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。     

热轧平整板形与轧机表面调控特性研究

板形和表面质量是影响热轧薄带钢最终成品质量的两大关键因素。针对首钢迁钢2 160 mm和1 580 mm两套热轧平整机在生产薄规格集装箱板和酸洗板板形质量和表面质量的差异,通过建立四辊平整机的有限元模型,结合现场实际工况,对比研究了工作辊弯辊功效、凸度调节范围和辊间接触压力分布,通过投入使用VCR支撑辊和高次负凸度工作辊的辊型配置,有效满足了薄带钢平整对于板形和表面质量的高要求。     

1 420 mm酸轧机组带钢板形分析与控制研究

板形是冷轧带钢非常重要的质量指标,直接决定了产品的质量等级,同时影响着机组的生产效率和成材率。针对某1 420 mm酸轧机组生产的带钢出现中浪板形易导致连退产线出现带钢起筋的问题,介绍了酸轧机组的板形控制原理,分析了热轧原料凸度、热轧终轧温度、弯辊力控制模式、冷轧轧机中间辊辊形对带钢板形的影响。结果表明:带钢中浪板形与热轧原料凸度和终轧温度密切相关;采用微中浪目标曲线自动控制时,带钢板形的边浪、中浪幅值都要小于手动控制模式;通过对冷轧机中间辊辊形进行优化,使其边部倒角更加圆滑过渡,能够有效改善边降过大的缺陷,同时板形控制效果也得到明显改善。在此基础上,提出了减小热轧原料凸度、提高终轧温度、开展板形自动控制以及优化中间辊辊形的措施,有效解决了冷轧带钢中浪大的板形问题,为连退生产运行稳定提供了强有力保障。     

1200mm冷轧平整机设计与实践

分析了冷轧平整机辊型配置对带钢板形的影响因素和机理,对辊型进行计算与配置,将工作辊由平辊改为中凸形,支撑辊由平辊改为边部弧线形,提高弯辊和控制板形的效率,使带钢浪形缺陷的控制水平进一步提高。     

冷轧薄窄规格低碳钢碎边浪板形问题研究

随着冷轧产品规格的拓展,冷轧机组的板形控制能力面临极大压力和挑战。针对行业内较难解决的低碳钢薄窄规格碎边浪问题,以某冷轧厂1 970 mm酸轧机组带钢板形为研究对象,试验和仿真结合对该问题进行了研究。结果表明：薄窄规格碎边浪缺陷是在上游机架产生,并在下游机架缺陷板形逐渐被消化遗传到出口形成的。碎边浪的产生原因：一方面由于低碳钢精轧过程中边部温降过快容易导致边部粗晶,使得边部相较于中部硬度低约15HRB;另一方面由于轧制薄规格带钢的过程中工作辊会产生更大的挠曲和弹性压扁,且宽幅轧机轧制窄规格带钢过程中轧机对辊缝凸度的调节能力有限,使得薄窄规格带钢更容易发生局部延伸不均。为此,针对全流程提出了改善碎边浪的一系列措施,包括设计边部带锥度的工作辊辊形以及VCL支撑辊辊形以减少边部区域金属的延伸,降低五机架轧机轧制力以提高对碎边浪的消化能力,对酸轧入口带钢进行切边处理或采用边部加热工艺以改善边部、中部组织性能均匀性等措施。试验结果表明：采用边部加热工艺相较于增大装钢间隙(至200 mm)、提高终轧温度(10℃)等措施对改善带钢宽度方向温度分布均匀性效果显著,冷轧带钢板形IU值降低43%,改善效果...     

热轧高强钢带钢平整工艺研究及应用

板形和表面质量是高强钢带钢的重要质量指标。为了提高高强钢带钢的板形质量,更好地满足用户需求,针对高强钢带钢存在的板形问题,建立了一套针对高强钢带钢平整机的辊型曲线及工艺参数优化数学模型,开发了高强钢带钢专用平整工艺及配套的平整机辊型曲线,实现了屈服强度高达690MPa带钢的平整。     

本钢1780mm热连轧薄规格产品板形优化

针对本钢1780mm生产线薄规格产品板形不良问题,分析了该生产线板形计算模型,得出末机架弯辊力负极限、轧辊辊型匹配不良、轧辊磨削精度低、带钢温度不稳定、一级及二级控制系统不完善、轧制计划及轧制节奏不合理、工艺设备精度不达标是问题产生的主要原因。为此,对精轧机负荷分配、轧辊辊型、轧制计划和节奏、板形控制模型等进行了优化,使带钢平直度指标命中率从88. 3%提高至92. 8%,凸度指标命中率从90. 5%提高至96. 7%。     

