带钢板形翘曲变形行为的仿真

针对带钢平整轧制过程中常见的板形翘曲缺陷(C翘、L翘和四角翘)的产生机理与变形规律,应用ANSYS有限元软件,分别建立了带钢的在线有张力翘曲变形模型和离线无张力翘曲变形模型,对两种状态下带钢翘曲变形的力学机理和各因素的影响机制与规律进行了仿真分析.研究认为,板形翘曲缺陷是平整轧制过程中带钢的塑性变形(主要是纵向延伸)沿厚度方向上的分布不均匀引起,而与纵向延伸沿宽度方向上的分布无关.在仿真计算结果的指导下,对某厂连退机组平整后带钢的严重板形C翘问题进行了研究,改进工艺后取得了显著效果.     

平整轧制件弯曲成因分析及对策

针对苛公司1420HC双平整机组线上平整轧件所出现的弯曲现象，应用文献[1,2]的研究结果，分析了平整轧制轧件产生弯曲的原因，并提出了消除平整轧件弯曲的对策。通过生产实践，取得明显的实效，使平整轧制的弯曲平均值原来的25mm下降到12mm以下，达到企业的板形控制要求。     

板带钢轧制时实现板形自动控制的条件

介绍了板带钢轧制时实现板形自动控制的3个条件，即板形检测技术，板形控制数学模型及计算机软硬件系统和板形控制技术。     

考虑板形的一种带钢轧制规程优化方法

本文采用等储备原则与板形良好原则相结合的方法,对板带轧制规程进行选优计算,并给出了计算框图.     

平整轧制压力预测的边界润滑弹塑性模型

平整工艺是使冷轧薄钢板获得一定表面形貌和粗糙度的关键工序,准确预测平整轧制压力的大小是进一步研究其形貌复映关系的理论基础。针对平整工艺压下率s一般小于10%的特点及其润滑特征建立了轧制压力预测的边界润滑弹塑性模型。通过理论计算表明:在s<10%时,轧辊的弹性变形和钢板的弹性恢复对轧制力预测有显著影响,是不能忽略的。使用 130型两辊轧制实验机,压下率为4.6%～24.4%的实验证明:该模型的理论计算结果与实验结果相对误差小于20%,比边界润滑刚性模型(其相对误差小于30%)具有更高的准确性。     

硬质薄规格镀锡板平整轧制变形行为与辊形技术

以某厂镀锡板连退机组双机架HCM平整机为研究对象,理论分析结合有限元仿真和现场实验,对硬质薄规格镀锡板的平整轧制变形行为进行了研究,揭示了硬质薄规格镀锡板平整时轧制力偏大、实际延伸率达不到设定目标延伸率以及实物板形质量较差的原因,确定了相应的解决问题的技术思路.在此基础上,运用基于有限元仿真的辊形设计方法和软件,研制了新的中间辊端部辊形.生产应用结果表明,该中间辊端部辊形能够有效地减轻压靠、稳定实现设定的目标延伸率且实际平整轧制力降低10%～20%,而且还可以根据需要在正常平整轧制力下使实际延伸率增加0.1%～0.2%.     

板带轧制板形判别的条元法

将轧后板带离散为若干纵向条元，用三次样条插值函数和正弦函数构造挠度模式，根据最小势能原理，将板形判别－－失稳判别－－归结为最小特征值的求解。计算实例表明，本方法可靠、实用。     

轧制中板形值与冷却液流量控制的关系

通过分析箔材轧制过程中温度的产生和热量的交换情况，建立热平衡方程；由板形的定义和轧制前后体积不变原理建立板形值和热凸度的关系；在此基础上，确定板形值和冷却液流量控制的关系。     

新一代高技术宽带钢轧机的板形控制

提出界定轧机板形控制性能的辊缝调节特性空间（CQ－CH－q）及评价的主要参数：辊缝基本凸度及可调度、辊缝刚度、弯辊调控幅度、辊缝曲线四次分量可调度和辊间接触压力峰值．分析了板形控制的“柔性辊缝策略”与“刚性辊缝策略”．提出采用“交接触长度（VCL）支持辊”以改善连轧机组的板形控制性能，并在生产中应用．     

DSR宽带钢冷轧机的特殊板形控制性能

针对动态板形辊(DSR)宽带钢冷轧机的板形控制性能存在垂直不对称的问题,通过建立全辊系模型,运用ANSYS有限元软件,对其特殊的板形控制性能进行了数值计算.定量研究了国内某厂引进的DSR轧机的板形控制性能及其垂直不对称性,分析了这种不对称性的产生原因,并制定了减轻其危害的具体对策.     

