极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

冷轧机板形板厚综合控制系统研究

冷轧带钢板形板厚综合控制系统模型是冷轧带钢过程控制系统的核心,该模型的精度直接影响成品带钢的板形板厚质量。针对六辊冷连轧机,给出改进的轧机刚度方程、弹跳方程和板凸度方程,并利用六辊轧机有限元模型计算板形板厚综合控制系统模型中所需的轧机横纵向刚度。得到空载辊缝值、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的变化量对出口厚度、出口板凸度的影响,并给出空载辊缝值、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力设定值修正量的计算方法。经验证,出口厚度与板凸度实测值与设定值基本吻合。     

冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过大量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的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。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,适合于工业生产。     

冷轧宽幅平整机延伸率控制系统的研究及优化

针对某厂冷轧宽幅平整机生产IF钢时平整延伸率控制精度不高的问题,重点研究了平整机的平整延伸率控制系统,详细阐述了轧制力和带钢张力对平整延伸率的调节方法与分配制度;同时,研究了带钢张力对平整延伸率控制精度的影响规律,提出了带钢张力优化原则。针对平整机低速及升降速时平整延伸率波动大的问题,提出了增加速度前馈控制系统的解决方案;针对生产IF钢平整延伸率控制系统达到系统最小轧制力问题,提出了降低系统最小轧制力及标定零轧制力时调整工作辊弯辊力和中间辊弯辊力的解决措施。现场试验结果表明,采取上述措施后,平整延伸率控制精度明显提高。     

1 700 mm平整机薄规格带钢板形缺陷控制研究与应用

为提高某厂1 700 mm罩退平整机板形控制能力,改善薄规格带钢的板形控制质量,以平整机辊型配置优化为基础,对平整轧制力、弯辊力、张力、延伸率等工艺参数进行了优化,并优化了罩退机组对上游产线的板形控制要求,在酸轧采用统一的双边浪板形目标曲线,形成了一整套针对薄规格带钢的板形控制工艺技术,并在生产中得到稳定应用。宽规格带钢板形一检不合格率由11.47%降至1.24%以内,中间规格带钢板形一检不合格率由4.91%降至0.74%以内,窄规格带钢局部浪一检不合格率由95.5%降至8.4%,支撑辊辊型不均匀磨损得到改善,服役吨位提高了30%。     

UCM可逆式轧机板形设定模型的建立

为了提高板形控制精度和自动化程度,结合我国某厂UCM可逆轧机生产实际情况,基于轧辊弹性变形原理建立了影响函数法工作辊弯辊力寻优机制.根据不同带钢宽度、变形抗力、入口厚度、压下率和入口凸度以及轧辊半径计算与目标出口凸度对应的最佳弯辊力,将计算结果进行逐步回归分析,建立了板形设定模型,该模型计算值与影响函数法计算值之差在±20kN内.     

两辊平整机轧辊变形协调计算

以宝钢股份特殊分公司的1450mm两辊平整机为对象,以影响函数法及线性函数变形协调理论为基础,研究了轧辊及板带的变形协调关系。通过调整弯辊力,保证带钢在宽度方向受力均匀,实现轧辊在带钢宽度方向上压下变形均匀,以及摩擦磨损均匀。通过编制轧辊变形协调计算程序,实现两辊平整机弯辊力计算的参数化,得出轧制力和带钢宽度B对弯辊力的影响规律。轧辊变形协调计算程序植入平整机二级机控制系统,实现板型自动控制,使目标板型达到7I~9I。     

太钢新建不锈钢和硅钢冷轧生产线

日前，太原钢铁集团公司与德国安德里茨森德威公司签署协议：由森德威公司为太钢设计建造世界首座带宽2100mm的六辊不锈钢冷轧板材轧机，与退火、酸洗线相配用以生产不锈钢板带材。该项目预计于2006年底动工。轧机设计最大轧制力为25000kN，带钢最大厚度为14．0mm，最大宽度为2100mm。轧机还配备了轧辊挠度系统、中间辊移动装置和自动辊缝调整装置。生产线上的卧式退火炉、酸洗设备及其测控系统、张力平整机及二次辅助系统则由西门子公司负责提供。     

