四辊轧机辊系的横向自由振动

为研究轧机辊系沿辊身长度方向的振动特性及其对板带材板形质量的影响,以四辊轧机为研究对象,将工作辊和支撑辊看作弹性连续体,辊间接触认为是Winkler弹性基础,建立轧机辊系的横向振动模型.根据欧拉-伯努力梁理论,采用模态叠加法对轧机辊系自由振动耦合方程进行求解,得到四辊轧机辊系横向振动的自然频率、主振型和振动方程.对宝钢2030冷轧机组进行数值模拟,分析其辊系横向振动特性.研究结果表明:四辊轧机辊系横向振动包括2个无限序列的自然频率ω1n和ω2n;辊系横向自由振动由2种振动模式组成,即低频的同步振动和高频的异步振动;辊系横向振动中模式起主要作用,低阶时工作辊的振动比支承辊的振动剧烈;高阶时支承辊振幅大于工作辊振幅,奇数阶振幅大于偶数阶振幅;轧辊横向振动对带材板形质量有重要影响.     

工作辊横移对带钢边部减薄的影响

边部减薄是带钢重要的断面质量指标,现代轧机中,轧辊的横移装置对边部减薄的控制起到了重要的作用.以六辊单机架冷轧机为研究对象,采用影响函数法建立轧辊的弹性变形解析模型,分析了工作辊横移对轧后带材边部减薄的影响规律,并通过迭代计算,根据板带比例凸度小于1%的收敛条件,确定了生产某一规格的产品最佳工作辊的横移位置.研究结果表明,工作辊横移会大大改善边部减薄,具体的横移量要根据带材材质、带材宽度以及生产轧制过程参数来确定.同时,该迭代方法适用于轧制过程中工作辊横移位置的预设定计算.     

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。     

四辊轧机横向振动固有频率的研究

本文按非对称六自由度动力学模型研究了四辊轧机横向振动固有频率的计算方法。文中将轧辊作为变断面的弹性体,用能量法解决了轧机横向振动模型中各质量和刚度的计算问题,给出了四辊轧机横向振动固有频率的计算公式。实验表明,由本文方法得出的基阶频率的理论值与测实值极为相近。     

神经网络自适应PID反馈补偿控制在轧钢控制系统中的应用

在轧钢控制系统中,由于轧机两侧液压压下系统的不一致会导致带材横向厚度差分布不均匀,直接影响带材的板形质量,针对此问题,提出了将神经网络自适应PID控制器用于反馈反馈回路中的补偿控制方案,提高轧机两侧压下动态同步的品质。仿真实验结果表明,此种方案能满足被控对象对高精度同步控制的要求。     

“极薄带材异步轧制工艺”研究成功

我院轧钢教研室,对“极薄带材异步轧制工艺”经过多年的试验研究,取得了可喜成果,并于今年七月初,在冶金部科技办主持下,通过了鉴定。 极薄带材异步轧制是运用轧辊的圆周速度的不同,改变金属变形条件,在轧辊直径相对较大的普通小型四辊轧机上轧制出厚度为0.005 mm的极薄带材的新工艺方法,它具有如下几个特点: 1.利用普通四辊轧机稍加改装即可轧出0.005mm以下的极薄带材,突破了普通轧制方法的辊径与轧厚比D/h<1500～2000的限制,达到了20000以上,这是带材冷轧技术上     

一种新型带材铸轧机的设计与研究

设计了新型带材铸轧机,通过四连杆机构对带材铸轧机进行倾斜角度调整,实现机架的倾动,以满足带材铸轧机在0~30°范围内任意倾斜角度的铸轧。该带材铸轧机的铸轧辊与传动系统和浇注系统的对接问题的成功解决为铸轧机进行倾斜角度调整提供了保障。同时该带材铸轧机克服传统带材铸轧机的缺陷,集换辊方便、铸轧速度快、铸轧带材质量高、方便于检修和调试等优势于一身,可以满足不同合金在铸轧过程中所需要的最佳铸轧倾斜角度,以实现快速、高质量的带材铸轧。     

HC轧机板形控制机能的理论与实验研究——HC轧机板形控制机能研究之二

本文介绍了通过理论和实验对HC轧机的横向刚度无限大特性和中间辊移动的板形控制功能等一系列问题所做的研究;采用优化方法计算了中间辊移动量与工作辊弯辊力的最佳配合。这为HC轧机的研制、推广及使用提供了理论基础。     

500mm四辊液压带材冷轧机控制过程设计

现代液压轧机具有响应速度快,控制精度高,实现轧机负荷保护,简化设计,成本低,轧制产品精度高,产量高等优点,本文介绍了500mm四辊液压带材轧机控制过程设计,它对设计新轧机和改造现有旧轧机都具有现实意义。     

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.     

