轧制力等现场实际轧制大数据样本,提出了一种基于粒子群算法优化支持向量机的工作辊弯辊力预测模型。同时阐明了粒子群优化算法和支持向量机的基本原理,引入压缩因子的概念,提升了粒子群算法参数寻优的效率,选取冷连轧机组五机架为研究对象,利用拉依达准则对轧制数据样本进行处理,通过平均绝对误差、均方差误差和平均绝对误差百分比等评价指标对比预测模型的性能。结果表明,改进的预测模型具有良好的模型预测性能和泛化能力,同时根据实际生产数据样本,回归出基于轧制速度和辊间弹性系数的弯辊力缝补偿模型,并验证了模型的有效性,模型的投入降低了板形控制系统的负荷,改善了非稳态轧制过程中的板形控制精度,产品头尾部的质量合格率提高了5.1%。     

电磁加热梁在带钢板形优化中的设计与应用

 在带钢轧制过程中,针对工作辊轴向方向凸度分布不均匀造成轧后带钢内部应力分布不合理,导致带钢局部出现黏结被撕断的问题,根据涡流加热原理,设计了电磁加热梁装置,动态地改变工作辊局部圆周凸度,降低轧后带钢内部的残余应力。该装置与板形控制系统有效结合,使板形测量值更加接近于设定值。经过现场测试和工业验证,该装置有效降低了带钢内部应力分布不合理状况,达到提高板形控制精度、改善带钢板形质量的目的,满足了轧机的精细板形控制要求。     

冷轧极薄规格带钢羽痕缺陷生成机理与控制

针对双机架平整机生产极薄规格带钢时表面出现的羽痕缺陷生成机理进行了分析。通过研究发现,羽痕生成是由于极薄规格带钢在宽度方向上由轧制力和张力共同作用下出现不均匀变形,该变形产生的分界线在平整过程中出现了不均匀延伸;而在平整过程中由于弯辊和窜辊的预设定参数不合理、单位张力设定偏低、平整过程中弯辊力与轧制力不匹配等因素导致带钢局部延伸偏大,形成了明显的浪形,此浪形若经过平整机辊缝碾压则生成羽痕缺陷。通过将平整机设定张力提高30%、调整板形曲线为1~8 IU的大边浪、依照带钢厚度调整平整机板形预设定参数以及开发轧制力弯辊力跟随控制模型等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品由 206降至51 t/月,基板表面质量满足了国内外多家高端用户的要求。     

热轧薄带平整机支撑辊辊型优化的研究与应用

某热轧薄带平整机轧辊长度为1 800 mm,带钢宽度为1 320 mm,两者相差太大,造成工作辊与支撑辊间有害接触区长度过大,在轧辊自身挠度作用下,辊间应力峰值集中于带钢边部位置.随轧制公里数延长,工作辊边部磨损加剧,不利于后期板形控制,同时会缩短轧辊使用寿命.针对热轧薄带平整机工作辊磨损不均匀问题,设计优化支撑辊辊型...     

高强集装箱板冷连轧轧制研究与应用

高强集装箱钢板是指屈服强度在700 MPa以上、抗拉强度在800 MPa以上的集装箱用钢板,一般为冷轧产品。此种高强钢在冷连轧时频繁出现带尾边裂、跑偏断带、板形突变等问题,轧制稳定性差、轧制难度极大。对上述轧制过程中出现的问题进行了深入系统分析,提出了热轧生产线采用带钢全长U型分布卷取、冷连轧跑偏自动调整倾斜控制技术、带钢头尾弯辊自动补偿功能等技术措施,有效解决了高强集装箱板轧制过程中的边裂、断带、板形不良的问题,取得了良好的实际效果。     

20辊冷轧硅钢凸度道次遗传系数的试验研究

介绍了20辊硅钢轧机的性能,重新定义了硅钢板的几何形状,提出了楔形等效凸度、道次遗传系数和累计系数等概念。通过试验分析,找出了成品的横向厚差与原料板凸度的关系;建立了前后道次钢带的厚度差、工作辊的凸度分布、ASU等效分布等相关工艺参数向量组。在钢带的塑性变形和辊系的弹性变形之间建立比例关系,由此可以通过工作辊凸度、ASU分布、轧制力分布,定量的改变成品钢板的横向厚度差。     

