非光滑带钢在粗糙轧辊平整轧制过程中表面微观形貌的转印行为与演变规律

针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求,在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢表面微观形貌的基础上,建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型,采用工业实验验证了仿真模型的准确性,并据此模型分析轧制前带钢已经具有表面粗糙度分别大于、等于、小于轧辊表面粗糙度时,带钢表面微观形貌的轧制转印行为与遗传演变规律。提出了负转印和转印饱和的概念,定义了两种极限轧制转印状态的描述指标— —负转印最大和转印饱和,研究发现当带钢表面粗糙度小于或等于轧辊表面粗糙度时,存在负转印最大点和转印饱和点;当带钢表面粗糙度大于轧辊表面粗糙度时,负转印最大点和转印饱和点重合。在此基础上,采用负转印最大点与转印饱和点对应的临界板宽轧制力,描述带钢表面微观形貌的遗传及演变规律,并系统仿真分析带钢屈服强度、带钢轧前表面粗糙度、轧辊表面粗糙度等工艺条件参数对于负转印最大点与转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力的影响规律,发现随着带钢屈服强度增大和轧辊表面粗糙度增加,该临界单位板宽轧制力均增大;随着带钢表面粗糙度增大,负转印最大点对应的临界单位板宽轧制力增大,但转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力却减小。      

热轧薄板钢轧制周期内表面粗糙度变化规律的研究

带钢表面粗糙度是由轧机成品道次工作辊表面显微几何结构的压印形成的,为了解在一个轧制周期内钢板表面随轧制长度的变化规律以及轧辊辊面、不同厚度、钢种等对粗糙度的影响,选用HOMMEL TESTER T1000粗糙度仪,对SPHC、SDC01和SDC05钢种现场测量了带钢表面粗糙度的变化.结果表明,粗糙度随轧制长度的增加,中间有两个低谷;初始辊面的粗糙度中心部分较好,遗传到带钢的宽度方向上;粗糙度随带钢厚度的增加而增加;硬度越高的钢种粗糙度越好.根据试验结果,把一个轧制周期内的粗糙度分成不同等级,制定了轧制计划,应用表明,带钢的粗糙度在0.6～1.4μm,比原来降低了0.1～0.6μm.     

平整过程对热轧带钢氧化铁皮粗糙度影响的研究

通过激光毛化方式提高试验冷轧机工作辊表面粗糙度,然后对试验钢板进行小压下量平整轧制试验,研究该过程对试验钢板表面氧化铁皮粗糙度及形貌演变的影响。试验结果表明:1)在工作辊表面毛化粗糙度Rz=80μm,轧制压下量为5%~6%的试验条件下,经过一道次轧制,带钢表面粗糙度Rz可以由试验前的6μm左右提高至试验后的20μm左右,粗糙度转印率为25%左右;2)粗糙度转印过程会对氧化铁皮的完整性造成不利的影响。     

粗糙表面镀锡基板连退平整轧制过程表面控制

以某厂连退机组R2级高粗糙度表面镀锡基板产品开发任务为依托,通过在试验生产中带钢整体取样和离线测量表面三维形貌,以工业试验方法研究揭示了双机架平整轧制过程中带钢表面粗糙度的遗传与变化规律,运用逐步回归方法针对大量实测数据建立了双机架平整轧制过程带钢表面粗糙度遗传与变化的预测模型,并根据试验掌握的带钢表面粗糙度的变化规律和拟合获得的带钢表面粗糙度预测模型,研究建立了R2级表面镀锡基板的连退平整轧制过程粗糙度控制的工艺策略、设定模型和工艺参数,形成一套R2级表面镀锡基板粗糙度控制技术。将该套技术应用于实际生产中,在国内首次成功开发出R2级表面镀锡板,并且使R级表面镀锡基板粗糙度控制精度显著提高,基本消除了镀锡辊涂后的表面印刷图案的色差和鲜映度缺陷,创造了巨大的经济和社会效益。     

R2级表面镀锡基板平整轧制过程表面粗糙度控制

以某厂连退机组R2级表面镀锡基板产品开发任务为依托,通过在试验生产中带钢整体取样和离线测量表面三维形貌,以工业试验方法研究揭示了双机架平整轧制过程中带钢表面粗糙度的遗传与变化规律,运用逐步回归方法针对大量实测数据建立了双机架平整轧制过程带钢表面粗糙度遗传与变化的预测模型,并根据试验掌握的带钢表面粗糙度的变化规律和拟合获得的带钢表面粗糙度预测模型,研究建立了R2级表面镀锡基板的连退平整轧制过程粗糙度控制的工艺策略、设定模型和工艺参数,形成一套R2级表面镀锡基板粗糙度控制技术。将该套技术应用于实际生产中,国内首次成功开发出R2级表面镀锡板,并且使R级表面镀锡基板粗糙度控制精度显著提高,其中满足粗糙度精度窗口[0.37μm,0.47μm]的合格率达到65.33%,基本消除了镀锡辊涂后的表面印刷图案的色差和鲜映度缺陷。     

