四辊轧机电液辊缝系统变刚度建模与控制研究

针对轧机压下缸行程变化带来的变刚度问题,借助轧制区动力学关系的引入,讨论了四辊轧机辊缝控制的机电液系统数学模型和控制要点.通过仿真与实测对比,验证了模型的有效性;以全工况下系统响应特性一致为目标,通过引入位移正反馈补偿,得到了改善大范围变刚度辊缝控制系统响应的方法;实测数据表明,所述方法能满足目标要求.最后简要讨论了用于提高板厚精度的自适应模型控制方法,并给出了实例.     

冷轧机辊缝预设定计算机操作指导控制系统

采用冷轧机辊缝预定操作指导控制系统,在CRT上显示出轧机调整参数,指导轧制操作者调整辊缝,并且在一幅画上显示出轧制过程全部参数,为用户控制和分析轧制过程提供支持。     

冷轧四辊轧机弹性变形在线模型

为提高轧机弹跳值的计算精度,开发一种四辊轧机弹性变形的在线计算模型,模型中将轧机弹性变形分为辊系弹性变形和轧机牌坊弹性变形;综合考虑各影响因素,设计辊系和轧机牌坊弹性变形的模型结构。基于所设计的模型结构和测试方案,针对某1 800 mm单机架可逆冷轧机,采用影响函数法得到支撑辊辊径、工作辊辊径、带钢宽度、轧制力和弯辊力等因素对辊系弹性变形的影响,并建立辊系弹性变形在线模型;通过对轧机的现场测试,回归得到轧机牌坊弹性变形模型中的系数,并应用于该机组中。研究结果表明:采用该模型,辊缝设定值的计算偏差可控制在±0.1 mm以内,表明该模型具有较高的计算精度,满足现场控制要求。     

轧机弹跳自动测量功能在炉卷轧机上的应用

炉卷轧机轧制过程中容易跑偏,操作人工倾斜干预量大,不利于稳定生产.轧机弹跳自动测量功能为操作设备人员提供了轧机辊系刚度、滞环等重要设备参数,是实现跑偏自动控制的基础.通过修改原西门子工艺控制器的软件接口,在轧机标定CPU内实现了轧机弹跳自动测量功能.轧机弹跳测量报告对于生产人员了解设备运行状态、实现二级系统道次间倾斜预设定计算、改善板形以及实现跑偏自动控制有重要意义.     

连续铸轧M2高速钢薄板新工艺

高速钢M2薄板可以成功地用直接铸轧工艺进行生产。实验所用的铸轧机由内部水冷的两辊式轧机构成。钢水浇注到辊缝中,在辊缝中钢水快速凝固并轧制成钢带。出轧机后,钢带马上剪切成段,并在另一架轧机上以不同的压下量进行轧制.如果所选的工艺参数合理的话,则表面质量和成形性能都是令人满意的.用铸轧高速钢薄板所做的切削刀具的显微组织和机械性能都优于用常规工艺生产的M2高速钢刀具的上述指标。     

工作辊辊形对铝箔板形影响的有限元分析

将铝箔轧机辊系及轧件统一考虑建立了有限元分析模型,分别计算了在冷辊(开始轧制)和热辊(稳定轧制)状态下,不同工作辊辊形的辊缝及轧制压力的轴向分布,分析了工作辊辊形对铝箔板形的影响.建议铝箔轧制时上工作辊采用AFW辊形,下工作辊采用平辊的工艺制度.     

宽幅无取向硅钢热轧板形控制技术

针对1700热连轧机下游机架工作辊磨损严重且不均匀导致宽幅无取向硅钢的板形控制等问题,采用ANSYS建立辊系弹性变形有限元模型并研制宽幅无取向硅钢生产的ASR-N非对称自补偿工作辊.研究结果表明:与长行程窜辊的常规凸度工作辊相比,ASR-N工作辊服役期内轧机辊缝横向刚度提高13.9%以上,凸度调节域扩大8.0%以上.该技术应用于1700热连轧机工业生产实践,不仅2.3 mm× 1.28 m宽幅无取向硅钢轧制单位由试生产时的40卷扩大到正常轧制的70卷以上,且带钢出口凸度小于45μm的比例由50.0%提高到94.9%,凸度大于60 μm的比例由20.2%下降到0.7%.     