冷轧硅钢六辊可逆轧机板形与退火线跑偏关联性分析#br#

针对硅钢退火线跑偏问题,通过对轧硬卷带钢在退火线辊面上运行的受力分析,结合马钢冷轧硅钢六辊可逆轧机实际板形,得出轧机板形与退火线跑偏的关联性。根据硅钢产线实际状况及板形与跑偏的关联性分析,制定退火线跑偏改善有效措施,并配合退火线辊系改造及纠偏能力提升,对跑偏治理具有关键性作用。     

SUS304+Q235B复合板卷冷轧工艺技术研究

以SUS304+Q235B热轧复合板卷为试验材料,利用单机架冷轧可逆轧机生产线,对SUS304+Q235B复合板卷进行了冷轧轧制工艺研究,分析了SUS304+Q235B复合卷冷轧变形规律及冷轧工艺控制技术,探讨了SUS304+Q235B复合板冷轧工艺参数,制定出一套适合生产实际的工艺方案。结果表明:单机架冷轧机组生产的SUS304+Q235B复合板界面结合良好,厚度尺寸和力学性能满足用户使用要求。     

六辊冷连轧机板形前馈控制模型的研究

冷连轧过程中,轧制力波动对板形的影响很大,需要采用弯辊力进行实时的补偿。针对六辊冷连轧机,分别研究了仅用工作辊弯辊和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型。实际控制效果表明,这两种板形前馈控制模型都能有效消除轧制力波动对板形产生的不利影响;采用工作辊弯辊的板形前馈控制模型只能控制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;而采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型则对二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

粗轧板坯镰刀弯控制模型的研究与应用

针对经常困扰热轧生产的粗轧板坯镰刀弯缺陷,本文结合弹跳方程和解析法,分析了引起板坯镰刀弯的主要因素——轧机两侧纵向刚度偏差、来料楔形及轧件运行走偏,分别计算了其对应的调整量,建立了基于轧机两侧轧制力差的镰刀弯调平控制模型.该模型可反映轧机两侧纵向刚度差、来料楔形及轧件运行走偏等主要因素与镰刀弯的定量关系,进而计算出控制镰刀弯的粗轧机各道次辊缝倾斜调整值.与现场实测值进行离线验证对比,实测值与计算值比值平均为0.977,结果表明镰刀弯调平模型能够预估板坯各道次辊缝倾斜调整值.将模型投入2250 mm热轧机组使用后,板坯镰刀弯弯曲量未达标率从24.88%下降到6.62%,提高了镰刀弯控制效果,使粗轧板坯镰刀弯问题得到了很大缓解.      

提高热连轧板板形质量的方法与措施

通过分析楔形、凸度、平直度等板形控制机理,结合莱钢热连轧工艺装备和板形质量特点,优化原始辊型、换辊周期、负荷分配等工艺,制定出与产品质量相关联的换辊制度、换辊模式、轧制计划安排等控制策略,改善了产品断面形状,板凸度由-20～250μm改善到30～70μm,板形异常卷控制在0.25%以下,薄规格比重提高到总产量的30%～40%。     

Development and Experimental Evaluation of Strip Shape Prediction Model for Sendzimir Rolling Mills

It is difficult to obtain the desired strip shape using Sendzimir rolling mills because small diameter work rolls can be easily deformed by the rolling force. To control the strip shape effectively, it is important to understand the relationship between the behavior of the shape actuator and the variation of the strip shape. A numerical model based on the contact element method was proposed for the prediction of strip shape. In this numerical model, the relationships between the actuating forces, the roll deflections, the thickness profiles of the entry and exit sides, and the strip shape were considered. The proposed numerical model for strip shape prediction was evaluated by computer simulation and experiment with respect to various AS-U roll and first intermediate roll positions.