二十辊轧机工作辊对SUS304带钢表面粗糙度的影响

针对冷轧产品2B表面粗糙度较市场上同类产品粗糙度高的现象,本文从二十辊轧机工作辊的表面粗糙度方面进行实验研究。实验发现F辊的表面粗糙度变化对2D表面粗糙度影响较小,H辊的表面粗糙度变化对表面影响较大并且随着轧制长度的增加而增加,实验通过降低H辊表面粗糙度使2.0 mm以上厚度规格带钢的表面粗糙度降低了0.04μm。     

超纯铁素体TTS445J2亚光表面的研究与开发

研究了使用廿辊森吉米尔轧机轧制铁素体不锈钢TTS445J2时,轧辊粗糙度与成品表面光泽度、粗糙度的关系,并研究了材料退火钝化后组织、力学性能和表面耐蚀性的情况。试验生产结果表明,廿辊森吉米尔轧机可以将轧辊粗糙度传递到带钢表面,从而生产出亚光表面不锈钢;随着轧辊粗糙度的提高,带钢表面粗糙度也在提高,光泽度呈降低趋势。轧辊粗糙度达到2.0～3.0μm时,试验带钢表面有很好的消光性,可以应用于室内装饰及建筑外墙、屋面。     

平整轧制过程中工作辊粗糙度衰减模型

 针对以往平整工序工作辊表面粗糙度衰减模型仅仅考虑轧辊材质与轧制公里数影响，而忽略所平整带钢的特性以及轧制压力等工艺参数作用，造成辊面实际粗糙度预报误差较大以致影响成品带钢表面粗糙度的控制精度问题，充分结合平整轧制过程的设备与工艺特点，通过大量的理论研究与现场试验，在从微观层面分析了平整轧制过程中工作辊表面粗糙度衰减机理的基础上，不但考虑到工作辊表面硬度、表面原始粗糙度的影响，而且考虑到平整轧制过程中的单位轧制压力及单位摩擦应力的作用，建立了一套适合于平整轧制的工作辊表面粗糙度衰减模型，编制出了相应的工作辊表面粗糙度预报软件，并将其应用到某1 420平整机组的生产实践，取得了良好的使用效果，提高了成品带钢表面粗糙度的控制精度，为机组创造了较大的效益，具有进一步推广应用的价值。     

UC轧机的优质板形控制技术特性

用于带钢轧制的ＵＣ轧机，是日立公司近些年开发出来的既能轧制较宽、较薄和较硬的带钢，又能获得良好的表面粗糙度和不平度的优质板形控制技术，它是通过中间辊移动、中间辊弯曲和工作辊弯曲这三种板形控制作用的组合，使得轧制带钢产品朝着高质量方向发展。     

冷轧带钢表面粗糙度预测模型研究

为了满足冷轧带钢厂对于带钢表面粗糙度预测与控制的需要,把遗传算法和神经网络结合起来形成GA-BP算法,利用遗传算法对神经网络的结构参数和性能参数进行优化,建立了一种新的冷轧带钢表面粗糙度预测模型,并应用于宝钢2030冷连轧机带钢表面粗糙度预测,预测模型具有较高的学习精度和较好的泛化能力.     

冷轧平整机工作辊表面粗糙度衰减模型

 冷轧平整机的工作辊直接和带钢接触,其表面粗糙度衰减情况对带钢成品的板形和表面质量有重大影响。因此,分析轧辊磨损机制,对轧辊表面粗糙度的衰减进行精确预测十分必要。首先采用灰色关联度分析对影响平整机工作辊表面粗糙度磨损的因素进行分析,确定了工作辊表面粗糙度评估指标体系。进而应用优化在线稀疏最小二乘支持向量回归模型对冷轧平整机的上工作辊表面粗糙度进行在线预测。通过预测误差准则实现系统的前向递推,采用FLOO(fast leave one out)的修剪算法实现其后向删减,并且采用最速下降法实现了2个超参数的在线优化。经过仿真研究表明,系统预测的绝对误差平均值为0.014 9,与其他方法相比具有明显的优越性,并且系统具有在线自适应的能力,能够随着时间而进化。     

High-speed steel rolls used for cold rolling

During cold rolled production of steel,each change of rolls causes a halt in production and affects the roll’s grinding maintenance and consumption.Consequently,rolls are very critical to the costs of steel production. Besides the rolling accidents,surface quality problems,including inhomogeneous wear and a decrease of the surface roughness of the rolls are other main reasons for outage and a change of the rolls.Therefore,safe rolls,with superior wear resistance and roughness retentivity will be a future trend in the cold rolling steel industry.In this study,the property characteristics and in-service performance of high-speed steel(HSS)cold rolling work rolls at Baosteel are discussed.The results of this study indicate that in-service performance of HSS cold work rolls has an improvement over conventional rolls.Implementation of HSS work rolls will prolong the rolling campaign and improve the rolling stability,thus,the cost of cold rolling production can be better controlled.     

