1+1铝热轧机精轧板坯数据及物料跟踪系统

文章介绍了1+1铝热轧机组精轧区域内板坯数据跟踪及物料跟踪系统的一种实现方法。精轧板坯数据跟踪系统能够解决快节奏的连续轧制过程中,相邻板坯数据的跟踪和管理。物料跟踪系统能够解决某一板坯料各道次轧制过程中,精轧区域内头尾位置的精确跟踪。精轧机各控制子功能在这两个核心功能协同作用下,可以实现自动化轧制,减少企业操作工人的劳动强度,提高生产效率。同时有利于提高企业产品生产工艺过程的稳定性,减少人为因素对产品质量的影响。     

宽厚钢板板形控制理论及实践综述

新中国宽厚板工业经历了从无到有、从弱到强的发展过程。宽厚钢板的板形控制是生产过程中十分重要的质量控制环节。文章简要介绍了宽厚钢板生产的关键设备:加热炉、高压水除鳞装置、宽厚板轧机、矫直机、滚切式双边剪、热处理设备、压平机等的发展及关键工艺;综述了宽厚板轧制成形金属弹塑性变形理论、轧制过程中的变形理论、轧后的矫直和压平理论;针对宽厚板生产中出现的纵向弯曲、横向弯曲(镰刀弯)、边浪、中间浪等板形问题,分析了钢坯加热的不均匀、轧制过程中的冷却不均匀、轧制过程中轧机的不稳定性等影响因素并给出了生产实践解决方案;提出大厚度热矫直机、新型无氧化烧嘴、新材料无粘铁皮炉底辊等新技术的应用预测。     

紧凑式辊底连续热处理炉计算机优化控制

以钢坯二维传热过程数学模型为基础,开发了紧凑式宽厚板辊底式连续热处理炉计算机优化控制系统。其功能主要包括：钢坯物料跟踪、钢坯温度跟踪、钢坯优化加热控制、钢坯连续及摆动运行控制、钢坯混装炉温优化控制、钢坯温度反馈控制等。采用PCS7控制系统在轧钢厂实现了辊底式热处理炉钢坯生产过程的在线优化控制和管理。经现场实际生产检验,系统运行稳定,模型准确可靠,温度跟踪最大误差1．47％,炉温优化设定值满足热处理工艺要求,热处理钢坯合格率达到98％以上。     

基于机器视觉的宽厚板平面形状CPS智能优化系统的开发

钢板平面形状的高精度控制是提高宽厚板生产成材率的关键,然而平面形状测量手段的缺乏,使得产品生产过程中的平面形状控制异常困难。依托国内某4 300 mm宽厚板产线,研制了钢板平面形状在线检测装置,实现了钢板平面轮廓形状的精确测量,宽度检测精度达到±2 mm,长度方向检测误差小于5‰,侧弯量检测精度达±5 mm,头尾不规则变形区检测精度达±2 mm。同时,基于视觉测量结果,开发了宽厚板平面形状CPS智能优化系统,在信息空间建立起宽厚板平面形状的准确映射。通过在信息空间中的优化计算与决策,对物理空间的组板、轧制和剪切关键工序参数进行优化控制和动态调整,实现了宽厚板“组板-轧制-剪切”的多工序优化控制。该系统的成功应用,使得产线工序间协同效率得到了有效提升,有效提高了宽厚板产线的综合成材率和生产效率,同时降低了生产成本。     

连铸控制系统在穆巴拉克板坯生产线上的应用

对连铸过程控制系统在伊朗穆巴拉克板坯连铸生产线中的应用进行了介绍。穆巴拉克连铸生产线的过程控制系统主要包括了连铸生产物料跟踪与制造命令执行和连铸生产工艺控制数学模型两个部分。连铸生产物料跟踪与制造命令执行系统的应用实现了连铸生产过程的数字化、透明化和无纸化,使得炼钢与轧制工序之间的生产信息流得以贯通,有效的提升了连铸生产的自动化和信息管理水平,降低了操作人员的工作量;连铸生产工艺控制数学模型的应用使得最终产品的质量得到了很大的提高,给企业带来了可观的经济效益。     

曹殿政:中国宽厚板30年情缘

毕业于"为中华之崛起"之中国钢铁摇篮——北京科技大学,投身于中国宽厚板生产科研基地——中国河钢集团舞阳钢铁有限责任公司30年,致力于宽厚板轧机设备的研究开发工作数十年如一日,将宽厚板轧机轧制理论和生产实践紧密结合,实施多项轧机设备重大改造,为推动中国宽厚板轧机的升级换代做出了积极努力和贡献;从三峡闸门到奥运鸟巢,从跨海大桥到石油平台,从工程机械到管线用钢,中国钢铁工业30年的辉煌发展的长河里有他的身影;他亲历了中国宽厚板轧机从最初的全手动操作到如今的全线自动化信息化控制的全过程,他的创新理念和实践成果深受国内外同行的赞许和好评,他就是中国宽厚板轧机的领军人物——曹殿政。     

