基于延伸率分析的拉矫带钢纵向翘曲仿真分析

针对带钢产生L翘问题进行了理论分析,并以国内某钢铁企业电镀锌生产线中的拉矫机为研究对象,建立拉矫仿真弹塑性模型.通过设定各种工况,运用MARC有限元软件对带钢的实际拉伸弯曲矫直过程进行弹塑性仿真,由仿真结果分析了弯曲辊排布方式及各工作辊插入深度对消除带钢L翘缺陷的影响,对指导带钢拉矫生产具有一定意义.     

拉矫工艺参数对带钢酸洗速率影响的实验研究

利用自主研发的拉矫破鳞试验机对热轧带钢进行了拉矫模拟实验,运用电位导数首零法测试了不同拉矫工艺参数下热轧带钢的酸洗时间,对实验结果进行了分析,得出拉矫工艺中带钢的延伸率主要由破鳞辊压下量决定,但当破鳞辊压下量达一定值后,破鳞效果不再有明显改善.     

薄带钢拉矫弯曲辊承载载荷数值分析与工艺优化

弯曲辊作为拉矫机的主要承载结构,其使用寿命影响拉矫机的稳定运行周期。以“两弯两矫”型拉矫机为例,建立了弯曲辊载荷模型,并对拉矫工艺进行了优化。首先,基于有限元计算建立了弯曲辊载荷响应面模型,研究了核心工艺参数对弯曲辊载荷的影响规律。其次,为了保证带钢拉矫质量,在定伸长率约束条件下,建立了两组弯曲辊载荷同时控制的多目标优化模型。最后,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化求解,给出了核心工艺参数的优化组合方法,实现了两组弯曲辊载荷的同步控制,有助于延长设备的整机稳定运行周期。     

变辊距拉矫工艺数值分析与辊子间距优化设计

为研究辊子间距对带材拉矫工艺的影响,理论分析了辊子间距和带钢曲率、弯曲辊载荷之间的解析关系。针对“两弯两矫”下的SPCC带钢拉矫工艺,结合有限元计算建立了弯曲辊载荷、带钢伸长率和辊子间距、辊子插入量之间的数学模型,研究了辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响规律。结果表明：弯曲辊载荷、带钢伸长率均随辊子间距的增大而减小,且随着辊子插入量的增大,辊子间距对弯曲辊载荷、带钢伸长率的影响逐渐增大;在给定工艺参数空间内,变辊子间距可扩大带钢伸长率控制范围。基于“大张力小插入量”的工艺设计原则,研究了目标伸长率控制下的辊子间距设计方法,对比分析了设计辊子间距31.1 mm与产线辊子间距28.6 mm下的工艺参数,研究表明入口侧张力增大18.6%,弯曲辊载荷减小28.8%,通过辊子间距与工艺参数的组合设计,有效降低了弯曲辊载荷,有利于延长弯曲辊系的使用寿命。     

基于神经网络的拉矫机控制模型建立

针对冷轧宽带钢连续生产线上的拉矫机,建立可针对不同钢种、规格、来料板形的拉矫机压下量、延伸率和工艺张力等重要工艺参数的设定模型,结合对拉矫变形过程的力学分析和现场实测数据统计与分析的结果,从板形良好的钢卷中择取有代表性的生产数据作为训练样本,将良好的操作经验转化为数学模型,利用BP网络模型的自适应和自学习优势设定带钢拉矫过程中的工艺参数。此模型可以将新的样本随时添加到网络的矩阵,对新品种具有较好的扩展能力。经现场试用表明,模型能准确地预设定拉矫机工艺参数,满足工厂生产要求。     

酸轧机组拉矫机工作辊磨损预测模型研究

针对酸轧联合机组中拉伸矫直机工作辊磨损快、使用寿命短等问题,根据拉矫机工作辊磨损实测数据,通过现场测试及实验,分析了工作辊磨损机理,建立了基于带钢生产吨位下工作辊最大磨损量预测模型、基于拉矫工艺参数下工作辊轴向整体磨损预测模型,并采用遗传算法优化了模型参数,优化后的模型可用于拉矫机工作辊磨损在线预报。     

