铝薄板带板形预测模型研究

为了更好地研究铝薄板带轧制过程中平直度与板厚分布之间的关系,以宽大铝薄板带板厚分布预测模型为研究对象,分析了板带轧制过程中板厚分布与板带平直度之间的关系,以及分析了板厚分布与各轧制参数之间的影响关系,建立了1个平直度与板厚分布的综合板形预测模型。通过工厂轧制过程中实测数据验证了预测模型的准确性,得到了1个综合考虑板厚分布和平直度的高精度板形预测模型,为进一步研究薄板带的板形提供了理论基础。     

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.     

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.     

异径轧制对AZ31镁合金薄带微观组织的影响

考虑到轧制镁合金薄带板形的控制精度要求,采用小辊径同径轧制和异径轧制工艺分别制备了0.5,1.0 mm的AZ31镁合金薄带,研究不同工艺过程中板材内部晶粒微观组织的变化规律以及同径轧制与异径轧制在轧制过程中的对称性问题.结果表明:0.5 mm异径轧制和同径轧制板带的晶粒尺寸分别为8.8和10.1μm,1.0 mm的分别为13.6和16.7μm.0.5 mm的异径轧制与同径轧制的单元等效塑性应变最大值分别为0.42和0.29,1.0 mm的分别为0.75和0.66,与实验结果相符.0.5 mm同径轧制的特征节点在板带上中下部的等效米塞斯应力和剪切应力分布对称,异径轧制的分布非对称.0.5 mm板带经过250,300,350℃退火1 h后,异径轧制的晶粒长大较缓慢,同径轧制的晶粒长大较快.350℃下,异径轧制的晶粒尺寸为9.8μm,同径轧制的为24.9μm.     

铝箔恒压轧制机理探讨

针对极限压延中的板形问题,本文探讨了箔带轧制中,轧辊压力调节系统的功、能与特性。并从箔带轧制的弹性变形协调关系出发,建立了恒压轧制力学模式,导出了变形协调方程。理沦分析与试验表明,恒压系统更能获得箔带的平直板形,并具有保持板形稳定的良好条件,从而克服了传统的机械压下装置的局限性。本文结论与试验数据,已应用于国内几台铝箔轧机的改造,同样亦适用于新铝箔轧机的设计。     

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.     

工艺润滑对铝板带冷轧表面粗糙度的影响

铝薄板冷轧工艺润滑中,为获得高质量铝板表面,可选择不同粘度的轧制油,进而控制变形区油膜厚度。轧制实验中选用粘度在1．68-2.13mm^2／s之间的三种轧制油,轧制厚度小于0.3mm的铝薄板,与无润滑轧制相比,可使轧后铝板表面质量得到明显改善,尤其是能使表面粗糙度降低40％左右。同时进一步分析了表面粗糙度降低的微观原因。     

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.     

平直度离线显示和板形识别统计软件开发

在某冷轧厂收集到的平直度仪记录数据基础上,结合冷轧带钢平直度测量原理,在VB6.0环境下采用VBA技术开发了冷连轧带钢平直度数据离线动态显示分析软件,将轧机出口处平直度仪实时记录数据和末架轧辊转速等数据离线动态显示.根据板形识别原理,对板形进行识别统计,统计结果和现场实际情况相吻合.该软件对评估平直度控制效果、分析和解决冷连轧带钢板形问题具有重要意义.     

铸轧速度对液态金属凝固行为的影响

双辊铸轧是一种高效制备金属薄板带坯的先进技术.在铸轧过程中,熔池内的液态金属受到强冷、熔体对流的影响;随着铸轧速度的提高,熔池深度向轧制方向延伸,熔池头部的金属熔体受到轧制压力的作用.作者采用双辊铸轧工艺,在实验室小型工业铸轧机上以不同的铸轧速度生产出2 mm和3 mm纯铝薄板带坯,通过对铝带坯凝固区的显微组织观察及熔池温度场特性的分析,对铸轧速度对液态金属的凝固行为的影响进行了研究.图2,参10.     

宽带钢热连轧机板形板厚增益调度解耦控制

针对板形板厚综合控制的耦合问题，通过分析板形控制系统需要先后投入平坦度反馈控制和动态凸度控制的综合系统特性，采用前馈补偿综合法设计解耦网络以完成动态轧制过程的板形板厚解耦控制。结合1700mm热连轧机实际控制系统，提出采用板形板厚增益调度解耦控制方法适应板形板厚耦合特性随实际轧制条件变化的应用需要，建立的增益调度函数集已在大型工业轧机得到验证与应用。     

梅钢1422精轧机组工作辊辊型优化与应用

梅钢1422轧机经改造后,板形控制水平有了明显提高,但轧制到计划的中尾部便出现不稳定,产品的凸度和平直度不能满足市场要求,尤其是供冷轧基板的大凸度要求,而且板形模型也无法正常工作.为解决这一问题,在理论分析的基础上,通过对精轧机组F1～F3机架CVC工作辊辊型曲线优化以及F4～F6机架工作辊辊型的优化,使得带钢凸度命中率由原来的87%左右提高到98%,而且降低了工作辊的辊耗,提高了一个计划的同宽公里数与总公里数.同时由于提高了轧制稳定性,稳定批量生产出1.6mm×1185mm的箱板.     