基于人工神经网络的4300mm宽厚板精轧机轧制力矩预报的研究

根据某钢铁公司4300mm宽厚板实际生产数据,采用回归分析法和BP神经网络法分别建立了4300mm宽厚板精轧轧机轧制力矩模型.通过两种模型比较表明:用BP网络建立的模型计算精度好,预报的轧制力矩相对误差小于5％,可以很好地满足生产需要.     

国外厚板轧机及轧制技术的发展(一)

介绍了国外宽厚板轧机的发展现状,厚板轧制中高精度轧制、平面形状控制、控轧控冷３项主要技术的发展水平,以及国外厚板生产中四辊可逆式轧机、加速冷却装置、矫直机、冷床、剪机、自动控制等重要技术装备的水平。     

国外厚板轧机及轧制技术的发展(二)

介绍了国外宽厚板轧机的发展现状,在厚板轧制中高精度轧制、平面形状控制、控轧控冷３项主要技术的发展水平,以及国外厚板生产中四辊可逆式轧机、加速冷却装置、矫直机、冷床、剪机、自动控制等重要技术装备的水平。     

4300mm宽厚板轧机轧制8mm厚钢板生产实践

本文从加热工艺的制定、轧辊初始辊型设计、辊身冷却水的使用、轧制规程以及生产计划安排等方面进行了分析控制,在4300mm宽厚板轧机上成功轧制出8mm×3800mm薄规格钢板,并形成稳定批量生产能力。     

中厚板角轧宽展技术的研发与应用

分析了宝钢湛江中厚板厂产品结构;为提高产能和宽展工艺的生产效率,针对小展宽比轧制,提出一种新型中厚板柔性宽展轧制工艺—角轧宽展工艺。开发了角轧宽展工艺的计算模型和自动控制系统;为了验证角轧工艺的可行性和理论模型的设定精度,在宝钢湛江4 300 mm中厚板厂开展了角轧工艺工业生产试验研究,并对试验钢板几何尺寸和设备力能参数进行了实测和分析。生产表明,角轧宽展工艺能够提高宽展轧制的生产效率、降低宽展轧制的轧制力和扭矩,有利于延长设备寿命;角轧宽展控制系统具有较高的控制精度,宽展能力满足中厚板小宽展比的生产需求。     

中厚板物料在线循环跟踪控制方法研究和应用

针对中厚板生产物料跟踪存在跟踪数据和信息丢失、跟踪发生混乱的问题,提出了一种物料在线循环跟踪控制方法。其将轧钢生产线划分成若干个区段,所有区段首尾相连,形成一个跟踪大循环。在这个跟踪大循环里,对物料的头尾位置进行周期循环监测,实时计算处于对应区段内的物料头部位置和尾部位置,独立地完成物料跟踪过程。在首钢3 500 mm中厚板生产线进行了现场应用,该方法完全可以满足现场物料在线微跟踪的位置精度要求。     

60 mm 厚Q620MD钢板在线淬火+离线回火工艺研究

针对当前湘钢中厚板在线淬火工艺受限于45 mm以内厚度规格的局限,为提升厚规格钢板生产效率,采用在线淬火+离线回火热处理工艺对60 mm 厚Q620MD钢板进行了试制。介绍了Q620MD钢板化学成分设计,控制轧制、在线淬火工艺,主要研究了不同回火温度、相关保温时间下60 mm厚钢板的组织性能,以确定最佳回火工艺。结果表明:采用低碳、低合金化学成分设计、采用合理的控制轧制、在线淬火工艺,以及回火温度(650±10)℃、保温时间 (2.5 min/mm×板厚) min的回火工艺,60 mm厚Q620MD钢板组织为贝氏体,钢板强度富裕量及冲击性能较为理想。该规格钢板的试制成功,拓展了当前湘钢在线淬火钢板的厚度规格,为热处理厚板产能的发挥提供了技术支持。     

中厚纯钼板轧制工艺实验研究

中厚纯钼板在交叉轧制中,存在工艺难以控制、轧废率高及退火后性能不均匀等现象。因而,寻求合理的轧制和退火工艺对降低成本、提高产品质量有重要意义。通过实验研究表明:中厚纯钼板在25%的道次压下率、退火温度850℃下能得到较好的综合性能。     

