板形理论的进步与应用

金属塑性加工中板形理论的进步分三个阶段轧辊变形理论;轧件变形理论;轧件轧辊统一变形理论.本文推导出了四维轧制差分方程,以厚度为控制量的二维板形差分方程,以轧辊实时凸度和弯辊力为控制量的二维板形差分方程.构造了二次型目标函数,可用贝尔曼动态规划方法求出板形板厚最优控制综合,轧辊实时凸度估计和最佳弯辊力设定.     

新型电磁调控轧机弯辊辊型电磁补偿及初始辊缝

 为解决薄带轧制过程中的各类板形问题,以新型电磁调控轧机为研究对象,利用Marc建立三维热-力耦合有限元模型,分析了弯辊和电磁调控轧辊综合作用下弯辊力和轧制力对轧辊辊型状态、板形分布、板坯边部应力、辊间接触应力、承载辊缝形状的影响规律。结果表明,弯辊机制的施加将直接促进电磁调控轧辊的稳定胀形,使电磁调控轧辊胀形凸度得到整体性补偿,并以板形良好为依据,给出新型调控轧机合理的弯辊力施加范围。对比分析了不同弯辊力和轧制力下辊缝函数的变化情况,形成不同的二次、四次凸度,为板形控制及初始辊缝设定提供依据。     

1750mm冷连轧机弯辊力模型研究与设定

针对1 750mm冷连轧机组的设备特点,计算并分析了弯辊力对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、带钢入口厚度、中间辊横移量、带钢凸度、单位轧制力、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力预设定模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差低于5.67%,成品带钢的板形标准差平均值降至1.83IU。实践证明,该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性。     

四辊宽带钢冷轧机轧辊凸度的研讨

本文叙述了宽带钢冷轧机在不同工艺条件下板形不直所需的轧辊凸度的计算方法,同时提供了利用该方法对某四辊冷轧机轧辊凸度作定量计算的结果。在此基础上,指出了轧件宽度、轧制力、弯辊力等因素对轧辊凸度的影响规律,进一步对其实际应用作了简要提示,从而为板形控制提供了定量计算手段。     

六辊轧机辊系变形的有限元分析

建立了六辊轧机辊系变形的有限元模型,分别计算了不同弯辊力、轧辊横移量下辊系的弹性变形,并计算得出有载辊缝的凸度及边降值。分析比较了弯辊力和轧辊横移对板形控制的影响效果,提出的凸度调节制度对现场生产具有指导意义。     

轧辊磨损及补偿控制应用研究

热轧带钢板形的控制是多方面的,影响因素主要有轧制力、弯辊力、串辊位置、轧辊热膨胀、轧辊轮廓、轧辊磨损。这几个因素相互影响制约,共同控制着带钢板形的好坏。在众多因素中,要属轧辊磨损因素最为不可控。支撑辊表面往往是不均匀的、长期的磨损,并且支撑辊属于基础性的承载轧制力,所以对支撑辊磨损模型的与计算是十分必要的。在现有的板形控制模型中加入了补偿控制方法,产品的质量也产生了非常可观的提升。     

我国电工钢近年进出口状况

热轧板带的凸度和板形主要取决于轧辊的机械磨削、轧辊温升、轧辊磨损以及轧辊的弹性弯曲变形有叠加作用。轧辊弹性弯曲变形又受机架负载（轧制力）和轧辊反向弯曲力的影响。目前控制板形的方法主要有可反复移动的CVC工作辊、弯辊。PC辊和轧辊分段冷却几种。     

泰钢生产极薄冷轧钢带板形缺陷控制

泰钢950轧机在极薄冷轧钢带生产过程中,针对轧机因弯辊力波动大、轧辊热膨胀不均、轧制压力大等造成板形缺陷的原因,通过减小弯辊力波动,提高轧辊热膨胀的均匀性,优化轧制、退火工艺参数,保证轧辊的辊型精度,提高了极薄冷轧钢带的板形质量,板形缺陷降级率由1.77%降低到0.51%。     

热连轧控制系统优化设计和最优控制

提出了用于热连轧分层递阶智能控制中的张力复合最优控制系统,板形板厚协调最优控制和速度设定的温度控制等３个子控制系统的优化设计方案,应用轧制主程和二次型目标函数推出板形板厚协调闭环最优控制、穿带过程辊缝最佳校正、轧辊凸度实时估计,最佳轧辊凸度设定和最佳弯辊力设定等热连轧过程优化策略。     

轧机板形控制域的计算及其实践应用

基于分段离散法研究了轧机板形控制域的具体计算步骤及方法,并使用该计算方法对某新建轧机的板形控制域进行了计算,通过与目标板形控制域相比较,最终确定了该轧机弯辊力范围与轧辊横移量范围的设计参数。     

冷轧机工作辊非对称弯辊的板形调控理论研究与应用

为减少冷轧带钢的非对称板形缺陷的产生,设计了工作辊非对称弯辊控制系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口横向张力分布的影响,通过迭代法计算出工作辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布以及出口横向张应力分布.理论分析结果表明,工作辊非对称弯辊可以在一定程度上改善辊间压力分布不均,减轻轧辊磨损和减少轧辊掉皮事故的发生,降低带钢边部的非对称板形缺陷.实际应用结果证明,当倾斜调整量小于10%时,应用工作辊非对称弯辊替代倾斜调整,可以获得更好的板形精度.      