热轧平整带钢C翘机理分析及措施

针对某厂S620GT热轧带钢平整后由下C翘改变为上C翘且其高度平均值达35.9 mm的问题,对带钢C翘方式改变的机理进行了研究。分析认为,平整机下支撑辊传动造成带钢上下表面塑性变形区、前后滑区长度、前后滑值、中性点位置、摩擦力大小等变化,形成上下表面应力差,产生上C翘缺陷。通过开展有限元分析,明确了平整工作辊的配辊要求,即上工作辊辊径大于下工作辊辊径,辊径差在3 mm以内;对比分析工艺参数,开展DOE试验,得到张力为影响热轧平整C翘的关键影响因子,轧制力、弯辊力为重要影响因子,并得到工艺参数的最优组合（张力 220 kN、轧制力 4 000 kN、弯辊力-50 kN）。平整工艺参数优化后,C翘缺陷高度平均值从35.9 mm降至21.5 mm,C翘缺陷控制的准确性与稳定性显著提高。     

极薄规格退火板羽痕缺陷影响因素与控制措施

针对某双机架平整机组生产极薄规格退火板时出现羽痕缺陷的问题,分析认为羽痕缺陷的产生是带钢在平整过程中出现不均匀延伸产生明显分界线而导致的。为此,对平整工艺进行了分析,发现设定张力偏小,CVC辊弯辊力、轴向横移量设定不当,以及轧制力和弯辊力的变化不匹配等因素是造成带钢宽度方向不均匀变形而导致羽痕缺陷产生的主要原因。通过采取平整入口、出口张力较原设定增加20%～30%,开发轧制力、弯辊力前馈程序,优化平整机CVC辊轴向横移量设定,并依据带钢厚度规格将目标板形曲线由0 IU优化为0.5～4 IU边浪等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品量从206 t/月降低至51 t/月,其表面质量满足了国内外多家高端用户的需求。     

CVC热连轧工艺参数对板凸度的影响

采用影响函数法建立了四辊CVC轧机轧辊的弹性变形解析模型,并依据某厂2160mm热连轧机组的实际生产工艺参数,利用模型计算得出了板凸度与弯辊力、横移量、带钢宽度的定量关系,可用于指导实际生产凸度调节制度的制订。     

六辊轧机刚度特性有限元

板带轧机的横向刚度和纵向刚度对于板形、板厚控制十分重要,研究不同状态下的刚度变化规律对提高板形、板厚综合控制的精度具有重要意义。在三维弹塑性有限元模型的基础上,基于某厂1420末机架六辊CVC轧机实际参数,建立了板带轧制整体有限元模型。利用该模型研究板宽、窜辊、辊径和弯辊力的变化对轧机横向刚度的影响,以及中间辊的窜辊量变化对轧机纵向刚度的影响,为轧机的板形、板厚控制量的调整,提供了参考依据,也为板带轧制过程中板形、板厚在线设定,以及控制模型的研究和优化,提供了理论基础。     

基于数理统计的光整机工艺参数设定方法及应用

合理的轧制力和弯辊力设定是实现光整机稳定轧制的前提,更是获得良好板形及板面质量的基本保证。针对某冷轧厂镀锌线二级系统简陋,轧制力和弯辊力设定值无法自动生成的问题,采用统计学的方法,并以统计数据为基础,设计出简单的光整机二级轧制力和弯辊力模型,并在生产中进行了应用。实际生产表明:采用轧制力和弯辊力二级自动控制系统,延伸率波动保持在±0.1%以内,部分可保持在±0.05%以内,且波动只出现于带头,基本小于10 m;提高了光整机段速度,不再减速过焊缝,且未再出现过渡过程中断带、拉窄等问题;减少了人工干预及误操作,降低了操作人员的工作强度。     

热轧极薄规格产品轧制稳定性研究

热轧极薄规格产品是热轧生产的重要产品之一，更是实现“以热代冷”，降低用户成本的关键。在极薄规格产品的轧制过程中，由于带钢厚度极薄、轧制力大、轧制速度快，导致带钢的平直度和凸度控制难度很大，轧制稳定性差，带钢在轧机内极易产生跑偏、轧烂等现象。计算机二级模型是轧制极薄规格产品的关键控制技术，通过优化自学习参数，合理配置活套角度及张力，以及优化弯辊力和延时轧机升速等措施，提高了极薄规格产品在精轧机组的轧制稳定性，确保了极薄规格产品的顺利轧制。     

热轧极薄规格产品轧制稳定性研究

热轧极薄规格产品是热轧生产的重要产品之一，更是实现“以热代冷”，降低用户成本的关键。在极薄规格产品的轧制过程中，由于带钢厚度极薄、轧制力大、轧制速度快，导致带钢的平直度和凸度控制难度很大，轧制稳定性差，带钢在轧机内极易产生跑偏、轧烂等现象。计算机二级模型是轧制极薄规格产品的关键控制技术，通过优化自学习参数，合理配置活套角度及张力，以及优化弯辊力和延时轧机升速等措施，提高了极薄规格产品在精轧机组的轧制稳定性，确保了极薄规格产品的顺利轧制。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。