基于模拟退火算法的中厚板精轧机工作辊热膨胀模型

应用模拟退火算法和有限差分法,建立起适用于武钢2800mm四辊轧机的工作辊热膨胀计算模型.此模型是一个半经验的工程运用公式,其参数的估计采用传统的优化方法难以解决,而用模拟退火算法却能得到有效地解决.应用此模型来预报工作辊的一个轧制单位全过程的热凸度变化值,其精度较高.生产使用后表明,此模型具有较高的工程实用性,可以应用于其他各类轧机的轧辊热辊形预测.     

无取向硅钢热轧工作辊磨损预报模型

根据1700mm热连轧机采集的现场数据分析了硅钢轧制工作辊磨损的规律和其磨损轮廓曲线.采用中部磨损和边部磨损分别建立磨损计算函数的方式,建立了无取向硅钢轧制的工作辊磨损预报模型.采用遗传算法优化计算了模型参数.现场实测数据验证表明,模型预报精度可靠实用,可用于指导生产实践.     

中厚板轧机轧辊磨损预测

基于对中厚板轧辊磨损模型的分析,探讨了适合在线应用的轧辊磨损回归解析模型·采用现场实际的轧辊磨损数据,将轧辊的磨损沿辊身分布上进行统计,将轧辊磨损量考虑为沿轧辊长度方向的函数并用来预测下一轧制周期内的轧辊磨损·对首钢3500mm中厚板轧机的轧辊磨损进行了预测和实际的测量,并进行了解析分析·应用结果表明:磨损预测值与实测值吻合较好,能够比较显著地提高磨损模型的预报精度,从而为中厚板的厚度精度、板形和板凸度控制提供了良好的基础·     

热轧带钢平整机工作辊的不均匀磨损及其降低措施

以2 250 mm热轧带钢平整机为对象,对工作辊的不均匀磨损进行研究。通过测量发现其工作辊磨损具有“W”形的特征,并分析该磨损与热轧和冷轧平整磨损的异同。结合其磨损特点,构造磨损模式函数,采用遗传算法确定模型参数,得到可满足工程要求的磨损模型。利用该模型计算分析不同窜辊策略时工作辊的磨损情况,针对原策略的不足提出新的窜辊策略并进行工业试验。研究结果表明：不均匀磨损程度减小,工作辊服役期延长。     

热带钢连轧机精轧轧辊磨损计算理论

对四辊热连轧机精轧轧辊磨损进行了研究 ,除考虑了轧件的轧制长度外 ,还考虑了轧制压力和辊间压力的横向不均匀分布 ,轧件在辊缝中的纵向和横向滑动 ,轧件偏离轧制中心线的影响以及 CVC辊型对磨损的影响 ,以实测数据为基础 ,建立了支承辊和工作辊磨损分布的理论计算模型 ,计算结果与实测结果吻合很好 ,对各种轧机轧辊磨损的研究有一定的参考价值。     

冷连轧机SmartCrown轧辊磨损辊形对板形调控能力影响

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制技术,通过对SmartCrown轧辊大量实测得到了轧辊磨损辊形,采用遗传算法建立了轧辊磨损预报模型,并利用ANSYS软件建立了三维辊系有限元分析模型,研究了磨损辊形对SmartCrown板形控制技术在服役过程中板形调控能力的影响,提出了新辊形使用工艺策略.     

单机平整机轧辊的磨损及其对板形的影响

分析了单机架平整机轧辊的实际辊形、磨损状况,并通过运用有限元模型计算辊缝曲线的2次和4次分量研究了辊形对板形的影响.结果表明,工作辊磨损较轻,对辊形影响不大,但原始辊形与目标辊形差别较大,是产生l/4浪板形缺陷的因素之一;支持辊局部磨损较严重,但这种不均匀磨损对板形影响较小,在整个服役期内对板形的作用基本不变.     

1700热连轧机轧辊磨损模型研究

以国内某1700热连轧机为对象,研究了轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素.编制离线仿真程序,计算某一轧制周期工作辊磨损.结果表明工作辊磨损形状近似箱形,受带钢宽度影响较大,带钢长度是影响磨损量的一个重要因素,一个轧制周期后,F7工作辊中心磨损约为302μm.将程序计算得到的轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度.     

热轧工作辊变行程窜辊策略

推导出工作辊磨损特征参数与窜辊策略参数的定量关系表达式,从理论上研究各种窜辊策略参数对工作辊磨损特征参数的影响,并分析工作辊不同磨损量时窜辊对承载辊缝的影响.在此基础上,制定窜辊策略参数的选取原则,并提出了热轧常规曲线工作辊变行程窜辊策略,此策略在国内多个热连轧生产线上得到运用.     

