油粘度对冷轧不锈钢带表面粗糙度的影响

采用不同粘度的冷轧油，研究了轧制成形过程中润滑油膜对不锈钢轧后表面粗糙度的影响。轧制实验表明：油膜厚度减少有利于不锈钢带轧后表面质量的改善。     

3+1型乳化液系统工艺润滑制度优化设定技术

为了研究配置3+1型乳化液系统的冷连轧机组生产不锈钢产品因轧制变形区欠润滑、过润滑以及冷却不足等导致冷轧带钢上表面和下表面质量差异的问题,以某钢厂新建六机架冷连轧机组为研究对象,从乳化液工艺润滑的角度出发,介绍了该机组3+1型乳化液工艺润滑系统布置,分析了工艺润滑制度参数对轧制稳定性的影响因素.通过揭示乳化液浓度、温度...     

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%.     

不锈钢冷连轧轧制力显函数模型的开发与应用

针对不锈钢冷连轧生产工艺,提出动态变形抗力概念,利用四辊可逆冷轧机和Inston高速拉伸实验机进行轧制-拉伸实验,在MMS-200热模拟实验机上测定不锈钢的应力-应变曲线,建立不锈钢动态变形抗力模型。在Hill方程的基础上建立了轧制力显函数模型,并通过变形抗力和摩擦因数的逆向回归计算实现模型的在线自学习。提出了适合轧制力模型的可信度评估方法,引入Theil不等式系数法,依据TIC值定性分析了模型的适用性。最终确立了适合于冷连轧生产的精确的轧制力显函数模型,并将其应用到生产实践中。统计结果表明：冷连轧过程中轧制力的模型计算值与实测值的相对误差小于3.67%,该模型具有良好的计算精度和较好的泛化能力,适合于工业生产实践。     

二次冷轧机组带钢下表面润滑工艺补偿技术

 为了解决二次冷轧机组轧制过程中带钢上、下表面油膜厚度存在差异的问题,通过分析油膜厚度形成与演变机理,建立了二次冷轧机组带钢上、下表面析出油膜厚度计算模型。在此基础上,采用增加带钢下表面乳化液流量和乳化液配比浓度的方法,开发出一套二次冷轧机组带钢下表面润滑工艺补偿技术。通过该技术实现了二次冷轧机组带钢上、下表面轧制变形区油膜厚度均等的目标,同时,最大程度降低了带钢表面条状斑迹缺陷的发生率。并将该技术应用到国内某钢厂1 220二次冷轧机组,应用效果显著,典型钢种带钢上、下表面条状斑迹缺陷发生率大大降低,降低程度均在50%以上。     

极薄板高速轧制热划伤缺陷控制技术

分析了4号机架热划伤为犁沟作用所致的金属堆积,属于轧辊和带钢剐蹭产生的热状态下的机械划伤。解决划伤的策略为降低4号机架轧制速度和压下率,增加乳化液温度和浓度,从而降低金属区的变形热。提出了一种以降低热划伤为原则的轧制策略,在保持5号机架出口速度不变的前提下,将4号机架压下率从34.1%降低至29.8%,将5号机架压下率从14.0%增加至29.3%,将4号机架轧制速度从1 615降低至1 272 m/min,从而降低了轧制区的温度。同时,提出了以乳化液浓缩变化为核心的润滑原则,通过将极薄规格镀锡基板的乳化液温度增加至55～60 ℃,乳化液S3箱质量分数提升至5.5%～7.0%,兼顾了轧制区内对油膜厚度和稳定润滑的要求以及轧制区外对轧辊和带钢强制冷却的要求。采取以上措施后,极薄板热划伤缺陷的发生率从12%降低至1%,带钢表面质量能够满足高端用户的需要。     

A new cold rolling lubrication method combining emulsion and neat oil lubrication

The cooling and lubrication process is one of the key processes in cold rolling,as it not only determines surface quality and strip shape,but also reduces the rolling power consumption and extends the life of the roll even during high-speed operation.In this study,an innovative method combining emulsion lubrication and neat oil lubrication was used to solve some problems associated with individual passes.Laboratory tests on stainless steel strips showed that this new lubrication method could improve the surface quality of the strip,control the rolling friction in the deformation zone,and has the potential of making lubrication systems simpler and easier to operate, all while reducing the negative environmental impact from emulsion processing.     