论6～8mm薄板轧制集成化生产管理

追溯了6～8mm薄板轧制环节、轧制过程，结合生产过程，深入分析了生产6～8mm薄板在厚板轧机上生产的主要影响因素，提出了解决制约因素的对策。通过实践和不断优化，形成了6～8mm薄板轧制集成化生产管理理念，以及生产组织模式，取得了良好的成效。     

热轧中板轧制变形规程的优化设计

研究热轧中板轧制变形规程的在线优化设计,包括轧制前的预计算以及轧制中的在线修正. 在轧制数学模型基础上,将轧制规程优化设计分为负荷分配道次和板形道次. 在板形道次,给出其线性规划数学模型,并利用单纯形算法求解,分析了不同约束集对最优规程的影响并进行了仿真,确定了最佳约束集. 轧制过程中利用实测数据进行模型自适应及规程在线修正. 经若干中板厂应用结果表明,该方法节约轧制时间且板形良好,异板差0.1 mm之内的命中率大于95%,成材率提高0.5%.     

CLECIM辊式板形仪

轧制时由于沿带材宽度方向张力不均匀分布而引起的板形缺陷,可用新开发的辊式板形仪来连续地监控。它的工作原理是基于薄壁钢筒的局部变形,这种变形是用非接触式的差动线性传感器来检测的。该系统可应用于各种类型的冷带钢轧机上,并能与板形控制装置组合配套。板形的缺陷是由于轧制时沿带材的宽度相对压下量不同而造成的。当各纵向纤维伸长的趋势不同时,较短的纤维将对较长的纤维施加压应力的作用。如果应力的差值(相对于成品的厚度)过大,带材就会产生弯曲和初始的边部波浪。在这种情况下,缺陷是能够直接观察到的,但仅能在带材开卷之后测量到,因为在轧制生产中卷取机的张力很大,足以使所有的纤维都处在被拉伸的状态。在轧制过程中所引起的唯一缺陷是延伸的不均匀分布,这一缺陷是不能用目视识别出来的、是潜在的。 CLECIM公司研制出一种辊式板形仪——PLANICIM,可在轧制过程中测量板带的平直度和检测潜在的板形缺陷。这个辊子安装在导向辊的位置上,可测量应力沿带材宽度上的分布。     

1500mm冷轧机组板形控制的研究与应用

冷轧板带的板形控制技术是轧制工艺的核心控制技术，板形控制技术是冷轧带钢的一项主要的质量指标，是决定产品市场竞争力的重要因素。目前，板形控制技术是当前轧制技术研究开发的前沿和热点，板形控制技术的发展，促进了企业生产效率的提升，降低了生产成本。本文探讨了该型钢板的生产现状，分析了影响板形的主要因素，探讨了生产过程中浪形的形成因素和控制方法。     

基于CORUMTM模型与多闭环的冷连轧自动控制系统

简要介绍了唐山钢铁公司1 700 mm五机架酸轧机组的工艺参数、设备参数以及关键传感器配置.重点研究了冷连轧机组部分的自动化控制系统软件包,它包括基于神经元网络、成本函数和轧制物理模型的CORUMTM过程工艺模型以及集高精度、高响应、多变量为一体的厚度、张力和平直度闭环控制技术.现场实际应用效果表明:基于先进工艺模型的预设定方法结合在线的闭环控制技术保证了板带产品质量,最终产品具有较高的厚度精度和平直度精度.     

板形缺陷与板材横向厚度分布的映射研究

板形尺寸精度是板带轧制生产工艺中的重要质量指标。一般认为轧后出口板带材的横向厚度分布与轧辊有载辊缝的形状相同,文章根据体积不变原理,推导出板形(平直度)与板厚横向分布的关系;并采用影响函数法计算轧后板带材出口横向厚度分布,根据横向厚度分布与前张应力的关系,找出板形缺陷与板材横向厚度分布的映射关系;并通过实测板材横向厚度验证了板形缺陷与板材横向厚度分布映射关系的准确性。     

冷轧薄带钢工作辊边部接触研究

为研究工作辊接触对冷轧带钢生产的影响,用影响函数法建立模型,并用现场生产数据模拟计算了四辊轧机的辊系变形.通过计算得到的接触压力、带钢厚度、张应力等分布数据分析了冷轧薄带时发生工作辊接触现象对轧制压力、出口厚度、出口张应力以及板形等的影响.结果表明,工作辊接触使带钢边部轧制压力降低,工作辊与支撑辊间接触压力增大.工作辊接触使带钢凸度和横向厚差减小,对降低边部减薄有利;使出口张应力分布更加均匀,减小了边浪,提高了带钢的平直度.     

轧制制度对闭孔泡沫铝材料塑性的影响

研究了采用熔体发泡法制备的闭孔泡沫铝材料的轧制过程,分析了不同道次压下量条件下泡沫铝的变形特点与破坏方式,探讨了影响泡沫铝轧制能力的主要因素.结果表明:闭孔泡沫铝的轧制应遵循多道次、小变形的原则.道次压下量为0.1 mm时,Si质量分数为12%的泡沫铝(厚度约11 mm)经10道次变形后可实现1 mm的总变形量.道次压下量过大时泡沫铝的破坏方式为典型的脆性断裂,适宜的压下量则有利于发挥泡沫铝良好的吸能性,但小变形时易出现弯曲而使材料最终发生剪切破坏.提高泡沫铝轧制能力的具体方法为降低基体中的Si含量,提高材料组织性能的均一性,轧制工艺中采用适宜的道次压下量和较低的轧制速度.