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。     

新钢连退炉内张力控制优化

针对新余钢铁集团有限公司连退线存在的炉内张力控制难度大、薄规格带钢的高速运行不稳定等问题,分析了连退线在生产薄规格带钢时炉内张力波动,适应性差和相邻道次张力差增大的原因,提出并运用了减小炉内张力波动、优化张力调节器限幅控制、优化炉辊负荷平衡控制、优化张力检测等张力控制优化方案,尤其是与速度成比例的张力调节器限幅控制方案。通过优化方案的实施,提高了不同炉况炉内张力与带钢速度和温度的适应性,减小了对张力设定值适应性的要求,同时炉辊与带钢的打滑及带钢跑偏问题得到了明显改善,薄规格带钢在炉内可以300 m/min以上的速度稳定运行。     

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。     

京唐2 230 mm连退线薄规格铝镇静钢斜纹缺陷的消除

针对首钢京唐公司2 230 mm连退线生产1.2 mm以下薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷严重的问题,利用一级PDA数据分析与有限元模型计算相结合的方法,研究了斜纹产生的机理,即薄规格铝镇静钢平整时采用了较大的延伸率与轧制力。这是由于薄规格铝镇静钢平整需采用较大的平整延伸率和轧制力以消除屈服平台;同时,有限元计算发现平整机下支撑辊单独传动方式能够导致薄规格铝镇静钢平整延伸率较大。为此,采用了提高平整机前后张力、降低平整延伸率、提高平整液浓度和流量、降低平整机速度的措施,成功消除了薄规格铝镇静钢带钢表面斜纹缺陷,显著提升了产品质量和经济效益。     

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。     

3.0mm以下热轧薄规格宽带钢的开发

针对常规热连轧生产线开发薄规格带钢过程中通常遇到的加热温度、轧机设备精度、轧机负荷及各机架间的负荷分配、板形控制系统等制约因素,莱钢银山型钢有限公司板带厂通过采取钢坯前端低温加热、后端高温加热,均衡轧制节奏并建立适宜的轧辊热凸度,优化烫辊制度和轧制单位编排制度,优化精轧负荷分配方式和负荷分配参数,开发基于现场生产线的精轧模型仿真平台,调整辊型及辊温控制,降低卷取张力等措施,实现了厚3.0mm以下薄规格带钢的批量生产,且带钢厚度命中率达95.03%,通条凸度、楔形指标平均达标率达98.1%,平直度平均达标率为98.4%。     

薄宽带钢平整机支撑辊辊型设计

针对单机架四辊光整机生产薄宽镀锌板过程中的边浪、复合浪问题,进行了现场试验和理论研究。以二维变厚度有限元程序为辊型设计的工作平台,建立了四辊光整机辊系弹性变形有限元模型,提出了变接触支撑辊（VCL辊型）技术,并与不同工作辊辊型配套使用进行仿真计算。结果表明,VCL支撑辊辊型可以增加光整机板形控制能力,消除边浪并改善支撑辊轴向不均匀的磨损状态。     

热轧高品质钢卷形质量控制技术

针对华菱涟源钢铁有限公司2 250 mm热轧板厂厚度h≤2.5 mm高强钢、热成形汽车用钢、700 MPa以上宽厚规格高强钢等钢种卷取过程中出现的不同卷形缺陷,分析了卷形质量的主要影响因素,并提出了相应的控制措施。生产表明:通过对辊道速度的修正、对夹送辊辊缝偏差的控制以及张力转换系数的调整,有效控制了厚度h≤2.5 mm高强钢内塔、外塔缺陷,钢卷返修比例由27%降至约5%;通过对层间系数的修正、对张力转换斜率及助卷辊压力和芯轴膨胀系统压力的调整,有效控制了热成形汽车用钢扁卷缺陷,钢卷返修比例由0.63%降至约0.32%;通过对冷却均匀性控制、张力控制、对尾部进行热补偿,有效改善了700 MPa以上宽厚规格高强钢的层错缺陷,提高了卷形质量,增强了产品竞争力和客户满意度。     

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。