冷轧板带材极限最小厚度的确定与工作辊径的选择

本文从分析轧辊和带材的弹性变形出发,根据弹性理论导出了计算极限最小厚度的公式,进而给出了确定工作辊径的计算方法。在二十辊冷轧机上做了极限最小厚度的轧制实验,并根据实验资料对几个主要的极限最小厚度公式进行了分析对比。极限最小厚度是说明轧机工作临界条件的一个极限参数,是冷轧板带材轧机的一个基本参数。正确确定这一参数对轧机设计和冷轧生产有重要的意义,是冷轧板带材理论中的主要课题之一。本文对极限最小厚度的理论计算方法进行了分析和探讨。     

2250热连轧R2轧机轴向力生成机理

针对某2250热连轧R2轧机轴向力过大导致传动系统的主电机轴承座和水平轴轴承座移位事故的问题,研制了轴向力在线监测系统并对轴向力进行长期在线监测.从理论上剖析了轧机轴向力生成的主要原因并进行了计算机仿真研究和探讨,得出轴向力的大小与辊系交叉角密切相关.通过减小辊系轴承座与牌坊之间的间隙来控制交叉角的大小,从而可以有效地减小轧机轴向力,这一结果得到现场实验验证.     

宽带钢冷连轧机边降控制支持辊辊形研究

结合现场带钢边降控制跟踪测试和工业试验,建立辊系三维弹性变形有限元模型,分析武钢1 700 mm四辊冷连轧机组引进的常规凸度支持辊与单锥度工作辊的辊形配置方案存在板形控制能力不足、边降控制效果欠理想和波动大等问题的原因.基于有限元仿真分析和工业试验,采用工作辊和支持辊一体化辊形设计思想提出自主设计的EDW边降控制工作辊配套的VCR变接触支持辊.研究结果表明,VCR/EDW新方案与原方案相比,前者的辊缝凸度调节域扩大10.7%,辊缝横向刚度增强19.1%,辊间接触压力峰值下降21.6%;VCR变接触支持辊配合EDW边降控制工作辊经过工业轧机现场轧制,轧机凸度控制能力明显增强,弯辊力调节效率提高,带钢边降、凸度及平坦度显著提高.     

张力微计算机控制系统

板带材的质量控制是当前国内带材轧制急待解决的问题。板带材轧机的张力控制是带材质量控制的关键。本文介绍了以MC6809微计算机系统为核心的张力控制系统。这个系统的设计力求简单、工艺操作方便、数据显示集中。其软件不仅能满足张力控制的要求,而且具备程序调试和开发的功能。在本院四辊实验轧机上的试验表明,该系统完全达到了设计要求。     

UCM冷连轧机硅钢边降控制技术

以马钢四机架UCM酸洗冷连轧联合机组为研究对象,采用显示动力学有限元方法建立了六辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型.在分析其边降控制性能的基础上,提出通过调整UCM轧机中间辊窜辊位置控制带钢边降的方法.采用自主研发的适用于UCM轧机的U-EDC工作辊辊形,取得了硅钢边降≤5 μm合格率由46.0%跃升到99.3%以上的显著生产实绩,在工作辊不能窜动的六辊轧机上成功实现边降控制.     

六辊轧机辊间压力分布解析

用影响函数法计算了六辊轧机的辊系变形和辊间压力分布,研究了单锥度中间辊对辊间压力分布和轧件横向厚度分布的影响·结果表明采用单锥度中间辊可改善辊间压力分布状态,明显降低辊间压力峰值,但轧件横向厚差稍有增加,最大值出现在轧件边部·计算了不同锥度时的辊间压力分布与轧件横向厚度分布,通过比较辊间压力峰值与轧件边部厚度,确定了最佳锥度范围为1/100～1/150,使HC轧机的辊间单位压力峰值降低15%～20%,轧件横向厚差仅在边部增加几微米,符合板形要求·     

带钢轧机板形板厚最优综合控制系统的设计

本文提出了一种通过支承辊弯曲实现带钢轧机板形板厚综合调节的新颖设计方案。首先根据横向厚差的精度要求来确定支承辊弯辊力的跟随系数,然后设计综合控制系统。依本设计方法,不会出现用工作辊实行板形板厚控制所存在的系统复杂、调整困难等一系列问题。数字仿真及微机模拟试验表明:本设计方案不但正确、可行,而且系统具有良好的动态性能並具备最优性。     

基于影响函数的轧机辊系变形分析及板形预报

在设计、改造板带轧机,以及控制和改善板形时都要对轧机辊系弹性变形进行考虑。采用影响函数法,根据所给出的计算模型对某１８５０轧机轧辊辊系变形进行了分析,并利用分析结果对其板材横向厚差进行了预报,预报结果表明该方法是正确的。     

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%.     

传动支撑辊的四辊冷軋机几个主要參数的分析

本文对传动支撑辊的四辊冶轧机的特点、轧辊受力、传动转矩和轧辊的稳定条件进行了较为详细的分析,并对轧辊最佳偏移距的确定和轧辊辊问打滑条件以及由轧辊辊间打滑条件确定最大允许压下量进行了较为详细的探讨。在此基础上提出了较为精确的计算公式和简化公式。上述工作对设计轧制薄带材和大压下量单张不可逆轧制复合板材的传动支承辊的四辊冷轧机以及在该轧机上进行轧制生产,都有着重要的实际意义。