吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制技术研究

针对吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制的生产难题,设计出一种三次多项式与正弦函数组合的新型辊型,并开发出基于十八辊单机架轧制和冷连轧的目标板形动态设定控制技术,实现了多种超薄规格吉帕钢的稳定冷轧,最高轧制速度达到800 m/min;开发出基于性能前馈的吉帕钢冷轧厚度精度控制方案,包括新型AGC性能前馈控制轧制技术以及厚度扩展性能前馈控制轧制技术,成功用于吉帕钢十八辊单机架轧制和冷连轧轧制,带钢头尾厚度偏差在2%以内的控制能力提升达到37%。     

六辊可逆冷轧机道次量综合优化技术的研究

在六辊单机架可逆轧机高速轧制过程中,轧制道次量的设定合理与否直接影响带钢的出口板形分布以及轧机轧制的稳定性,也对生产效率与机组能耗产生影响。高速轧制虽然速度快,但是高速轧制工况下,平均每个道次压下量受到限制,相对较小,要实现出口厚度一致要多出相应数量的道次。对于可逆轧机来说,道次的增加意味着整个机组能耗的较大增加。针对高速可逆轧制过程出现的板形和能耗较大问题,通过优化各道次的前后张力、轧制速度等参数,有效降低了后3道次的轧制压力和轧制功率。并建立了各道次的板形控制和功率控制目标函数,进行加权计算后,形成了一套以各道次轧制功率均匀为目标,同时兼顾板形控制、轧制稳定性以及表面缺陷防治等因素的轧制规程综合优化设定技术。将该优化技术应用到了国内某单机架可逆冷轧机组的带钢生产,带钢出口板形质量得到改善,滑伤率有效降低,生产效率得到提高。     

0.09 mm极薄镀锡基板冷连轧轧制策略开发

为在某三菱日立1 420mm五机架冷连轧机组上实现0.09mm极薄规格带钢的批量稳定轧制,基于轧机最小可轧厚度原理,简要分析了极薄规格带钢冷连轧的5个技术难点,即大压下率下的负荷分配,轧辊压靠情况下目标厚度的控制,轧制润滑控制,板形控制及轧制过程中的断带问题,连续轧制过程中带钢头尾稳定剪切过渡的问题。基于此,对轧机负荷分配控制进行了优化,增加F₁、F₂机架负荷,尽可能减小F₄、F₅机架负荷;提出了改善乳化液控制的措施;选用辊径φ385～φ390mm的工作辊及辊径φ480～φ490mm的中间辊进行合理配辊;采用大张力轧制模式;同时,开发了带头尾任意厚度自动切换虚拟FGC技术,实现了最薄0.09mm带钢的稳定生产。     

1420mm六辊UCM冷连轧机边部减薄特性仿真分析

以某1420 mm五机架冷连轧镀锡基板生产机组为研究对象,利用Marc大型有限元软件平台建立了六辊UCM轧机轧制过程三维非线性仿真模型。通过数值模拟,深入研究了带钢边部减薄的重要影响因素,并系统分析了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移等板形控制手段对带钢边部减薄的调控特性,从而为辊型优化设计和边部减薄控制提供了理论基础和参考依据。     

对我国新建中厚板轧机工艺方案的探讨

经过长期生产实践与现代化科学技术的发展,中厚板轧机生产工艺方案有两种,一种是传统的常规中厚板生产线,采用单张钢板轧制方式,轧机布置型式有：落后的三辊劳特式轧机、单机架四辊轧机、双机架二辊粗轧加四辊精轧机、双机架四辊粗轧加四辊精轧机组;另外一种布置型式     

2 250 mm热连轧高强薄规格轧制稳定性分析及控制

针对2 250 mm宽带钢热连轧机生产高强薄规格过程中出现的精轧活套起落套控制不稳定、穿带头部瓢曲或折叠、机架间起大浪、尾部轧破或甩尾、轧机振动等轧制不稳定性问题，从工艺、设备、控制系统及操作等方面进行综合研究，开发出精轧活套稳定起落套控制技术、防甩尾与尾部轧破技术以及抑制精轧机振动的方法，成功实现了高强薄规格带钢的稳定轧制。     

