在线高精度中厚板凸度计算模型

基于普通中厚板四辊轧机,利用影响函数法分析了轧件宽度、轧制力、工作辊和支撑辊尺寸和弯辊力对有载轧辊凸度的影响,并根据大量计算数据进行回归,得出在线有载轧辊凸度计算模型·分析了轧件入口凸度对出口凸度的遗传效果,综合有载轧辊凸度模型和板凸度遗传系数模型得到在线板凸度计算模型·该模型合理地考虑了轧辊变形和轧件横向流动的影响,能够真实反映出口板凸度的大小,计算精度高,是在线板形和板凸度控制的有效工具·     

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·     

首钢中厚板轧机过程控制系统

针对首钢新建3500mm中厚板轧机,自主设计开发了完整的两级计算机控制系统·在过程控制系统中包括了数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能·数据通讯模块负责过程控制系统和其他系统的数据通讯;数据管理模块负责数据库的读写,为模型计算查询模型参数,记录每块轧机的实际工艺过程参数等;过程跟踪模块负责轧件加工过程位置和数据跟踪,并在不同的触发点调用其他功能模块,进行自动轧钢的轧件调度控制和轧制节奏控制;模型计算模块利用数学模型,进行轧机的轧制规程计算和控冷系统的控制参数计算·通过各功能模块的协作,可以实现轧机生产过程的模型自动设定和全自动轧钢控制·该系统已经在现场成功使用·     

中厚板冷却过程中热残余应力的控制

确定了中厚板ACC冷却系统的换热边界条件,建立了钢板温度场和应力场有限元计算模型.利用现场实测数据对温度场计算结果进行验证,利用间接耦合方法对钢板的应力场进行计算.分析了不同集管开启方式、不同辊道速度和不同冷却介质温度对钢板热残余应力的影响规律.     

中厚板低频脉冲TIG打底焊的电弧形态及熔池行为

针对中厚钢板传统背衬板手工打底焊接工艺存在的效率低、工序复杂、过程稳定性差等问题,采用低频率、大占空比的脉冲TIG方法来实现无衬板5 mm大钝边16MnR钢的单面焊双面成形.利用高速摄像详细观察了焊接电弧穿过熔孔的被压缩过程,统计分析了一定焊接速度下电弧尾焰偏转角度和长度与焊缝熔透的相关性.实验结果表明:在一定焊接规范下,电弧熔化钝边形成孔状熔池,穿过熔孔的电弧尾焰偏转角度和长度均与焊接速度呈负相关,且与焊缝熔透程度约呈现正相关,通过观测电弧尾焰尺寸,可对打底焊时焊缝的熔透程度做出预判;电弧周期性变化的热力耦合作用增强了熔池液态金属的搅拌及对流作用,在表面张力、重力、电弧力以及气体吹力的共同作用下,熔孔侧壁上的液态金属向熔池边缘及底部流动,增强了熔池中的热传导,能有效增加焊缝熔深.     

中厚板轧制过程横向厚度的计算方法

在板坯轧制过程中,由于一些不对称的轧制条件的影响,会使辊系的平衡发生变化,进而影响到轧件的横向厚度分布,使轧件凸度分布异常,出现跑偏现象,最终导致产品的板形不良和尺寸精度变差.基于悬臂梁假设和半无限体假设,同时考虑了工作辊的压扁,开发出可以计算轧件横向厚度分布的影响函数法,通过对轧件的横向厚度的分析和计算,得出了轧件的横向厚度与不对称轧制条件间的定量关系.轧件横向厚度的计算结果对轧制过程中避免侧弯的发生、提高成材率具有重要意义.     

中厚板轧线的坯料出炉时间控制

针对中厚板轧线,研究了在实行控制轧制工艺时,如何对坯料的出炉时间进行合理控制,以满足多坯交叉轧制过程轧制节奏控制的需要.介绍了典型单机架中厚板轧线的设备布置情况,并根据不同交叉轧制情况下的轧制节奏控制状态确定坯料之间的轧制间隔时间;根据具体轧线布局计算坯料的出炉运输时间,并确定坯料的出炉剩余时间.考虑其他非理想状况的影响因素,设置坯料出炉剩余时间极限值,实际控制中通过调整该值,保证坯料出炉时间控制的最佳效果.     

悬臂矩形中厚板的弯曲

本文将广义简支边的概念加以补充和推广,以便应用考虑横向剪切变形影响的Reissner平板理论。用叠加法求得在平行于固定边的自由边中点作用一集中荷载的悬臀矩形中厚板弯曲的精确解。     

中厚板加热过程在线控制应用软件的开发

针对宝钢特殊钢事业部新建的国内首条合金板带热轧炉卷生产线热处理项目,采用Visual C++6.0,Siemens的WinCC 6.2和SQL Server 2005等开发了中厚板热处理加热过程在线控制应用软件.软件主要包括人机交互界面、过程计算模型、通信软件和实时数据管理系统,详细介绍了过程计算核心模型的建模原理.在线应用结果表明,该系统与基础自动化系统结合不仅降低了操作强度,而且大幅度提高了加热工艺的控制精度和钢板的加热质量.     

中厚板加速冷却过程控制

中厚板轧后冷却直接影响钢板的强度和韧性。为保证中厚板质量,提出一种新的加速冷却过程控制模型,对反馈偏差进行前馈补偿,并采用控制容积积分法建立钢板温度场,包括一维温度场模型,空冷模型,水冷模型,特别是对金属温度变化时发生的相变潜热进行处理。实验结果表明,该控制模型精度较高,返红温度偏差±5℃,可应用于生产实际。