粗轧中间坯走偏对镰刀弯的影响分析和控制

 针对某常规热连轧粗轧中间坯的镰刀弯问题,首先使用ABAQUS/Standard建立轧辊-轧件静力学耦合模型,定量计算了不同入口厚度、宽度、压下量、两侧温度差和工作辊初始辊形下的入口中间坯走偏因素对出口中间坯楔形的影响,同时,得到变形后的工作辊辊形曲线;再使用ABAQUS/Explicit建立动态分析模型,并采用此辊形曲线作为动态模型的工作辊辊形,在与静力学分析相同的走偏工况下,模拟中间坯镰刀弯现象,进一步计算了不同入口厚度、宽度、压下量、两侧温度差和工作辊初始辊形下的入口中间坯走偏因素对出口中间坯镰刀弯的影响。基于上述计算结果,提出了优化粗轧侧导板的开口度裕量和工作辊初始辊形的方案,提高了轧制过程对中性,从而改善了中间坯镰刀弯现象,使中间坯中心线偏移量未达标率从6.51%下降到2.93%,取得了显著的效果,同时成品楔形命中率达到89%以上,极大提高了产品质量。     

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.      

粗轧板坯镰刀弯评价系统及因素分析

热轧带钢镰刀弯大小是评价产品质量好坏的重要指标之一,而粗轧中间坯镰刀弯状态直接决定了产品镰刀弯程度。针对梅钢1780热轧产线缺少镰刀弯评价的现状,开发了粗轧板坯镰刀弯评价系统,该系统可客观定量地评价粗轧中间坯的板形质量。通过对比试验定量验证了垂直辊系间隙精度、辊面氧化膜均匀性、阶梯垫表面清洁度等因素对粗轧板坯镰刀弯存在显著影响,通过对这些因素的改进,使粗轧板形得到明显改善,头部中心偏移最大值小于40 mm块数命中率从45%提升至75%。     

辊形对热连轧中间坯侧弯影响的有限元仿真分析

1700热连轧中间坯存在侧弯(镰刀弯)现象,对精轧机正常板形控制造成影响。现场检测发现粗轧机电动侧压系统夹钢坯负荷对中时偏移轧制中心线20mm。应用ABAQUS软件建立该粗轧机辊系变形有限元仿真计算模型,在偏移轧制中心线工况下,对支持辊与工作辊配辊辊形对板坯的楔形(侧弯)影响仿真计算。设计抗偏移干扰强的新的支持辊与工作辊配辊辊形,上机使用后,中间坯的侧弯(镰刀弯)现象有明显改善。     

变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

首钢迁钢2 250 mm热连轧生产线在2006年底投产后1年多的时间里,带钢的板形控制精度较低,需要进一步提高。粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形问题,导致精轧控制稳定性差,造成板形控制精度较低。为了解决粗轧中间坯板形的问题,在粗轧R2机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形,取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形可以使辊间接触长度随所轧制带钢宽度变化,消除了有害接触区,使得辊间接触应力均匀化,并提高了辊缝横向刚度,改善了轧辊的磨损辊形,并提高了板形调控能力。工作辊负辊形弥补了工作辊的热凸度,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用,大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量,使得热轧产品的板形质量有10%左右的提高。     

轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特性

为提高冷轧带钢六辊轧机辊系的稳定性,目前常采用轧辊偏移方法.本文通过ABAQUS有限元软件建立辊系-轧件一体化耦合模型,对不同轧辊偏移辊系进行受力分析,揭示了不同轧辊偏移条件对六辊轧机板形调控特性的影响规律.结果表明,中间辊正向偏移轧制时,工作辊弯辊力对二次凸度调控功效最好,对四次凸度影响较大;在四种偏移方式条件下,中间辊弯辊力在0~300 kN范围内对带钢二、四次凸度调控功效基本相同;中间辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力在300~500 kN范围内对带钢二次凸度调控功效最好;工作辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力对四次凸度影响较大;不同轧辊偏移条件下中间辊窜辊对带钢二次凸度调控趋势基本相同,且负窜辊对二次凸度的调控功效优于正窜辊,工作辊正、反向偏移轧制条件下中间辊窜辊对四次凸度影响较大.      