2 250 mm热连轧高强薄规格轧制稳定性分析及控制

针对2 250 mm宽带钢热连轧机生产高强薄规格过程中出现的精轧活套起落套控制不稳定、穿带头部瓢曲或折叠、机架间起大浪、尾部轧破或甩尾、轧机振动等轧制不稳定性问题，从工艺、设备、控制系统及操作等方面进行综合研究，开发出精轧活套稳定起落套控制技术、防甩尾与尾部轧破技术以及抑制精轧机振动的方法，成功实现了高强薄规格带钢的稳定轧制。     

极薄带钢冷轧过程振动纹成因分析及抑制

本文针对0．18mm极薄规格巧料的振动纹问题,从理论上分析了带钢厚度、轧制速度、辊缝中摩擦系数、带钢张力以及轧制润滑条件对冷轧过程自激垂直振动的影响。通过优化轧制工艺参数和调整乳化液性能指标,成功解决了1420mm冷连轧机900m／min左右高速轧制T5料时第5机架的振动问题,抑制了带钢表面振动纹的产生。     

国产首台宽幅十二辊冷轧机通过鉴定

由北京泰隆自动化设备有限公司研制的国产 14 0 0mm多辊可逆冷轧机已通过江苏省科技厅组织的科学技术成果鉴定。这是国内辊面最宽并已投入工业运行的十二辊单机可逆冷轧机。专家认为 ,该轧机设计合理、正确 ,其可将轧制力作用于辊身长度边缘及外侧 ,使轧辊在轧制过程中产生较小挠度 ,形成闭口孔型 ,保证稳定轧制 ;并通过其具有自主知识产权的专利“直接作用式多辊轧机板形控制装置” ,使下工作辊产生一定的向上弯曲以控制辊缝形状 ,从而控制带钢的板形。该 14 0 0mm十二辊宽带钢可逆冷轧机 ,是一套全液压轧机 ,由于采用了整体机架、上下分开…     

千叶厂无头轧制精轧接合部的板厚控制

日本千叶厂3号热轧机是世界上最早的无头轧制轧机，由于无头轧机轧制头尾过程稳定，特别适合薄带钢的稳定轧制。三板厚控制主要功能（1）轧机刚性可变控制由轧制负荷、弯辊负荷变化引起轧机延伸变化，采用液压压下控制装置，以lins高响应速度取样，修正液压压下位置，减少对板厚影响。（2）绝对值AGC（AG－AGC）演算测厚仪测得板厚，修正压下位置目标，使其与设定板厚相等。（3）X射线监测AGC（M－AGC）通过设在F4－F7机架出口侧X射线测厚仪，修正测定板厚偏差，改变机架压下位置。2控制运送时板厚功能在接合一运送时控制板厚波动方…     

单机架UCM轧机冷轧无取向硅钢板形控制优化

针对首钢单机架UCM轧机轧制无取向硅钢出现高次复合浪形缺陷的问题,采用二维变厚度有限元方法对轧机板形调控性能进行了分析.根据计算结果,制定了相应的轧制道次与板形改善策略.在第1～第2道次,以等比例凸度原则进行轧制,而在第3～第5道次对板形进行控制,并且使目标平直度设定值遵循从小逐渐增大到成品板形的原则.为了兼顾浪形与横断面厚度轮廓协调控制,合理分配道次压下量,充分利用中间辊横移量、工作辊与中间辊弯辊的功能来改善板形.在实际生产中应用该优化策略后,冷轧无取向硅钢的波浪度由原来1％～3％降低到1％以下.     

本钢2300热轧轧辊热膨胀传递系数对辊缝的影响

热轧薄规格带钢产品效益高,市场需求量大,能够为生产厂家带来较大的收益。但是薄规格带钢产品的轧制难度较高,并且在生产过程中极不稳定,为生产厂家带来较大的不便。轧制生产过程中经常发生带钢甩尾现象,很容易对后续带钢造成硌印,无法继续生产。文章对薄规格带钢甩尾情况和带钢抛钢时尾部辊缝动作数据进行统计和分析,通过优化轧辊热膨胀传递系数,进而优化带钢尾部板形控制,解决了甩尾问题。     

