冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用

根据国内某1220冷连轧机组生产实际情况,采用逆流直接求解非线性方程组的方法建立起变断面、变张力冷连轧机组动态变规格控制系统,得到变规格过程中各个过渡段各个机架的辊缝、辊速变化值及变规格轧机调整时间·生产实践表明,带钢在变规格过程中的厚度偏差及偏差长度优于设计要求,在变规格过程中各种轧制参数具有较高的稳定性·     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略. 通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定. 当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律. 本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

冷连轧动态规格变换设定模型的探讨

本文从为满足合理的轧制工艺制度出发,即在动态规格变换中两规程机架间总张力不等,采用轧制理论公式线性化的方法,考虑到机架间张力传递的影响,建立随变规格点到达各机架逆轧制线方向(逆流)改变各机架轧辊转速和辊缝的设定模型,导出其递推计算公式。其设定值进行计算机模拟动态规格变换结果表明,该设定模型是正确的,可做为变张力条件下动态规格变换计算机在线设定、控制模型的基础。     

凸凹形辊棒材轧制三维流函数法解析

采用了三维流函数法凸凹形辊棒材轧制过程的解析，得到了与平辊轧制时相同的效果，可通过参变角度θ的变化来解析多辊轧制问题，也可通过参角角度α和ρ的变化，计算不同凸凹度辊的解析，使这种方法具有非常大地泛用性。     

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.     

热连轧机弯辊力优化设定策略研究及应用

针对传统热轧机板形设定模型仅根据带钢头部的要求来设定弯辊力而可能导致中尾部所需弯辊力超出设备能力极限的问题,提出一种弯辊力优化设定策略。该策略对带钢全长轧制过程进行考虑,根据最近一次同钢种同规格带钢轧制时实际轧制力与凸度的变化,预算本卷带钢全长板形控制所需要的弯辊力调节量,结合弯辊设备的能力极限,为带钢中尾部板形控制预留必要的弯辊力。在上海梅山钢铁股份有限公司热轧厂1780热连轧生产线上的实际应用效果表明,采用该策略后基本消除了带钢尾部中间轧破现象,大幅提高了热轧带钢中尾部轧制的稳定性。     

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%.     

CVC热连轧机的板凸度计算模型

针对中国宝山钢铁集团公司CVC热连轧机组,提出一种新的板凸度分配设定方法·首先计算出热连轧机组总的轧件比例凸度变化值,然后按各机架压下率占整个机组总压下率的比例,将总比例凸度变化值分配给各机架,进而可计算出各机架轧后板凸度·通过适当分配各机架的板比例凸度和板凸度,可在不产生板形缺陷的条件下,充分发挥CVC轧机的能力,以期得到符合要求板凸度的成品·采用此方法进行板凸度分配设定,同时结合辊系弹性变形模型、工作辊热凸度计算模型、CVC工作辊横移设定模型、负荷分配模型等,开发了计算板凸度调整和CVC工作辊横移设定的软件·利用所开发的软件对现场生产条件进行计算,其结果优于现场设定结果     

辊型制度改进对降低辊耗的效果

通过对工作辊、支撑辊辊型的优化计算，将工作辊和支撑辊的辊型均改进为正凸度，改进后的辊型辊耗大幅度降低。     

半无头热连轧动态变规格过程轧制规程优化

为了在短时间内顺利实现带钢规格的变换,提高变规格过程的稳定性,提出了一种等压下系数的动态变规格规程设计策略和原理,给出了设计计算实例,与常规规程设计策略计算结果进行了对比,并对过渡过程各机架轧制力和出口厚度的波动进行了仿真计算.结果表明,新策略对提高变规格过程的稳定性,减少变规格机架对逆流机架的影响和干扰有着显著的作用.     

