浅谈板材热连轧速度的平衡

带钢热连轧是冶、铸、轧生产中的一个重要组成部分。当今,随着热连轧过程控制自动化技术的发展,对控制系统操作人员的要求也越来越高。热连轧生产过程是带张力轧制过程,张力的存在使连轧具有比单机架轧制复杂的牵连影响。本文认为,即便轧机自动调节能力很强,准确计算带张力的轧件出口速度也还是很必要,进行无活套微张力轧制就更依赖于此。     

带材周期变厚度轧制控制系统开发

对单机架四辊冷轧机控制系统软件进行改造,在原有基础上增加周期变厚度轧制功能.为了适应带材轧制过程中辊缝的周期性变化,控制系统对机械设备参数、检测仪表设置提出特殊要求,开发了轧件微跟踪、周期变厚度监控AGC、变张力、变速度周期轧制等重要控制功能.利用改造后的控制系统进行轧制实验,实现对周期变厚度带材的轧制,获得了很好的轧...     

异步交叉轧制变形区应力分布特征

分析了异步交叉轧制变形区轧件的受力状态和金属流动特性,采用三维有限差分法对异步交叉轧制下轧件在变形区的应力分布特征进行了三维解析。表明：异步交叉轧制变形区的显著特征是忆件受到纵横双向剪切变形作用,异步比和交叉角的综合作用促使变形应力分布得以均化,这是异步交叉轧制能够显著提高板形控制力并降低轧制能耗的内在原因。     

GCr15棒线材连轧过程有限元模拟

借助商业有限元软件MSC.Marc,建立了棒线材连轧过程的三维弹塑性模型,将φ8 mm GCr15棒线材从出炉到精轧结束共26道次的轧制过程分为6段进行了模拟.前3个模型采用了静态分析,模型道次间刚性体以实际速度推动轧件进入下一道次.由于中轧道次后的轧制过程速度较高,后3个模型的模拟使用动态有限元法,在方程中引入了惯性力.用该组模型分析了连轧过程中轧件的变形以及温度演化规律,计算结果与测量结果吻合较好,证明了该模型模拟棒线材轧制过程的有效性.     

双金属固相复合异步轧制新工艺

在φ90/φ200×200 mm 可逆的四辊轧机上进行异步轧制复合新工艺的研究,并与常规轧制的特性比较;研究了轧制工艺参数对复合过程的影响。结果表明,异步轧制对双金属固相复合有特殊的优越性,充分显示出降低轧制压力的特点。采用此工艺可以在一般的四辊轧机上轧出宽板带复合双金属。此工艺可以应用于双金属固相复合的工业生产中。     

齿轮轴齿形轧制成形的模具设计与实验

将齿轮的轧制成形与传统的楔横轧原理相结合,在轧制成形轴类零件的同时实现齿形部分的轧制成形,不仅可以实现齿轮轴零件的近净成形,而且可以提高齿的承载能力及使用寿命.在轧制齿形部分的过程中,对轧件的进给采用分段阶梯式进给方式,轧件在模具的带动下以自由分度方式进行轧制.通过数学模型和实验,给出了轧制各阶段模具齿距的计算方法和变化规律、模具的齿形设计方法、模具对轧件首次分度时最小进给量的计算方法以及轧制各阶段进给量的变化规律.用De-form-3D数值模拟仿真软件模拟轧制过程,在H630轧机上轧制出模数m=2,齿数z=20,压力角a＇=20°的齿轮轴上的齿形,实验证明在楔横轧机上轧制齿轮轴上的齿形是可行的.     

棒材切分轧制过程中三维弹塑性有限元模拟

采用三维弹塑性有限元法对棒钢三线切分轧制过程的金属变形区进行了模拟。通过建立数学模型和计算，对切分轧件的变形特征、应力与应变进行了分析，提出了预切孔金属流动变形的稳定性问题。如果预切孔内轧件的变形过大，切分楔附近的金属网格发生了很大的扭曲畸变，造成变形不均匀和金属的流动不稳定。根据模拟分析的结果，设计了直径为Φ12mm带肋钢筋的三线切分孔型系统，轧制生产实验结果表明：采用优化的新切分孔型系统进行生产，提高了轧机的生产率，改善了产品质量。     

钢坯切轧中咬入和轧制稳定性的研究

简介采用连铸板坯经1150初轧机切轧成方坯的切轧工艺、孔型设计及切分的基本原理;对轧制过程中轧件的运动状态及其对咬入和轧制稳定性的影响进行了分析。     

变厚度轧制轧件水平速度变化规律

为了揭示变厚度轧制过程轧件水平速度与轧辊垂直移动速度之间的关系,从分析变厚度轧制微元体变形入手,利用体积不变条件,建立了变厚度轧制变形区轧件水平速度关系微分方程(VGR-V方程).在给定的边界条件下对VGR-V方程进行了求解,得到了计算变形区轧件水平速度的表达式,同时验证了变厚度轧制同一时刻变形区轧件各断面秒流量不相等.给出了变厚度轧制过程的轧件水平速度分布的典型算例,从中可见各工艺参数对轧件水平速度的影响规律.该研究结果为变厚度轧制变形参数和力能参数求解提供了基础.     