Thermal Scratch on Surface of SUS430 Stainless Steel Strip in Cold Rolling Process

The thermal scratch significantly influences the surface quality of the stainless steel in cold strip rolling.The thermal scratch has a close relation to the rolling parameters,the rolls surface and the emulsions used in rolling.In order to explain the thermal scratch on the strip surface,the cold rolling process of SUS430stainless steel strip was investigated in the laboratory.The thermal scratch defect occurs frequently in the second rolling pass(maximum reduction in height is 32.3%),especially on the lower surface of strips.When concentration and temperature of the emulsion are the same,the thermal scratch on the surface of the strip is aggravated with increasing the roll surface roughness.With the same roll surface roughness and emulsion concentration,the thermal scratch is obviously more severe at an emulsion temperature of 63℃than 55℃.With the same roll surface roughness and emulsion temperature,the thermal scratch is distinctly weaker at the emulsion concentration of 6%than that of 3%.     

基于Copula函数的热轧支持辊健康状态预测模型

热轧支持辊的健康状态在带钢板形质量和轧制稳定性控制中起着关键作用,非线性、强耦合、少样本等特点使得热轧支持辊健康状态的预测复杂,目前各大钢厂仍以定期维护和事后维修为主。本文提出了一种支持辊虚拟健康指数的构建方法以及基于Copula函数的复杂工况健康状态预测模型。首先结合支持辊弯窜辊数据表征支持辊健康状态,再使用K-means聚类方法对支持辊工况进行划分,将各工况下过程数据分别构建Copula预测模型,最后根据实际轧制计划的排布顺序融合各工况模型的预测结果。提出的基于Copula函数的预测模型在某钢厂1780热连轧产线得到应用,结果表明,该模型能够准确有效的按照轧制计划实现支持辊的健康状态预测,以更科学的策略指导支持辊更换维护。      

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效.基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律.仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响.      

Surface Wave Based Ultrasonic Technique for Finding the Optimal Grinding Condition of High Speed Steel (HSS) Work Rolls

Over the last few years, the use of work rolls for hot rolling of flat steel has been changed from clear chill rolls to indefinite chill, then high chrome steel and now high speed tool steel (HSS). HSS rolls are highly crack‐sensitive because of its high surface hardness. The crack propagation develops within the working surface of the roll, gradually increases in depth and width followed by a large “cats‐tongue” band type spalls of the overlying barrel surface and that leads to abnormal roll failure. This paper presents the development of surface wave based ultrasonic technique to optimize the grinding procedure for having crack free roll surface.     

镀锌板光整过程表面粗糙度控制技术

 热镀锌带钢是高端汽车板的主要原料，用户对其表面质量控制提出了较高要求。首钢某热镀整机组的镀锌带钢出现了上下表面粗糙度分布不均匀，表现为带钢下表面粗糙度值高于上表面。针对此问题进行了大量的现场试验和理论研究。分析认为，光整过程的非对称因素是造成镀锌带钢表面缺陷的主要原因。以非线性有限元软件ABAQUS为仿真平台，建立二维平整轧制有限元模型，通过非对称仿真计算验证了镀锌带钢表面缺陷的产生原因，并且提出了优化光整轧制力 张力配比、辅助辊调整的改进措施，从而圆满地解决了镀锌带钢的表面质量问题，研究结果对生产实践具有借鉴意义。     

Effect of temper rolling on texture formation in a low loss cold-rolled magnetic lamination steel

The dependence of magnetic properties such as core loss and peak permeability on the temper rolling process has been studied in a semiprocessed, cold-rolled magnetic lamination (CRML) steel. The results indicate that temper rolling parameters such as temper mill extension and roll roughness have a significant influence on the magnetic properties. Material processed with high temper mill extension and smooth work rolls shows a sharper texture, which results in highly anisotropic peak permeability values between the rolling direction and the transverse direction. Texture analysis suggests that temper rolling with both high extension and smooth work rolls may concentrate strain at the surface, which would explain the development of the rolling texture at the surface.     

冷轧铝板带表面油污的控制

板材表面油污严重影响产品外观质量,通过优化铸轧带坯质量、控制冷轧轧制油质量和工作辊粗糙度、加强冷轧板面除油和横切矫直机清辊,板面油污得到了有效控制。     

平整过程冷轧带钢表面粗糙度控制技术研究

对采用不同毛化工艺的冷轧带钢表面微观形貌进行了分析,并以3.5μm的电火花毛化辊为研究对象,对其平整轧制过程中辊面和板面粗糙度的衰减曲线进行了试验研究.在大量试验数据和理论分析的基础上,获得了平整轧制过程中带钢粗糙度衰减规律,从而为成品带钢表面粗糙度的控制提供了指导.