四辊冷轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

借助Marc有限元软件,采用三维弹塑性有限元法对四辊冷轧机冷轧过程进行了模拟,同时对轧辊变形进行了分析·计算模型中将辊系变形与带钢变形统一考虑,并解决了轧件与辊系之间的耦合问题,避免了采用假定或迭代方法确定轧制力分布时产生的误差·采用逐步收敛的求解过程使计算结果精确、可靠·在不同的轧制条件下,得出了带钢宽度、弯辊力等参数对辊系弯曲、工作辊接触弧上的压扁变形、板宽方向的压扁变形和有载辊缝的影响,为板形分析与控制提供了一种新的计算方法和参考数据·     

连续退火线平整机辊形优化

对连续退火线平整机的板形问题进行研究.通过实际生产数据的统计分析,基于减小有害接触区和增强弯辊力调控功效的思想,利用影响函数法下的辊系弹性变形计算提出了相应的平整机支持辊辊形优化目标.采用分层序列法处理多目标函数,并通过混合遗传算法进行求解,设计出新的辊形配置方案.使用二维变厚度理论建立辊系有限元模型,对辊缝横向刚度、弯辊力调控功效进行计算校核.将研究结果应用于实际生产,改善了平整机的板形控制效果,降低弯辊负担.     

冷连轧动态变规格张力微分方程

介绍了冷连轧动态变规格概念及轧制工艺特点·以冷连轧机组机架间带钢受张力拉伸为研究对象,根据动态变规格过程中冷轧带钢受力和变形特点,通过理论推导建立起冷连轧动态变规格变形微分方程和张力微分方程·分析了动态变规格过程相关因素对张力变化的影响,指出动态变规格过程中机架间张力变化不仅与速度差有关,还与前后卷带钢规格及变规格点所处位置有关·证明了稳态轧制条件下张力微分方程是动态变规格张力微分方程的特例·     

四辊可逆轧机工作辊稳定性分析及实现

分析了影响四辊可逆轧机工作辊稳定性的几种因素，认为轧机传动系统和弯率毛／平衡系统对工作辊稳定性的影响是很重要的。并提出了计算工作辊偏移量的计算方法及其实现方法。     

辊式矫直机矫直辊的弯辊模型

将板材在辊式矫直机矫直辊作用下的弯曲,假设为由压下机构作用的弯曲和由弯辊机构作用的弯曲共同作用的结果·根据梁的弹塑性弯曲理论,通过把板材弯曲当作梁的弯曲,并考虑到矫直机在入口处的压弯量,通常使板材弯曲时塑性变形层高度占厚度80%,认为经弯辊作用后塑性变形层高度增加了5%～15%,利用梁的弯曲挠度,建立不同弯曲的弯辊模型,求出了矫直辊的弯辊量·理论计算的弯辊量与实际设定值结果吻合,证明该弯辊量设定模型具有实际应用价值·     

22800四辊轧机“逆宽”轧制中的凸度控制

为了研究2800四辊轧机在工作辊服役后期“逆宽”轧制状态下的凸度控制问题,结合大量的现场实测数据,运用变厚度平面有限元方法建立了专门针对2800四辊轧机的辊系变形(即凸度预测)仿真模型.根据仿真计算结果,揭示出工作辊服役后期的“箱型”磨损辊形、钢板宽度及轧制力等对钢板凸度的影响关系,并提出相应的生产中可行的控制措施.     

六辊轧机辊间压力的计算

应用K．N．Shohet的影响函数法和弹性基础梁模型计算了六辊轧机的辊间压力随中间辊的抽动时的变化规律，并用三维光弹性应力分析法进行了实验论证，从而为六辊轧机确定合理的工艺制度奠定了基础。     

某厚板厂四辊轧机工作辊辊头断裂力学分析

针对某厂四辊轧机轴头断裂的情况,介绍了断裂特征和力学性能检验结果,描述了断辊过程,计算了冲击力。从而得出了辊头断裂的原因．     

最大压力与辊隙对辊压机能耗的影响

分析了辊压机的工作过程和辊子受力情况,推导出辊压机转矩和功率方程,并结合辊压机的生产能力推导出辊压机的能耗方程,得到压力与辊隙对能耗的影响关系;最后借助Matlab数值模拟软件,对实例数据进行计算,并绘出最大压力与辊隙对能耗的影响曲线,为辊压机的压力与辊隙的选取提供参考.     

最大压力与辊隙对辊压机能耗的影响

分析了辊压机的工作过程和辊子受力情况,推导出辊压机转矩和功率方程,并结合辊压机的生产能力推导出辊压机的能耗方程,得到压力与辊隙对能耗的影响关系;最后借助Matlab数值模拟软件,对实例数据进行计算,并绘出最大压力与辊隙对能耗的影响曲线,为辊压机的压力与辊隙的选取提供参考。