六辊冷轧机的弯辊力组合板形控制策略

针对现有六辊轧机对使用两组弯辊力进行四次板形控制的理论不足,提出了弯辊力组合板形控制策略.利用Marc有限元仿真计算软件建立辊系-轧件耦合模型,分析工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别.在此基础上通过理论推导,建立了弯辊力组合板形控制策略的两种实现方式——在线闭环控制模型与基于弯辊力组合系数的设定参数在线调节方法.现场应用结果表明,弯辊力组合板形控制策略能够充分利用工作辊弯辊力与中间辊弯辊力板形调控特性的差别进行配合调节,对长期困扰生产的四次板形缺陷实施快速精确的控制.      

冷连轧加减速过程的数字模拟以及弯辊力补偿模型的探讨

用直接法进行了加减速过程的数字模拟计算,研究了加减速过程中板形的变化。结果证明,加减速过程中轧制压力的变化会引起板形的变化,如果不依轧制压力的变化对弯辊力进行补偿,则不会得到良好板形的产品。文中给出了弯辊力补偿模型并进行了模拟计算,证明利用此种补偿模型可以获得满意的板形。     

“1+4”热连轧板形板凸度自动控制系统分析

从板形控制方程和生产线的板凸度控制结构入手,针对"1+4"热连轧生产线的板形板凸度控制系统的轧制力分布、工作辊冷却喷射、工作辊弯辊力控制、轧制力跟随控制等功能及其实现作了全面详细的介绍,给出了板形板凸度的实时控制方法,对工艺技术的提高和带材板形的改善有很好的帮助.     

热塑有限元的理论分析及应用

利用热塑有限元对板材轧制过程进行模拟计算,能够计算轧制力、轧制力矩、辊形、板形等参数,对板材轧制起到定量计算的作用。热塑有限元在板材生产中能计算最佳辊型、板形、弯辊力、串辊位置以及压下制度,达到提高成材率、提高板材质量的目的。热塑有限元是一种三维的弹塑性有限元,它应用的本构方程是由试验数据回归得来的,使用了加工硬化、拉拔效应等计算方法,计算结果精确。     

高强钢四辊平整机弯窜结构设计分析

研究表明,板宽越小,工作辊之间的有害接触区域就越长,为改善板形所需要的弯辊力就越大;对于高强窄带钢而言,单纯通过弯辊机构已经无法得到良好的板形,弯辊和窜辊机构的综合运用,可以较大程度上克服板形边部减薄等问题,同时还可以均匀轧辊磨损,延长轧辊寿命,现场应用效果良好。     

热轧带钢板形控制方法探讨

本文通过介绍宽带钢在轧制过程中的板形方程要求 ,从板形控制的工艺分析入手 ,采用优化轧机负荷分配 ,轧机最佳弯辊力设定 ,和工作辊支撑辊辊型的优化来达到控制板形的目的。文中详细论述了有关板形控制和基本方法。     

CVC六辊轧机

CVC轧辊是曼德斯曼-西马克公司80年代初期发展起来的新技术,最近应用在六辊轧机上,在控制板形方面取得了良好效果。CVC轧辊又称为瓶状轧辊,它可以轴向移动,与HC轧机和UC轧机一样也采用弯辊力控制板形。CVC轧辊在六辊轧机上配置有多种,如工作辊为CVC轧辊,中间辊为CVC轧     

基于刚度特性分析的UCM冷轧机板形板厚综合设定模型

 针对六辊UCM冷轧机,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型,并利用该模型系统计算了板形板厚综合设定模型中所需的轧制力、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的横、纵向刚度,分析了中间辊横移对轧制力横、纵向刚度的影响规律。并在轧机刚度分析基础上给出了中间辊横移位置设定模型、弯辊力设定模型和空载辊缝设定模型等,建立了六辊UCM轧机板形板厚综合设定模型和设定策略。采用有限元模型验证了板形板厚综合设定后的板形、板厚均满足目标要求。     

板形控制的理论基础

本文研究了板形与横向厚差的关系,在推导横向厚差方程时考虑了轧制压力沿带材宽度的不均匀分布,得出辊间压力分别按二次曲线和四次曲线计算时横向厚差方程和弯辊力设定值的计算公式,并同实测数值进行了对比和分析。本文还分析了纵向厚差和板形的综合调节,研究了弯辊力对轧制力和横向前张力差的传递系数,为板形自动控制系统的设计提供了理论基础。