拉矫机破鳞原理的研究

分析总结了拉矫机破鳞理论,研究了拉矫机工艺参数与破鳞效果之间的关系,提出了酸洗拉矫机工艺参数优化的准则,同时就拉矫在破鳞方面的发展提出建议。     

拉伸弯曲矫直机破鳞功能的研究

总结了拉矫机破鳞理论，研究了拉矫机工艺参数与破鳞效果之间的关系，提出了酸洗拉矫机工艺参数优化的准则及拉矫机破鳞方面的新看法。     

拉矫参数对带钢氧化皮剥离及酸洗性能的影响

目的研究破鳞工艺对热轧带钢表面氧化铁皮开裂剥离及酸洗速率的影响。方法采用自主设计的拉伸矫直试验机对热轧带钢进行破鳞试验,通过调节拉矫机的压下量和张紧力,获取不同拉矫参数下的破鳞试样。利用金相显微镜对不同拉矫参数下的带钢试样的表面和界面形貌进行观察,分析氧化皮的剥落率和破裂情况,比较张紧力和压应力的破鳞作用。采用电位导数首零法对试样进行酸洗速率测定,研究拉矫工艺参数对酸洗速率的影响。结果氧化皮剥落率随着压下量和张紧力的增大而增大,压下量对氧化皮的剥离作用有较强影响。保持压下量或张紧力不变时,酸洗时间随着延伸率的增大而减小;延伸率相近时,较大的压下量对应延伸率的酸洗时间更短;延伸率达到1.36%左右时,酸洗时间达到饱和最低点值24.3 s不再变化。结论氧化皮在受压应力作用时主要以剥落为主,酸洗时间迅速减少;受张紧力作用时主要以产生裂纹为主,对酸洗速率的提升作用弱于压下量。拉矫时采用提高压下量的方法更利于提高酸洗速率。     

提高重卷拉矫辊寿命的优化

介绍了唐钢一冷轧重卷机组的生产流程和拉矫机状态。通过对拉矫机使用中拉矫辊消耗量大,经常出现断辊、掉辊造成带钢表面划伤缺陷等现象的研究,找出多项影响拉矫辊使用寿命的原因。经过辊端轴承结构的优化、装配质量的优化、生产工艺参数的优化、检修制度的完善,提高了拉矫辊的寿命,降低了备件和检修成本,确保了产品质量的稳定性。     

带钢在拉弯矫直过程中延伸量的精细化计算

拉弯矫直过程中传统计算带钢延伸率的方法,仅考虑张力回复后的延伸率,忽略带钢在弯曲弹复后的延伸损失,导致延伸率计算值偏大,影响控制精度.本文考虑带钢的残余延伸及在平断面假设下拉伸区的残余变形对中心层延伸的影响,从而提出新的计算方法.通过大量的试验结果对比分析,与传统延伸率计算结果相比,新公式计算所得的延伸率计算结果更加接近于试验模拟结果,说明用本文提出的方法设定拉矫过程中的工艺参数将更为精确.     

工艺参数对拉矫效果影响的仿真分析

带钢变形机理十分复杂,为获取最佳拉矫工艺参数,以两弯一矫拉伸弯曲矫直机为研究对象,采用LS-DYNA有限元动态仿真软件,模拟带钢矫直过程.根据拉伸弯曲矫直原理,计算矫直某典型缺陷带钢所需的伸长率,分析拉矫仿真结果得出延伸率、张力和啮合量对矫直效果的影响规律.其结果能有效地为生产实践提供参考.     

冷轧平整工艺参数对带钢性能的影响

平整是带钢加工的最后工序,其产品经涂油、包装后直接面向市场,为客户所用。平整工艺通过对轧制力、弯辊力、张力、速度等工艺参数和轧辊表面粗糙度的调整来改善退火后带钢的板形、获得需要的力学性能和表面质量。本文分析了各工艺参数对产品质量的影响,提出了平整产品质量的控制方法,为冷轧带钢平整生产提供了参考。     

极薄规格退火板羽痕缺陷影响因素与控制措施

针对某双机架平整机组生产极薄规格退火板时出现羽痕缺陷的问题,分析认为羽痕缺陷的产生是带钢在平整过程中出现不均匀延伸产生明显分界线而导致的。为此,对平整工艺进行了分析,发现设定张力偏小,CVC辊弯辊力、轴向横移量设定不当,以及轧制力和弯辊力的变化不匹配等因素是造成带钢宽度方向不均匀变形而导致羽痕缺陷产生的主要原因。通过采取平整入口、出口张力较原设定增加20%～30%,开发轧制力、弯辊力前馈程序,优化平整机CVC辊轴向横移量设定,并依据带钢厚度规格将目标板形曲线由0 IU优化为0.5～4 IU边浪等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品量从206 t/月降低至51 t/月,其表面质量满足了国内外多家高端用户的需求。     

Some fundamental considerations for the control of residual flatness in tension levelling

Tension levelling is a process used in the steel industry in order to remove any shape defects present in temper rolled strip. It is generally the final process before the cold rolled product is despatched to the customer, and therefore plays an important rôle in delivering the desired material properties and the product standards required.

