基于轧前凸度信息的冷连轧机板形平坦度前馈控制方法

提出了基于冷轧前带钢板凸度在线实测信息的板形平坦度前馈控制方法,建立了冷连轧板形平坦度预测控制模型,通过与实际值比较验证了其正确性,并对板形平坦度前馈控制策略和板形平坦度前馈控制模型进行了研究.在此基础上以国内某条在轧机入口装备有板廓检测仪的1550mm五机架六辊UCMW冷连轧机组为对象,建立了一套完整的板形平坦度前馈控制模型和离线仿真系统.仿真结果表明,在前馈控制模型投入的情况下,由于来料带钢板凸度变化所造成的成品带钢板形平坦度波动明显减弱,达到了进一步提高成品带钢板形质量的目的.     

考虑来料板形遗传影响的带钢平直度模型

根据轧制理论中的体积不变原理和平直度的基本定义,考虑来料板形的遗传影响,推导出了以入口和出口带钢相对凸度差表示的带钢平直度模型.该模型在连轧机参数优化设计和辊型配置优化设计系统中均得到应用,效果良好.     

基于混沌优化支持向量机的板形预测与优化

针对带钢热连轧中板形控制问题, 提出了一种基于最小二乘支持向量机模型的预测和优化算法. 在分析最小二乘支持向量机数学预测模型的基础上, 提出了一种改进的变尺度混沌优化方法, 结合实数编码遗传算法, 进行最优模型参数的搜索. 利用在线实测数据对模型进行训练并进行带钢平直度指数的预测, 并对模型输入参数中的控制参数进行优化以实现板形控制的优化. 仿真结果表明, 与BP神经网络相比, 板形预测精度得到提高, 平直度指数优化约40%, 为进一步提高热连轧板形控制精度提供了一种新的有效方法.     

SIMATIC TDC在平整机自动化系统的应用

SIMATIC TDC系统由硬件模块和软件组成,平整分卷机组用于改善薄规格带钢的板形和平直度,提高带钢力学性能有着重要作用。该文对邯郸钢铁集团公司连铸连轧厂的平整分卷机组使用的SIMATIC TDC的特点及自动化系统配置进行了介绍,对于SMATIC TDC对带钢速度控制及AGC控制应用进行了阐述,实际运行结果表明,系统运行稳定同时产品质量良好。     

激光测量高精度铜带箔离线板形的开发与实践

由于目前高精度铜带箔材生产中尚无精确测量离线板形的仪器,而在实际生产中离线板形与轧制中的在线板形存在较大偏差,为了实现对铜带箔材离线板形的精确测量,改善轧制板形控制工艺,提高产品板形的质量控制,开发了一种结构简单、运行方便且成本低廉的离线板形测量装置.该装置利用一字型激光照射在离线微小张力的铜带箔材表面,在其表面形成的反射光照射到固定的屏幕上,通过数码照相机或摄像机将其映像拍下送入计算机中.根据光学三角测量原理和国际通用的板形定义及其计算公式,用Borland公司的C++Builder语言编程处理该图像,经过数字化处理后得出板形(平直度)值,从而在带卷加工过程和成品质量控制中发挥积极作用.     

新一代高技术宽带钢冷轧机全机组一体化板形控制

针对新一代高技术宽带钢冷轧机冷轧薄板高精度板形质量边降、凸度、同板差和平坦度等多指标日趋严苛难题,结合生产实践分析宽带钢冷轧机国际主流机型及其板形控制特点,提出宽带钢冷连轧"门户机架""中间机架组"和"成品机架"全机组一体化板形控制策略。研究结果表明:从四辊和六辊冷轧机的凸度和边降构成特征可知,四、六辊轧机轧辊压扁的不均匀变形和"有害接触区"弯矩在带钢凸度和边降构成均占主要比例,四辊轧机板形控制能力随着宽度的增加而显著增强,且对四辊和六辊轧机高精度一体化板形控制应采取明显不同的实现途径。     