2250 CVC热连轧机工作辊辊形改进与应用

针对2250热连轧机F5架(CVC)工作辊窜辊行程利用率低、窜辊分布曲线中心偏移,以及CVC工作辊磨损严重且不均匀等问题,建立CVC辊形设计数学模型,结合现场实际应用情况提出武钢2250热连轧机F5架改进的CVC辊形曲线,并给出改进CVC辊形的不同宽度带钢辊缝凸度调节能力的方法;在2250热连轧机下游F5架采用改进的CVC辊形曲线进行工业轧制实验。研究结果表明:CVC轧辊窜辊行程利用率由66%提高到80%,磨损更均匀化。     

CVC热连轧机支持辊不均匀磨损及辊形改进

非对称的CVC工作辊与对称支持辊辊形配置易导致下游机架支持辊辊形自保持性差.利用ANSYS有限元软件分析F4机架常规支持辊磨损对轧机板形调控性能及辊间接触压力分布的影响,发现严重的支持辊不均匀磨损会影响轧机的板形控制稳定性,并导致支持辊剥落增加辊耗.基于有限元分析提出一种新的支持辊辊形,实验证明新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能,并在支持辊服役后期缓解辊间接触压力尖峰的出现.     

2800四辊轧机“逆宽”轧制中的凸度控制

为了研究2800四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,揭示届工作辊服役后期的“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,并提出耵应的生产中可行的控制措施。     

热带钢轧机轧辊磨损预测

以国内某厂2050mm热连轧机为研究对象,分析了热带钢连轧机轧辊磨损产生的原因,采用现场在线磨损计算模型进行了离线模拟计算;利用现有磨床测试轧辊磨损曲线·通过理论计算与实测数据的比较,发现轧辊磨损沿轴向不同区域有不同的分布规律,其中部可以用二次曲线来描述,边部可用三次曲线描述·同时,回归出在线板形控制的磨损计算模型参数·修正后的计算结果符合轧辊磨损的一般规律,可用于轧辊磨损在线预报·     

武钢2250热轧平整机不均匀磨损及板形调控特性

针对首次采用的兼有HCW和WRS两种机型特点的武钢2250热轧带钢平整机在平整过程表现出的工作辊磨损严重且不均匀、工作辊存在特殊的弯辊调节现象等问题,由连续跟踪测试发现该平整机在轧制服役过程中存在典型的"W"形工作辊磨损规律,通过定义磨损影响系数对"W"形磨损进行了分析.研究了工作辊磨损、工作辊窜辊和弯辊对板形调控的综合影响,并通过实验证明最终解释了热轧平整机特殊的弯辊调节现象.指出随着工作辊磨损的加剧,工作辊形成了特殊的"W"形磨损,使工作辊在板宽范围内形成了一定量的正凸度,造成辊缝凸度减小,必须通过使用工作辊由正弯辊向负弯辊逐渐变化的调节手段来增大承载辊缝凸度,以补偿平整过程中工作辊磨损和窜辊引起的承载辊缝凸度的减小,从而保证承载辊缝凸度的相对稳定.     

2250 CVC热连轧机支持辊辊形研究

针对2250 CVC热连轧机支持辊磨损严重、不均匀且出现剥落问题,提出与2250热连轧机CVC工作辊相匹配的支持辊新辊形CVR（CVC-VCR Compounded Roll）,采用通用有限元软件ANSYS建立辊系三维弹性变形模型,并在F3机架上进行工业轧制试验。研究结果表明：与原辊形配置相比,CVR辊形配置不仅增加了弯辊力的调控范围,辊缝横向刚度增加11.5%以上,而且轧制过程服役前期和后期的辊间压力分布不均匀度分别降低28.17%和29.1%,辊间压力峰值分别下降27.56%和24.49%;新支持辊CVR自保持性较好,可稳定发挥其性能。     

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.     

支持辊磨损模型的模拟退火算法求解

在大量实测数据的基础上，结合理论分析，用统计方法建立起适合工程应用的支持辊磨损模型．该模型是一个多峰且高度非线性系统的半经验公式，其参数的估计复杂且计算量大．借助于带记忆的模拟退火算法，得到有效的解决．计算结果表明该模型具有较高的预报精度．在武钢2800四辊轧机应用后，取得明显效果．     

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.     

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.     

高速钢轧辊在太钢热连轧的开发与应用

对太钢热连轧SIEMENS模型控制结构及过程数据进行了研究分析,在高速钢轧辊开发方面提出了神经元网络分类建模的控制方法,以适应高速钢轧辊与高铬镍铸铁轧辊的轧制;同时,考虑到高速钢轧辊磨损的遗传性和累加性,改进了轧辊磨损凸度计算方法,快速、高效地投入高速钢轧辊控制。