双辊铸轧704不锈钢薄带的冷轧实验

对双辊铸轧704不锈钢薄带进行了冷轧处理,分析了冷轧前后薄带的表面质量及显微组织.结果表明:在冷轧过程中,因动态再结晶和动态回复,使薄带的晶粒进一步得到细化.变形量过大时,冷轧薄带内部出现微观晶界裂纹,并随着变形量的增加最终发展成宏观裂纹.笔者还应用金属学、结晶热力学对晶界裂纹的产生机理进行了分析,认为当冷轧变形量达到一定程度后必须对薄带进行固溶处理,以避免裂纹出现.另外,结合冷轧过程中薄带板形的变化,对704不锈钢铸轧薄带给出了合理的冷轧变形量.     

冷连轧机边降控制窜辊数学模型研究

 针对某冷连轧机边降控制存在的问题,采用显示动力学有限元方法建立了四辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型,分析了影响带钢边降的主要因素带钢厚度和带钢变形抗力对带钢边降的影响。基于边降控制机理和自主设计的EDW边降控制工作辊辊形特点,用边降控制等效面积法建立了冷连轧机边降控制窜辊数学模型,通过有限元仿真数据分析和工业轧制试验确定了模型参数。1700四辊冷连轧机应用本窜辊模型投入自主研制的EDW边降控制工作辊和配套的VCR变接触支持辊,取得了电工钢板边降平均值≤7 μm的比率达到98.22%且同板差≤10 μm的比率达到97.25%的显著生产实绩。     

冷连轧升降速过程板形控制工艺润滑制度优化

 冷连轧机组在带钢升降速过程中,轧制速度会出现频繁的、较大程度的波动,轧制变形区的摩擦因数也会随之发生较大的波动,引起轧制压力来回波动,从而造成升降速阶段的板形相较平稳阶段的板形而言呈现出大幅度变差的问题。工艺制度优化对于摩擦因数引起的板形问题非常有效,因此,首先分析了不同乳化液浓度、初始温度和流量下的带钢在升降速过程中板形的变化过程。针对升降速阶段板形缺陷,采用分段离散法将带钢分别沿横向和纵向分成若干条元,提出升降速过程中板形横向目标函数和纵向目标函数,进而构造出升降速过程中板形动态变化目标函数,实现对轧制过程中板形波动在横向和纵向上的综合控制。由于乳化液浓度和初始温度在轧制过程中无法改变,所以结合板形目标函数,以带钢不发生打滑和热划伤、各机架轧制力不超过限定轧制力为约束条件,提出乳化液浓度和初始温度优化设定函数;乳化液流量优化针对频繁变化的局部浪形缺陷能够起到有效控制,因此乳化液流量一般随轧制速度呈非线性变化,以出口板形波动最小为控制函数,以不发生打滑和热划伤、各机架乳化液总量不超限为约束条件,提出乳化液流量跟随速度优化函数。最后将优化模型应用于国内某钢厂冷连轧机组,根据优化前后轧制力分布、带钢板形云图可知现场应用效果良好。     

不锈冷轧带钢表面光洁度的控制

在生产中，不锈冷轧带钢的表面光洁度一般用粗糙度进行控制，其粗糙度越低，光洁度越高。应使用低粗糙度和低微小缺陷面积率的不锈热轧带钢，高的总压下量，低粘度轧制油和平整率达到1％的工艺轧制可获得较高光洁度的不锈冷轧带钢。高速钢轧辊轧制的不锈冷轧带钢的光洁度优于模具钢轧辊。     

不锈钢冷轧机的选择及应用

二次精炼、连铸和多辊轧机是促进世界不锈钢生产快速发展的三大重要技术。针对不锈钢变形 特点和对冷轧机的基本要求,重点介绍了当前不锈钢板带生产中普遍选用的森吉米尔 ZR轧机,SUNDWIG 四 立柱轧机和 SMS-SB双机架轧机等几种单机架可逆式冷轧机和冷连轧机,并对它们的近代发展作了描述。     

神经网络在冷轧301S不锈钢极薄带材表面硬度预测中的应用

 基于现场生产冷轧极薄不锈钢带材表面硬度极难控制的问题,针对301S不锈钢的冷轧生产工艺进行了研究,分析了不锈钢冷轧生产过程中影响表面硬度的相关工艺参数,得出材料的抗拉强度、轧制速度、轧制油温度和压下率是影响轧后材料表面硬度的关键因素。利用BP神经网络建立了预测表面硬度的非线性映射模型,并根据此模型得出了预测数据的趋势图谱。研究结果表明,压下率的变化对冷轧不锈钢表面硬度的调节能力最强,而其他参数对硬度的影响为10HV左右。经检验,模型的预测值和实测值的相对误差为-2.63%~2.76%,预测结果准确率高,可以用于产品质量的现场在线控制。     