非接触式带钢板形仪的研究

非接触式板形仪是检测带钢在轧制过程中板形情况的装置,它与目前已有的接触式板形仪有所不同。本文介绍了非接触式板形仪的结构及性能,简要地说明了它的工作原理并给出了有关实验数据和实验结果。     

热轧中宽带钢凸度控制模型开发与应用

以国内某热轧带钢厂的新建项目为背景,分析了影响热轧中宽带钢凸度的主要因素,介绍了凸度预设定模型、工作辊热凸度和磨损计算模型及凸度和平直度反馈控制模型的主要功能及架构;针对典型产品的轧制过程设计了精轧机组工作辊的正弦辊形曲线.根据某产品轧制过程的工程记录数据,绘制了精轧机组的比例凸度分配曲线,结合多功能仪实测数据分析了模型的控制效果,带钢出口凸度保持在(40±20)μm的比例占带钢全长的100%,平直度为(0±10)I的比例占带钢全长的98%以上.     

SI-FLAT板形仪激振频率设定

SI-FLAT板形仪是国内宽带钢冷连轧机首次采用的非接触式工业用板形仪,但实际使用过程中发现,对于常轧规格的带钢,其激振频率设定始终为同一固定值,激振力仅随张应力的变化而变化,导致板形控制不稳定,激振频率的设置严重影响着板形检测的精度.本文在分析现场实际生产数据的基础上,提出了激振频率的设置应该遵循的两个基本原则,即振幅控制原则和检测间隔控制原则.为了对带钢振动进行固有频率和受迫振动振幅的分析和计算,采用大型有限元软件ANSYS12.0建立了带钢振动仿真模型,分析了带钢板形、宽度、厚度、张应力等因素所导致的带钢固有频率波动对带钢振幅的影响.研究发现,张应力和板形对带钢固有频率的影响较大.最后,基于振幅控制原则和检测间隔控制原则提出了可行性方案,即通过限制最小张应力,减小板形对测量结果的影响;同时为了控制最小检测间隔,便于对板形的在线控制,激振频率的大小应根据带钢速度进行调节设定.     

2180 mm冷连轧机各机架对成品板形的影响

为了分析冷连轧机机架间的相互影响以及各机架对成品板形的影响,基于冷连轧凸度和平坦度模型,采用影响系数法建立了冷连轧机的板形调控功效模型.针对某2 180 mm冷连轧机组,结合其4个典型轧制规程,对不同机架板形调控功效进行了具体分析,可以看出,对于同一轧制规程,各机架对成品板形的影响差别很大,越靠近末机架,影响越大.在冷连轧机的5个机架中,除了末机架即第5机架外,对成品板形影响最大的为第4机架,最大影响接近10 IU（1 IU=10-5）,且不同机架各板形调控手段对成品板形的影响系数在机架间相差10-3数量级.最后,对板形数据进行了统计分析及相关轧制试验来分析结论的可靠性.      

单机架可逆轧机板形测控系统的研究与设计

为提高鞍钢单机架可逆轧机板形控制系统的自动化水平和产品板形的控制精度,设计开发了采用国产压磁式冷带轧机板形仪的板形测控系统.对该板形测控系统的结构、原理及实现予以详细介绍.针对该轧制板形控制的特点,利用板形功效系数对板形自动控制系统模型进行设计.研究结果表明,利用功效系数方法可以调高板形控制系统的精度.通过板形在线检测系统的投入,使被轧带材板形质量有了较大程度的提高,板形偏差控制在±50μm/m.     

基于遗传算法的UCM双机架冷轧机弯辊力设定模型

建立了宽带铜6辊紧凑式冷轧机组弯辊力设定综合模型,以提高带铜板形质量．采用大型通用有限元软件建立了辊系弹性变形三维有限元模型,结合工业轧机整体取样,分析了双机架冷轧机多轧程各道次带铜板形比例凸度变化,确定了板形的主要影响因素;以板形良好为目标、双机架弯辊力的相对余量均匀作为约束条件,建立了基于遗传算法的工作辊和中间辊的弯辊力设定数学模型．本模型应用于1500mm6辊UCM大型工业轧机连续轧制试验取得明显改善带钢板形和提高对带钢来料凸度波动变化适应能力的实际效果．     

CVC热轧带钢板形控制仿真及软件开发

通过对某厂CVC热轧带钢板形控制系统的分析和研究,开发了符合实际生产工艺要求的板形控制仿真软件,并对实际生产中某轧制规程板形控制过程进行离线模拟,板凸度仿真结果可控制在目标范围之内.采用此软件对热轧带钢板形控制进行仿真,其结果对生产实践具有一定的参考指导作用,且可节约大量人力物力.此外,该软件操作方便,界面友好,易于维护,具有广阔的应用前景.     