板带轧机刚度研究及管理优化

针对宁波钢铁有限公司1 780 mm热连轧带钢生产线精轧机组多次出现带钢镰刀弯、轧烂等缺陷,甚至出现堆钢事故严重影响生产顺行的问题,对影响板带钢轧机刚度精度、刚度对称性、刚度稳定性的因素进行了分析研究。从提高轧制力检测精度、辊系横向刚度精度、液压系统性能及轧机刚度对称性方面提出了相应措施,使板形控制稳定性,换品种、规格轧制稳定性,开轧计算精度及设备状态均得到明显提升与改善,保证了轧机稳定运行。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

热镀锌入口段焊接带尾滑出问题的分析与解决

针对镀锌机组生产厚带钢过程中入口段焊接时带尾滑出的问题, 对入口张力辊的张力状态进行了计算分析, 通过将原镀铬张力辊更换为表面衬聚氨酯材料的胶辊、增加气缸气源压力、降低带钢甩尾时入口活套的张力等措施, 使该问题得到了解决, 机组得以稳定运行。     

单机架轧机机型对比分析

采用多辊单机架可逆轧制是目前生产高强钢的趋势,介绍了3种目前主流的十八辊单机架轧机机型,阐述了各机型的结构特点。将3种机型归纳为Z-HIGH轧机及S6-HIGH轧机2种侧支撑结构,计算了侧支撑水平支撑力,分析了2种侧支撑结构水平支撑能力、定位能力、抗过载能力和检修维护难度。结果表明:Z-HIGH轧机的侧支撑水平支撑预紧缸的能力不能满足使用需求,S6-HIGH轧机的侧支撑水平支撑能力安全系数较高;Z-HIGH轧机在大轧制力可逆轧制时水平定位能力不足,S6-HIGH轧机在正常可逆轧制时工作辊不会出现水平方向上的整体移动;Z-HIGH轧机为刚性抗过载,易造成机械结构损坏,S6-HIGH轧机为柔性抗过载,不易发生主体设备损坏,但存在倾翻力矩,需强化侧支撑与牌坊连接部位设计;Z-HIGH轧机侧支撑辊盒装配难度大,轧机内空间小,事故处理难度较大,S6-HIGH轧机侧支撑辊盒锁紧液压缸易损坏,上侧支撑可以向上打开,事故处理难度较小。因此,在机型设计选型阶段,需采取相应的优化设计措施,以保证轧机稳定生产。     

六辊轧机支撑辊传动对带钢板形的影响分析

提出了六辊轧机的支撑辊传动方式对带钢板形影响的问题,分析了主传动轴对辊系的作用力,运用Ansys有限元软件建立了六辊轧机全辊系有限元模型.考虑了主传动轴重量及轧机弹跳,运用所建有限元模型,仿真计算了静态时辊缝控制模式下带钢的板形.计算结果表明位置控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响可以忽略;轧制力控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响是不能忽略的,在实际生产中需要予以重视.     

联合应用VC辊和工作辊弯辊对板形进行控制

为了满足宽带钢平直度控制的要求，需要两种或两种以上的轧辊调节机构。住友金属是通过联合应用可变凸度辊（VC辊）加工作辊弯辊来实现平直度控制的。将工作辊弯辊与可变凸度辊（VC辊）联合应用，可在较大范围内纠正轧制偏差。VC辊是一种直径可变的支承辊。它通过改变辊套和辊轴间液压油的压力，使辊套膨胀来改变支承辊直径的。用这种VC辊控制工作辊挠度，控制范围宽，操作容易且灵敏度高。其他突出优点是VC辊可用于2辊和4辊轧机两种轧机上，而且无需改造轧机架就可安装于现有的轧机上。到1997年1月为止，全世界钢、铝和铜带轧机中共有…     

世界铝带冷轧生产线

介绍子全球辊面不小于1400mm的4辊或6辊单机架铝带冷轧生产线设备及其工艺。截止2000年底，全球有辊面宽度小于1400mm的4辊铝带轧机约125台，辊面宽度不小于1400mm的4辊／6辊单机架铝带轧机约410台，双机架4辊冷连轧机列17条（含6辊的），3机架4辊冷连轧机列8条，5机架4辊冷轧机列6条，6机架4辊冷轧机列1条，还有一些2辊的块片冷轧机，它们的总生产能力约18Mt/a。在辊面宽度不小于1400mm的4辊铝带冷轧机中：带卷质量为10－18t的占28％左右；轧制速度不低于1500m/min的有约30台，占总数的6％左右。