非对称不锈钢/碳钢复合板可逆冷轧过程的数值模拟

应用ANSYS有限元软件分析了热轧复合的不锈钢／碳钢复合板在冷轧过程中的变形特性以及界面上的应力、应变分布，确定了界面结合强度和成卷可逆带张力冷轧时的最大道次压下量。用3D-FEM模拟了接触表面上的应力，计算出了总轧制压力，并与实验值进行了对比。对比结果表明模拟值与实验值吻合较好。     

热卷箱在2250热连轧不锈钢带生产中的应用

热卷箱是置于热连轧钢带生产线上粗轧机与精轧机之间,将中间坯卷取和开卷的一种设备。通过设备和工艺攻关,太钢2250热连轧生产线成功地应用热卷箱规模化生产热轧2～5.2 mm 300系和400系不锈钢带,提高了钢带的表面质量和生产效率。文中探讨了热卷箱应用于不锈钢带生产的优劣势和生产中易出现的划伤和花印等问题。     

冷轧过程轧板内圆形夹杂物变形

运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件,建立了水平辊系二维五连轧弹塑性有限元模型,利用小型重启动方法对DCO3冷轧板五连轧过程中轧板内硬性夹杂物变形进行了模拟,分析了夹杂物尺寸、初始位置以及轧板压下量对夹杂物变形的影响。研究结果表明：模拟结果与实际相接近,轧板内夹杂物的变形程度主要随着轧板压下量的增加和夹杂物尺寸的增大以及夹杂物距轧件表面距离的减小而增大。轧件由3.0mm被轧到0.7mm,夹杂物直径超过20μm时,轧制结束后夹杂物前后部位处变形程度较大,轧件内部可能会产生由于夹杂物破裂而形成的裂纹源。     

精冲带钢冷连轧生产过程的卷取分析

实现厚规格精冲带钢的顺利卷取是精冲钢冷连轧生产工艺成功应用的关键。利用4辊可逆冷轧机进行轧制试验,在MMS-200热模拟试验机上测定精冲钢的应力-应变曲线,建立精冲钢冷轧终态变形抗力模型。针对1750mm冷连轧机组配置的卡罗塞尔卷取机,进行精冲带钢卷取过程的机理分析和卷取状态的受力分析,为精冲钢冷连轧极限厚度卷取能力的分析和计算提供理论支撑。在此基础上,完成了不同摩擦条件下多规格精冲钢冷连轧生产卷取机的极限厚度计算,并给出相应的安全卷取厚度窗口。该研究适合于工业生产实践,对精冲钢冷连轧生产工艺研究具有重要意义。     

带钢冷轧润滑形膜的特征

提出了一种建立于流体动力学及塑性变形原理基础上的带钢冷轧润滑模型,可用于预测分析轧制变表区内油膜厚度,前滑、轧制压力及摩擦力分布等。该模型首先求解入口速度,然后得到油膜厚度,另外,本作还进行了高运动粘度矿物油带钢轧制、实测了不同压下率下变形区入口处油膜厚度,结果表明：实测值与计算机值吻合很好。该模型为进一步研究带钢冷轧及其润滑过程、优化生产工艺提供了依据。     

冷连轧机变接触支承辊板形控制性能研究与应用

通过现场跟踪测试和生产实践发现武钢1700冷连轧机组 "酸轧联机"改造工程中存在常规凸度辊形配置方案不合理,由此引起了薄规格轧制的工作辊"压肩"现象和轧制过程欠稳定导致成品板形质量欠佳等问题.采用二维变厚度有限元方法建立辊系弹性变形仿真模型,研制了酸轧联机条件下的VCR变接触支承辊,经过工业轧机现场轧制已成功投入1700冷连轧机实际应用.现场应用表明:改善了轧机板形调控性能,提高了带钢板形质量,增强了薄规格品种轧制能力,支承辊辊形自保持性较好.     

二次冷轧机组乳化液体积分数在线控制技术

 针对二次冷轧机组轧制升降速过程中轧制压力波动的问题，充分考虑乳化液直喷系统的设备与工艺特点，在分析了轧制速度、乳化液体积分数等对带钢表面析出油膜厚度、轧制变形区油膜厚度、摩擦因数、前滑值、轧制压力影响的基础上，建立了乳化液体积分数与轧制速度之间的对应关系，通过在线实时调节乳化液体积分数弥补升降速过程轧制压力的波动，形成一套二次冷轧机组乳化液体积分数在线控制技术。本技术在某钢厂1 220二次冷轧机组应用后，有效地减少了升降速过程轧制压力与带钢厚度波动，提升了轧制稳定性与产品质量，具有进一步推广应用的价值。