交叉轧制节奏控制的启发式方法

为实现中厚板全自动轧制,提高轧机利用率,研究了交叉轧制节奏控制问题.分析了交叉轧制的工艺特点,归纳出三类交叉轧制模式:均匀交叉轧制模式、对称交叉轧制模式和成组交叉轧制模式,并给出这三种交叉轧制模式的特点、可行条件、最佳开轧间隔时间及轧机利用率计算公式.考虑了辊道长度约束,对计算公式中的相关参数进行了调整,给出了一种节奏控制的启发式方法.计算结果说明,该方法比现有方法更准确,应用范围更广泛.     

冷连轧机厚度和张力系统的智能解耦控制

现代冷连轧机组中的厚度和张力系统具有多变量、强耦合、不确定等特点.以某厂1700mm冷轧机组为背景,以现场数据为核心,建立了厚度和张力耦合系统数学模型.针对系统模型的参数扰动以及外部扰动等不确定性,提出了基于准对角递归神经网络多变量PID控制策略,该策略具有较强的表达和处理瞬态信息的能力,实现了厚度和张力系统的解耦控制.仿真结果验证了本算法的有效性,其解耦响应速度和抗干扰能力明显优于传统解耦控制效果,适合解决非线性系统的动态问题.     

高抗力金属板带材多辊冷轧机特点分析

掌握生产板带材的金属的特性和变形特点是进行高精度多辊可逆冷轧机设计的基础。针对多品种,多规格和板卷共线的生产工艺需求,通过对比分析选择了六辊辊系的可逆冷轧机。该冷轧机主要用来生产厚度薄至0.3～0.4 mm的钛及钛合金,镍及镍合金,铜及铜合金,不锈钢,高温合金以及精密合金板带材。冷轧机的最大轧制力35 000 kN,最高轧制速度480 m/min,最大轧制力矩320 kN·m。机组主要由皮带运输机,开卷和卷取机,主轧机,除油装置,矫直机,移动和固定辊道等设备组成。同时,也包括消防系统,液压系统,电控系统等。重点对冷轧机的工艺设计要求,机组组成特点,关键设备部件,典型技术参数等进行了介绍和分析。     

冷连轧机轧制力在线计算模型

通过将轧制变形区离散化的方法,在考虑变形区内横截面上张应力、摩擦应力等影响因素沿带钢轧制方向分布规律及其与带钢厚度及压下量的关系的基础上,采用数学模型和神经网络相结合的方法计算了金属变形抗力,建立了冷连轧机轧制力在线计算数学模型. 经大型工业轧机生产实践数据检验,该冷连轧机在线轧制力计算模型预报误差控制在6.1%以内,满足模型在线控制要求,可提高在线控制轧制力模型的计算精度.     

薄铝带轧制工作辊边部接触的建模与仿真

为研究冷轧机在轧制薄铝带时工作辊边部接触对辊系受力和铝带断面形状的影响,借鉴弹性悬臂梁法和影响函数法的处理思想,建立了适用于实际生产在线控制的铝冷轧机辊系变形模型,并对不同入口铝带厚度、弯辊力、工作辊的接触状态进行仿真研究.仿真结果表明:工作辊边部接触力随入口厚度增加而增加、随弯辊力增加而减小;工作辊边部接触轧制时,轧机出口铝带凸度和横向厚差小于非边部接触轧制,有利于铝带边部减薄控制,但降低了铝轧机边部板型调控能力,在轧制中应尽量避免.     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略. 通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定. 当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律. 本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

冷连轧机架间张力设定在线优化算法

针对冷连轧机架间张力设定优化问题,基于嵌入模糊规则的遗传算法,建立0-1整数规划模型,提出冷连轧机架间张力设定在线优化算法.该算法既可以提高生产线生产效率,降低电机能耗,改善冷连轧产品质量,也具备运算速度快,在线参数自学习的特点.对本钢1767冷连轧机架间张力设定优化的实践表明,嵌入模糊规则的遗传算法能够在线应用,解决冷连轧机张力决策中的优化问题,对冷连轧机组高效运行的进一步相关研究探索有借鉴作用.     

直拉式冷轧实验机自动控制系统

为了满足钢铁企业加强冷轧生产技术研究能力的需要,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)自主设计开发了垂直方向采用液压自动厚度控制(HAGC),水平方向两侧通过液压缸和夹头产生张力进行自动张力控制(ATC)的新型直拉式可逆冷轧实验轧机.概要地介绍了直拉式冷轧实验机的设备构成及设备的主要功能和特点,详细说明了控制系统构成及自动控制功能的实现,通过系统测试给出了系统控制精度.测试结果表明冷轧实验工艺过程可以模拟生产工艺过程,进行冷轧钢种开发和工艺研究.     

新型不锈钢带钢冷轧机特征评述

近年来 ,不锈钢冷轧带钢市场需求日益增长。选择合理机型生产高质量冷轧不锈钢带钢是当前面临的课题。本文重点介绍了适合于我国国情易于将旧设备四辊轧机改造成多辊轧机的Z型轧机及设计新型、性能优良的SG1 8辊轧机     

热连轧机轧制力成比例负荷分配的CLAD算法

为了实现热连轧精轧机组负荷分配的在线优化设定,提出一种轧制力成比例负荷分配的新算法CLAD算法(change load ratio by adjusting draft).其要点是通过调整压下量的偏差来使当前轧制力与目标轧制力的偏差最小化.根据轧制力成比例原则建立非线性方程组,结合假设条件,将系数矩阵简化为对角阵,经数学推导给出了新算法的迭代公式和收敛条件.提出一种经验插值法确定初始值,使得负荷分配迭代计算能快速收敛.对宝钢典型轧制案例的模拟计算验证了新算法具有计算速度快、收敛性好等优点,可用于在线计算.