宽带钢轧机板形控制技术比较研究

运用软件仿真方法并结合生产实践,从板形调控功效和板带轧机综合性能两个方面,比较研究了目前国际上各主要板形控制技术．研究结果不仅有助于板带轧机的选型和板形技术的配置,也有益于先进板形技术的创制．     

冶金轧制设备技术数字化智能化发展综述

智能制造是冶金工业发展的主要趋势,依赖于冶金设备数字化和智能化。本文从轧机装备传感测试理论技术、轧机装备系统稳健运行控制理论技术、机理数据双驱的产品质量诊断理论技术、流程再造理论技术和构件疲劳损伤失效理论等方面,对冶金轧制设备技术数字化智能化发展进行分析阐述。概述了冶金轧制装备领域典型传感器与测试技术的应用,包括板形检测技术、间隙检测技术和辊缝检测技术。建立了基于辊系刚柔耦合特性的轧机系统动力学模型体系,将动力学融入到轧机设计中,自主设计开发了轧机稳定性结构和振动预测控制技术,提高了板带轧机稳健运行控制水平。针对带钢生产过程多元产品质量诊断问题,融合板带生产机理模型和工业大数据,提出建立机理数据双驱模型,提高板带轧制生产过程多元产品质量生产稳定性。提出在线换辊、动态变规程及其多目标协同控制的基础理论这项流程再造举措,解决钢铁工业在追求短流程时装备工艺出现过度刚性连接问题,充分释放板带连轧装备工艺潜能,提升柔性制造水平。提出的新型应力场强理论,吻合高周疲劳失效现象,具有较高的预测精度。建立的冲击接触疲劳失效理论,揭示其损伤机理,是新型应力场强理论应用工程结构件的必要补充,为轧制设备抗疲劳设计及其稳健运行打下坚实基础。     

基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真研究进展

板形板厚精度是板带材的重要质量指标,轧机系统是复杂的非线性系统,其动力学特性严重影响板带材质量。本文介绍了轧机系统动态建模及仿真研究的发展现状及存在的问题,首先介绍了轧机动态特性研究的进展,这方面主要是对厚度控制系统的仿真研究,然后重点介绍了基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真研究的目的、意义及研究现状,提出了将轧辊看做弹性连续体,利用连续体动力学理论研究轧辊的动态特性的方法,并以此为基础,建立了基于板形控制的轧机系统动态模型,对其理论进行了介绍。最后,对基于板形板厚控制的轧机系统动态建模及仿真进行了展望。     

铝带坯铸轧板形测控的补偿模型

根据铸轧板形缺陷的表征特点及其评价指标 ,采用铸轧板带的横向板厚分布作为板形控制信号 ,并依此建立了铸轧板形的数学描述 .基于铸轧工艺的特点 ,在铸轧板形实测信号中通常包含铸轧带材横向温差及板凸度所致的两种附加干扰 ,通过具体分析两种附加干扰对铸轧板形测控的影响 ,分别建立了附加温差板形补偿模型和附加板凸度板形补偿模型 .针对某铸轧机实轧工况 ,运用所建补偿模型求得了横向板厚的补偿值 ,并直接对板形检测信号进行修正 ,以期提高板形控制精度 ,避免板控执行机构的误操作 .实测结果表明所建补偿模型正确 ,且处理方法简单 ,可直接用于铸轧板形的控制 .图 1,表 1,参 10     

冷连轧机负荷分配优化研究进展

轧制负荷分配优化可以使板带材产量最大化，能耗最小化，有效提高设备利用率和带钢成材率。本文从负荷分配的约束条件、优化目标及优化方法等方面论述了目前国内外理论研究及工程实践的进展；详细介绍了较实用的基于轧制工艺的迭代方法，并介绍了案例推理、粒子群等新兴的理论在冷连轧机负荷分配中的应用。最后指出以板形板厚综合指标为目标函数，以人工智能为寻优方法是冷连轧机轧制负荷分配优化的发展方向a     

六辊轧机轧辊锥度对板形的影响及其补偿技术研究

轧辊磨削过程中因磨削不良会导致轧辊出现锥度缺陷,而锥度缺陷的出现会引起成品带钢出现单边浪的板形缺陷。以六辊轧机为例,结合六辊轧机的设备与工艺特点,首先建立了存在锥度缺陷的辊型模型与锥度缺陷对板形的影响模型,定量分析了单轧辊锥度缺陷、成对轧辊锥度缺陷以及多轧辊锥度缺陷等3种情况下锥度缺陷对板形的影响。随后,在此基础上提出了一套适合于六辊轧机的轧辊锥度缺陷补偿模型,并将其应用到某750UCM可逆轧机与450UCM可逆轧机的生产实践。该模型应用后实现了锥度缺陷对板形影响的在线分析与在线补偿,有效地解决了该轧机的固定幅度的单边浪板形缺陷问题,使得成品带钢的单边浪板形缺陷封闭率从6.25%下降到0.5%以内,给企业创造了较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值。     

基于极限学习机的板形建模与优化

以铝合金板带生产厂2100 mm轧机的4.1 mm厚铝薄板带轧制生产过程作为研究对象,综合分析各个因素对板形的影响规律,分别从平直度和截面形状两个方面建模和研究,采用平直度转换为与标准板形曲线的厚度差,建立了四辊轧制过程中铝薄板带板形预测模型,预测误差范围为-0.0223～0.0191 mm.为了进一步提高模型预测精度...     

张力下的板形屈曲临界载荷和宽度分析

针对现场板带材的实际板形瓢曲情况,在分析以往板带材屈曲按全板宽进行计算的解析模型的基础上,文中采用压应力区域作为板形瓢曲变形区域,以反映现场的实际板形情况,并据此建立了张力影响板形瓢曲变形的解析计算模型,获得了不同张力大小情况下板带材的临界屈曲载荷与宽度的变化情况:临界屈曲载荷随张力的增大而增大,而临界屈曲宽度随张力的增大而减小,与现场的实际情况一致.为进一步验证解析计算结果,建立了张力作用下板带材瓢曲的有限元计算模型,仿真计算结果与解析计算结果基本一致.     

带有中间辊横移的新型六辊轧机的刚度特性

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度控制和板形控制是十分重要的,在实际操作过程中,板厚和板形控制存在着耦合作用,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要的意义·为此,采用压靠法和轧制法研究了带有中间辊横移的ＨＣ和ＵＣ六辊轧机的刚度特性·结果表明,六辊轧机中间辊横移对轧机的纵刚度和横刚度均有影响·给出了刚度值与横移量之间的定量关系,为厚度控制和板形控制量的调整提供了参考依据·     

1450 mm冷连轧机多变量最优板形闭环控制策略研究与应用

为了提高冷轧带钢的板形控制质量,通过理论计算结合现场生产条件制定了板形闭环控制系统的控制策略。在此基础上,设计了板形闭环控制系统的系统结构,建立了以板形调控功效为基础的多变量板形闭环控制算法。给出了分步求解各个板形调节机构调节量的计算方法,既避免了通过求导方式进行全局最优化计算时产生的矩阵奇异无解的状况,又在最大程度上降低了工作辊弯辊等调节机构输出饱和的情况。在板形闭环控制系统的设计中,给出了板形调节机构的变增益补偿设定环节。开发的冷轧板形控制系统已用于1450冷连轧机的板形控制过程中,经现场应用表明,板形闭环控制系统具有较强的消差能力,为冷轧板带生产实现精确的板形控制提供了必要条件。