In this paper a designed factorial analysis has been employed in order to study the effect that tension levelling process parameters have on the shape characteristics of the levelled product. These characteristics include residual flatness (longitudinal curvature or longbow), centreline elongation and residual (or internal) stress imbalances; criteria which determine whether the customer accepts the material or not. It has been identified that in a basic five-roll leveller the final, adjustable roll wrap angle, has the most significant influence on these characteristics in over 70% of cases. It has also been determined that final flatness is dictated by many second-order process interactions.     

热轧平整带钢C翘机理分析及措施

针对某厂S620GT热轧带钢平整后由下C翘改变为上C翘且其高度平均值达35.9 mm的问题,对带钢C翘方式改变的机理进行了研究。分析认为,平整机下支撑辊传动造成带钢上下表面塑性变形区、前后滑区长度、前后滑值、中性点位置、摩擦力大小等变化,形成上下表面应力差,产生上C翘缺陷。通过开展有限元分析,明确了平整工作辊的配辊要求,即上工作辊辊径大于下工作辊辊径,辊径差在3 mm以内;对比分析工艺参数,开展DOE试验,得到张力为影响热轧平整C翘的关键影响因子,轧制力、弯辊力为重要影响因子,并得到工艺参数的最优组合（张力 220 kN、轧制力 4 000 kN、弯辊力-50 kN）。平整工艺参数优化后,C翘缺陷高度平均值从35.9 mm降至21.5 mm,C翘缺陷控制的准确性与稳定性显著提高。     

张力辊理论设计方法研究

针对带钢精整机组中张力辊参数传统的计算方法过多依靠经验问题,本文以张力辊组各辊子寿命相等为原则,研究张力辊的理论设计方法.建立了辊径计算模型、张力放大计算模型、包角损失计算模型、带钢弹塑性弯曲引起的张力损失计算模型、带钢离心力计算模型和传动功率计算模型,将六个模型耦合迭代,理论计算了张力辊辊径、传动电机功率等工艺参数,提高了张力辊组整体寿命.     

冷连轧机组末机架轧制参数综合设定技术的研究

针对冷连轧机组的生产工艺特点,以带材出口前张力横向分布均匀(即板形良好)作为优化目标函数,建立了一套冷连轧机组末机架轧制参数综合优化数学模型,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组末机架压下量、前后张力、弯辊力等主要轧制参数的综合设定,取得了良好的使用效果,大大提高了成品带材的板形质量。     

1 700 mm平整机薄规格带钢板形缺陷控制研究与应用

为提高某厂1 700 mm罩退平整机板形控制能力,改善薄规格带钢的板形控制质量,以平整机辊型配置优化为基础,对平整轧制力、弯辊力、张力、延伸率等工艺参数进行了优化,并优化了罩退机组对上游产线的板形控制要求,在酸轧采用统一的双边浪板形目标曲线,形成了一整套针对薄规格带钢的板形控制工艺技术,并在生产中得到稳定应用。宽规格带钢板形一检不合格率由11.47%降至1.24%以内,中间规格带钢板形一检不合格率由4.91%降至0.74%以内,窄规格带钢局部浪一检不合格率由95.5%降至8.4%,支撑辊辊型不均匀磨损得到改善,服役吨位提高了30%。     

六辊轧机刚度特性有限元

板带轧机的横向刚度和纵向刚度对于板形、板厚控制十分重要,研究不同状态下的刚度变化规律对提高板形、板厚综合控制的精度具有重要意义。在三维弹塑性有限元模型的基础上,基于某厂1420末机架六辊CVC轧机实际参数,建立了板带轧制整体有限元模型。利用该模型研究板宽、窜辊、辊径和弯辊力的变化对轧机横向刚度的影响,以及中间辊的窜辊量变化对轧机纵向刚度的影响,为轧机的板形、板厚控制量的调整,提供了参考依据,也为板带轧制过程中板形、板厚在线设定,以及控制模型的研究和优化,提供了理论基础。