粗轧镰刀弯调整控制方法

粗轧区域主要任务是为精轧输送板型良好的中间坯。粗轧镰刀弯状态,影响粗轧和精轧的轧制稳定,同时由于镰刀弯的延展性,卷取成卷后容易产生塔型缺陷,影响产品的加工成本,所以提高粗轧镰刀弯命中率,减小粗轧中心线偏移,决定整条生产线轧制稳定性和产品质量。     

轧机微尺度行为和四列圆锥轴承寿命

2辊或4辊轧机的辊系，对工作辊四列圆锥轴承满寿可靠运行起至关重要甚至决定性作用。在轧制力或弯辊力下的轧辊弹性弯曲变形微尺度行为，破坏辊系的静定条件，致使四列圆锥轴承异常偏载；机架窗口内有隙轴承座在外干扰力矩作用下，引起轧辊的动态交叉微尺度行为产生异常轴向力，使四列圆锥轴承超载。对此，为定量描述圆锥轴承三维载荷分布特性，给出大型轧机四列圆锥滚子轴承三维载荷数值解法，以轴承的滚子载荷工况评估多列圆锥轴承的实际寿命，取代现有机械设计和轧机设计理论中的总体轴承工况寿命评估法。     

基于粗轧镰刀弯的精轧跑偏预控模型及应用

带钢热轧跑偏问题是影响带钢生产与板形质量的重要因素。轧制生产过程中,由于粗轧中间坯头部弯曲导致的精轧堆钢事故频发,不仅严重危害生产稳定性,还造成资源的严重浪费和企业的经济损失。为了解决上述问题,针对粗轧非对称板形影响因素,结合实测粗轧中间坯以及工艺过程数据,建立中间坯头部预控模型,并利用加权最小二乘法与模型自学习对模型增益系数进行优化,最终建立了基于粗轧镰刀弯的精轧跑偏预控模型。将模型计算值应用于现场生产后,有效降低了精轧带钢头部跑偏,具有较好的参考价值和指导意义。     

热连轧单机架粗轧机中间坯侧弯废钢成因及对策

热连轧单机架粗轧机在轧制中,由于板坯往复轧制道次多,轧件长度长,出现奇偶道次侧弯方向相反和"S"弯,轻则造成带钢楔形超标或头尾轧烂,重则产生中间坯头部弯撞击轧机前后边板和热卷箱前侧导板,产生废钢,影响到轧制的稳定。文章分析了辊系交叉出口轧件侧弯运动和轧制力偏差波动趋势以及辊系水平交叉及垂直系异常的原因,现场通过对轧机牌坊修复、辊型优化、调整工艺参数等,因侧弯造成废钢问题得到有效控制,带钢楔形超标大幅降低,提高了产线成材率和板形质量。     

带钢热轧粗轧机跑偏控制仿真

带钢在粗轧机轧制过程中 ,由于一些因素的影响使带钢轧机左右两侧轧辊受力不对称 ,导致产生带钢跑偏现象 .轧件的跑偏不仅妨碍生产作业 ,还将导致产品出现质量问题 .为了研究跑偏现象的特征 ,以便精确地调整粗轧机 ,使其在最优工况下工作 ,本文应用Matlab软件对带钢热轧粗轧机跑偏过程的控制进行了仿真 ,得到了经过粗轧机控制后的跑偏量、出口厚度、轧制力的调节过程     

粗轧中间坯镰刀弯在线检测系统的研发与应用

为了解决国内热轧产线粗轧阶段镰刀弯检测精度较差或手段缺失的问题，研发了一种基于机器视觉的粗轧中间坯镰刀弯在线检测系统，系统主要由中间件模块、数据库模块和检测模块组成。在国内某厂1 580 mm热轧产线的稳定运行表明,该检测系统可对粗轧中间坯实时检测，输出中间坯的平面形状与镰刀弯信息，并根据相应的判定规则对镰刀弯进行定性分类与定量表征。根据中间坯中心线实测数据和测宽仪测量数据与系统检测结果对比，可知该系统的检测结果能够反映中间坯的弯曲情况并具有较高的检测精度，可为中间坯镰刀弯的控制提供精确的平面形状数据。     