冷连轧机组弯辊力自动设定的实现

针对大型宽带钢冷连轧机组广泛采用的液压弯辊技术,深入分析了弯辊力对于板形的调控机理．在分析轧辊辊形、带钢宽度和轧制力等因素对弯辊力设定值影响的基础上,建立弯辊力自动设定模型,并得到了现场实测结果的验证．该模型成功地投入运行,实现了冷连轧机弯辊力的计算机自动设定．     

UCM六辊冷轧机中间辊辊形研究

针对1500UCM宽带钢冷轧机轧制薄规格带钢易出现板形缺陷和轧辊剥落等问题,采用有限元软件ANSYS建立六辊轧机辊系弹性变形三维有限元模型,并利用UCM轧机窜辊特性和轧机板形控制性能指标设计中间辊新辊形.有限元仿真研究表明:UCM轧机中间辊新辊形与原辊形相比,轧机板形控制能力明显提高,工作辊弯辊调控功效提高35.21%,辊缝横向刚度增强12.25%,常轧宽度1 280 mm薄板的辊缝凸度调节域面积增大75.26%;且UCM轧机辊间压力分布得到改善,中间辊和工作辊的辊间接触压力峰值和辊间接触压力不均匀度系数分别下降3.16%和253%,支持辊和中间辊辊间接触压力峰值和辊间接触压力不均匀度系数分别下降13.29%和17.45%.研究结果为开展UCM轧机中间辊新辊形工业实验提供了理论依据.     

SmartCrown四辊冷连轧机工作辊辊形

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制新技术,通过对SmartCrown辊形的函数结构和特征参数进行研究,推导出了SmartCrown辊形设计式,分析了辊形特征参数对辊缝形状的影响.该研究可用于SmartCrown工作辊的磨削及板形控制.     

宽带钢四辊冷连轧机边降控制辊型配置

针对某1,700,mm宽带钢四辊冷连轧机在生产过程中易出现支持辊磨损严重且不均匀,轧机板形控制能力明显不足,第1、2架轧机的弯辊力经常达到最大值,带钢的边降控制波动较大等问题,采用大型有限元软件ANSYS9.0建立了轧机辊系与轧件一体化三维有限元仿真模型,研究了不同工况、不同辊型配置下的工作辊挠曲变形、带钢金属横向流动及工作辊和支持辊间的辊间接触压力分布等,对比分析并设计了用于带钢边降控制的辊型配置新方案,投入现场连续应用后,取得了比较明显的板形控制效果,带钢比例凸度由1.20降至1.05,板形平坦度由原来的15,IU降至9～10,IU,带钢两侧边降同时达到7,μm以内的比率为92.7%.     

超宽冷轧机带钢板形特征聚类分析

为准确掌握超宽冷轧机不同宽度带钢的板形特征,以某2180 mm超宽冷轧机1900 mm宽度带钢实测板形数据为研究对象,借鉴“大数据”的思想,结合数据挖掘领域中聚类分析方法,提出基于网格和密度的板形特征聚类方法,并以此方法对几种典型带钢宽度的大量板形实测数据进行分析,得到不同宽度带钢的板形特征。以分段函数对板形特征进行多项式表达,得到不同宽度带钢的板形特征参数化分析结果。提出的基于网格和密度的板形特征聚类与分析方法,能够快速准确地对大量板形实测数据进行分析,提取出长期生产过程中板形缺陷特征并得到参数化表达,从而为冷连轧机,特别是超宽带钢冷连轧机的辊形改进和控制策略优化提供数据基础。