基于中厚板轧机工作辊磨损数学模型的研究

轧制力和辊间压力沿辊身方向分布对工作辊磨损的影响是轧机过程中常见现象,而轧辊磨损的存在严重影响了轧制过程中的控制水平,进而制约着产品的质量。针对上述问题,在重点探究轧制力和辊间压力对工作辊磨损影响基础上,基于遗传算法优化工作辊磨损模型参数,建立了四辊中厚板轧机的工作辊磨损数学模型。为了验证工作辊磨损数学模型的可信度,利用该模型计算的磨损量和现场实测值进行了误差对比,结果发现二者吻合较好。研究结果对工作辊磨损的在线预报、改善轧辊磨损和提高产品质量均具有理论指导意义。     

立辊形状对粗轧板坯侧弯的影响

在板坯两侧存在温度差的条件下,采用平立辊和孔型立辊轧边后板坯形成的狗骨坯形状是不同的,在其后的四辊轧机中轧制时产生的侧弯也不同·采用有限元对不同板坯两侧温度差的孔型立辊轧制过程进行了模拟和分析,得到了板坯狗骨形状的数学模型·并以此为基础,采用影响函数法对随后的四辊轧机轧制过程中的侧弯进行了解析计算,得到了不同板厚沿宽度方向的分布规律及在距轧机50m处的侧弯量·结果表明孔型立辊轧制后又经水平辊轧制的板坯侧弯量明显比平立辊时为小·所得结果对板坯粗轧过程侧弯的控制具有一定的指导意义·     

热带钢轧机工作辊热磨制度

热磨制度包括工作辊的下机待磨冷却时间及相应的磨削补偿辊形;在分析了整个轧制过程中和轧制结束后工作辊的温度场和热辊形的变化规律的基础上,建立了热带钢轧机工作辊的热磨制度,认为工作辊的下机最佳冷却时间约为2h,其补偿辊形视磨削后待上机时间而定.     

1780热连轧机轧辊的动力学分析

以1780热连轧机机组第五架轧机在轧制过程中发生振动为背景,建立轧辊三维模型,利用ANSYS软件对其进行动力学分析,计算出工作辊和支承辊的各阶模态参数。工作辊的第3阶和第11阶振型纵向变形较大,造成较大辊缝,对轧制厚度影响最大;支承辊的第1阶和第7阶振型轧辊纵向位移明显,五倍频振动是带材或轧辊表面产生明暗条件原因。     

1780热连轧机轧辊的动力学分析

以1780热连轧机机组第五架轧机在轧制过程中发生振动为背景,建立轧辊三维模型,利用ANSYS软件对其进行动力学分析,计算出工作辊和支承辊的各阶模态参数.工作辊的第3阶和第11阶振型纵向变形较大,造成较大辊缝,对轧制厚度影响最大;支承辊的第1阶和第7阶振型轧辊纵向位移明显,五倍频振动是带材或轧辊表面产生明暗条件原因.     

20辊森吉米尔轧机轧制过程吨钢电耗分析

针对20辊森吉米尔轧机节能降耗的特点,对轧制过程中的吨钢电耗进行定量分析,并与传统6辊轧机进行对比。分别利用6辊轧机和20辊轧机对两种轧制规程进行模拟计算。结果表明:对于驱动功率而言,当轧制带材较厚时,采用20辊轧机可明显降低驱动功率;当轧制带材较薄时,二者并无明显区别。使用20辊轧机可明显降低轧制过程中的吨钢电耗,轧制带材较厚时,吨钢电耗下降更为明显。     

轧机辊系弹性变形的有限元计算

建立了分析轧机辊系弹性变形的有限元方程和边界条件，在计算模型中首次考虑了辊间非线性接触摩擦，分析了在接触非线性条件下辊间载荷分布和辊缝形状的变化规律，考题计算与实验结果吻合，这为板带轧机设计、轧制工艺优化、板形控制等提供了一个高精度的分析方法。     

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.     

现代铝箔轧机最佳驱动方案的探讨与设计

现代的和老式的铝箔轧机均普遍采用两辊驱动,但理论分析和试验研究表明,它不是合理的最佳的驱动方案。对于铝箔精轧机来讲,宜采用单辊驱动的新型方案。本文从分析现有两辊驱动的铝箔轧机出发,对无辊缝轧制提出了新的概念和总结了某些客观规律,并为单辊驱动的铝箔轧机设计和应用提供了理论依据。     

热带钢连轧机精轧轧辊磨损计算理论

对四辊热连轧机精轧轧辊磨损进行了研究 ,除考虑了轧件的轧制长度外 ,还考虑了轧制压力和辊间压力的横向不均匀分布 ,轧件在辊缝中的纵向和横向滑动 ,轧件偏离轧制中心线的影响以及 CVC辊型对磨损的影响 ,以实测数据为基础 ,建立了支承辊和工作辊磨损分布的理论计算模型 ,计算结果与实测结果吻合很好 ,对各种轧机轧辊磨损的研究有一定的参考价值。     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.     

2250 CVC热连轧机工作辊辊形改进与应用

针对2250热连轧机F5架(CVC)工作辊窜辊行程利用率低、窜辊分布曲线中心偏移,以及CVC工作辊磨损严重且不均匀等问题,建立CVC辊形设计数学模型,结合现场实际应用情况提出武钢2250热连轧机F5架改进的CVC辊形曲线,并给出改进CVC辊形的不同宽度带钢辊缝凸度调节能力的方法;在2250热连轧机下游F5架采用改进的CVC辊形曲线进行工业轧制实验。研究结果表明:CVC轧辊窜辊行程利用率由66%提高到80%,磨损更均匀化。     

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.