Study and Application of Camber Control Model of Intermediate Slab in Rough Rolling

In order to solve the camber problem of intermediate slab in a domestic conventional hot rolling mill, a three dimensional elastic-plastic dynamic model was built through finite element method to quantitatively calculate the influence of lateral flow factors in different entry thicknesses, reductions, reduction ratios differences on both sides and width factors. Thus, the extending difference at outlet of intermediate slab in length was transformed into thickness difference on both sides by the results, and then the tilting value of roll gap reduction to control the camber was calculated. Based on the above results, the camber control model of intermediate slab in rough rolling was estab- lished. The practical application on the rough rolling mill obtained a decent control effect, and it proved that this model had a high accuracy.     

热轧来料及冷轧工艺对连轧机出口板形的影响

以某冷连轧机组的生产实践、质量攻关和科研成果为基础,探讨通过热轧温度制度改善热轧来料性能的可行性,控制目标曲线对机架间及轧机出口板形的影响,优化CVC设定提高机组板形的调控能力;并阐述合理分配机架负荷改善轧机出口板形的依据及技术措施.     

基于改进降噪自编码器半监督学习模型的热轧带钢水梁印识别算法

针对水梁印识别困难且工作量大问题,提出一种基于改进降噪自编码器半监督学习模型的热轧带钢水梁印识别算法。该算法在降噪自编码器（Denoising auto-encoder, DAE）的基础上对编码层的每一层添加随机噪声,在隐藏层后添加分类层,并对数据添加伪标签,在解码的同时进行分类训练,使得DAE具有半监督学习能力。通过提取热轧带钢粗轧出口温度数据中的温差特征,用相应特征对模型进行训练。实验结果表明,算法能够准确识别出带钢的水梁印,在模型精确度上,与主流分类识别模型对比,提出的模型在带标签样本数量较小时,分类精度相比其他模型高5.0%～10.0%;在带标签样本数量较大时,提出的模型分类精度达到93.8%,现场能够根据模型的识别结果提高生产效率。      

VCR back-up roll and negative work roll contour design for solving roll spalling and transfer bar profile problems in hot strip mill

Abstract

During the first year of production in the 2250 mm hot strip mill of Qian'an Iron and Steel Company of Shougang Steel Corporation, roll spalling and broken rolls were frequent occurrences, especially on the second stand of roughing mill (R2), and resulted in enormous economic losses. In addition, improvements to strip shape were required. One of the factors resulting in strip shape defects after finish rolling is that the transfer bar usually had an unsound profile such as a large wedge, camber or negative crown after roughing rolling. To solve these problems, a variable contact back-up roll contour curve with six order of polynomials and negative crown contour was designed and applied to the back-up roll and work roll of roughing mill stands R1 and R2 instead of a conventional flat roll contour. After the application, roll spalling, crown and wedge quality of the transfer bar and strip quality all improved.     

不锈钢热轧板带生产工艺及设备选型

根据热轧不锈钢工程设计中的经验总结并结合国内已建成的宽幅不锈钢生产厂的工艺设备情况,从轧线布置形式和主要设备技术性能方面分析了不锈钢热轧板带生产工艺及设备选型的主要特点,指出不锈钢热轧生产与碳钢生产在工艺设备选型方面的区别。认为采用R1＋F1~F7的工艺布置方式,较为经济、实用。为保证生产过程中的温度控制和产品质量,宽幅不锈钢粗轧机轧制力宜选择在42 000 kN以上,主电机功率12 000 kW以上。中间坯保温方式宜采用热卷箱形式。精轧机组前应设置小立辊轧机对带坯进行边部轧制。