临氢铬钼特厚钢板研制与应用研究进展

临氢设备是石化、煤化工行业核心装备，临氢铬钼特厚钢板是其关键制造材料。针对国产临氢铬钼特厚板研发瓶颈问题，系统阐述了国产临氢铬钼特厚钢板化学成分设计、冶炼、轧制、热处理全生产流程的工艺技术创新。其中V Nb微合金化、复合碳化物调控、高洁净锭坯制备等技术显著提升了钢板抗回火脆性和抗高温蠕变性；温控 轧制耦合控制方法解决了临氢特厚钢板强韧性匹配差、断面性能差异大的共性问题；多路径热处理、析出物稳定控制、高强均匀淬火等热处理方法满足了多钢种、变规格钢板复杂热处理工艺的需要。相关研究为实现“大厚度、高洁净、均质化、高强韧”新一代临氢铬钼特厚钢板的研发与应用奠定了基础。     

高强度厚规格钢板板形控制研究

针对宝武鄂钢4 300 mm宽厚板轧机轧制高强度厚规格钢板出现的“搓衣板”和“蛇形弯”板形缺陷问题,对其产生原因进行了分析。结果表明: “搓衣板”板形缺陷的形成是由于轧机机架精度不够造成轧辊辊系不稳定,高强度钢板在轧制过程中上下表面金属变形不一致而导致的,同时由于钢板头部下扣,使钢板在轧制延伸时受阻,加剧了整板“搓衣板”板形缺陷的形成。轧机主电机负荷平衡功能的投入会干预到上下主电机速度的给定,造成钢板“蛇形弯”缺陷,同时由于轧机雪橇功能的过分使用会加剧该种板形缺陷的形成。为此,提出了加强轧机机架间隙精度的管理措施,有利于轧制过程中辊系的稳定;对钢板精轧阶段压下制度进行了优化,即末道次压下率为12%~17%时,可使钢板头部板形为单弧形上翘,不会产生“搓衣板”缺陷;对轧机主电机负荷平衡功能及雪橇功能进行了优化,减少了钢板咬入阶段上下主电机速度波动,有利于钢板头部“蛇形弯”的控制。上述措施实施后,厚规格高强度钢板板形明显改善,降低了生产成本,提升了宽厚板厂产品质量和市场竞争力。     

不同变形区组成下铝合金厚板蛇形轧制板曲率建模分析

蛇形轧制作为一种新型的轧制工艺为高性能厚铝板生产提供了一种新方法,但是传统的异步轧制弯曲曲率模型不能用于蛇形轧制,蛇形轧制缺少精准的轧后曲率计算模型。根据变形区的特征及中性点的位置,确定了变形区组成及其存在边界条件;塑性变形区最多可分成4个区,对不同组成情况的变形区进行了分析,建立了各种情况下单位压力和上、下部分累积剪应变偏差模型,在此基础上建立了剪切应变引起的弯曲曲率模型,根据流动准则建立了轴向应变引起的弯曲曲率模型,最终建立了不同辊径比下的蛇形轧制的弯曲曲率模型。考虑到厚度方向变形的不均匀性,在建模过程中引入均匀系数E,使模型更加精确。采用Ansys模拟和实验数据进行了模型精度的间接验证。结果表明,与模拟和间接实验结果相比,最大和最小相对误差分别为10.71%和0.34%,证实了模型精度,可应用于弯曲曲率预测及控制;同时研究了不同工艺参数（偏移量、辊径比、压下量、工件初始厚度等）对弯曲曲率的影响规律。研究结果为厚规格铝板蛇形轧制生产提供重要理论和技术支持。     

宽厚板成分异常坯轧制工艺研究与应用

宽厚板生产中,经常会出现成分异常坯,即连铸坯的某个或几个化学成分超出内控要求的钢坯,主要为混浇改判坯。如果不进行控轧控冷工艺的调整,则成分异常坯钢板的性能合格率非常低。本论文通过对成分异常坯的工艺研究,分析了原料成分、控轧控冷工艺、钢板性能之间的对应关系,结合大量的生产试验,总结出一套能够量化的经验公式,实现了柔性工艺轧制技术,极大地提高了成分异常坯钢板的性能合格率。     

“温控-形变”轧制工艺对厚板变形渗透性的影响

为了改善厚规格钢板的内部质量,研究了一种轧制水冷耦合的"温控-形变"新工艺。通过有限元模拟,分析了该工艺对轧件厚度方向轧制变形渗透性的影响规律。分别讨论了冷却工艺和轧制工艺参数对轧件内部变形的作用效果,获得了不同厚度方向温差、钢坯温度及钢坯厚度条件下,"温控-形变"轧制对轧件内部金属流动及变形程度的规律,为工业应用中生产工艺的合理制定提供了参考。