宽带钢热连轧机自由规程轧制的板形控制技术

针对无取向硅钢连续自由编排"批量同宽"的自由规程轧制要求,自主开发了ASR-C非对称自补偿工作辊技术.采用ANSYS建立了三维辊系有限元模型.有限元分析和工业应用试验发现,ASR-C工作辊无论是在带钢宽度变化时,还是在轧制单位完整服役期内,均具有稳定的凸度和磨损控制双重能力,同时ASR-C工作辊增强了辊缝横向刚度和弯辊力的调节效率.在武钢1 700 mm热连轧机进行了2.55 mm×1 280 mm宽幅无取向硅钢"批量同宽"轧制的ASR-C工作辊工业试验.结果表明,凸度≤45μm的带钢比例由常规工作辊的41.8%提高到98.2%,凸度>53μm的带钢比例从33.9%下降到1.8%,ASR-C工作辊辊形自保持性达到88%.ASR-C技术取得显著稳定的凸度和磨损控制效果,实现了"批量同宽"的自由规程轧制.     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

热轧辊形配置对无取向硅钢板形控制性能的影响

通过现场跟踪测试,分析了常规支持辊、常规工作辊和自主开发应用的VCR变接触支持辊和ASR非对称自补偿工作辊在服役期内的辊形变化特点,建立有限元模型分析了常规支持辊/工作辊、变接触支持辊VCR/常规工作辊和变接触支持辊VCR/非对称自补偿工作辊ASR三种代表性热轧辊形配置对硅钢热轧板形控制性能的影响. 与常规辊形配置相比,VCR/ASR新辊形配置的辊缝凸度调节域提高12.79%,辊缝横向刚度提高25.30%,服役前期和后期辊间接触压力峰值分别下降40.23%和41.40%. VCR/ASR新辊形配置在武钢1 700 mm热连轧机连续稳定工业应用表明,无取向硅钢板形质量提高,轧制单位扩大,有效改善工作辊严重磨损对硅钢边降板形控制性能影响.     

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。     

高效实用的板带变形求解方法

针对轧件弹塑性变形与轧辊弹性变形计算分离的弊端,用轧制力分布系数将这2个模型结合起来,并解决了此2个模型之间的耦合问题.理论计算结果在1 700 mm热连轧机组样品进行验证,理论和实践两者符合较好.     

谐波电流分量对平整机工作影响分析

从复杂机电系统机电耦合角度探讨了引起平整机带材横振纹的因素 ,研究了电气传动系统电流谐波分量对平整机组的影响 ;此外 ,结合CM0 4平整机组电气传动系统结构和工作状态的特点 ,分析了主回路电流谐波分量作为“干扰”信号 ,经控制回路作用对平整机机械主体运动的影响 .研究结果表明 :大功率电流谐波分量对系统的扰动是平整的原因之一 .通过调整滤波和控制系统参数能够减轻或消除振动 .     

干平整中工作辊与带钢表面粗糙度对摩擦系数影响的研究

针对干平整轧制过程中工作辊与带钢表面粗糙度对摩擦系数的影响仅能定性分析、不能满足生产需要的问题,经过大量的现场试验与理论研究,充分结合平整机组的设备与工艺特点,基于粗糙度的基本理论,根据干平整轧制过程中摩擦特点构造了反映工作辊及带钢表面粗糙度与摩擦系数之间一一对应关系的数学模型,提出了相应的模型计算策略,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1 220平整机组的生产实践,定量分析了工作辊及带钢表面粗糙度对摩擦系数的影响,有效地提高了轧制压力的预报精度与产品质量,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用价值。     

单辊驱动冷轧平整机的水平振动研究

针对单辊驱动四辊冷轧平整机轧制过程中辊系的水平振动问题,本文考虑装配间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了平整机辊系水平振动非线性动力学模型,并考察了平整机水平振动机制以及轧制工艺参数对辊系水平振动的影响规律。通过现场实测某单辊驱动冷轧平整机的振动信号可以发现,其辊系水平振动呈发散状态,工作辊尤其下工作辊水平振动剧烈,测试结果与同条件下轴承座开式约束时的辊系水平振动仿真结果相吻合,模型的有效性和准确性得到验证;另一方面,轴承座闭式约束可有效减轻轧辊水平振动,此时,轧制工艺参数波动也会对辊系水平振动产生影响,且轧制速度的影响效果最为显著。     

无取向硅钢热连轧工作辊热磨辊

为了解决正常生产结构条件下,无取向硅钢热连轧工作辊磨削辊形受热辊形影响难以获得工艺制度期望的初始辊形问题,结合无取向硅钢热轧生产过程,采用二维有限差分法建立了工作辊轧制过程中的工作辊温度场计算数学模型,使用有限元软件ANSYS建立了工作辊下机后空冷和喷淋冷却混和工艺条件下温度场模型,开展了无取向硅钢热轧工作辊一个完整使用周期内的温度场和热辊形仿真研究,提出了无取向硅钢工作辊热磨辊数学模型和热磨辊工艺制度,并投入生产应用.相同生产工艺条件下,1700热连轧机无取向硅钢轧制应用热磨模型和热磨工艺制度后,产品的凸度和楔形双达标率由67.39%提高到74.57%的明显生产实绩.