轧制高强钢用新型冷轧工作辊的开发及其应用

针对高强钢、超高强钢的轧制生产需求,通过合金成分设计和制造工艺开发,研制出轧制高强钢用新型冷轧工作辊,工作层的耐磨性能以及辊体的强韧性得到显著改善。现场使用结果表明：单周期平均轧制吨位提高了约40%,单次下机磨削量降低了约7%,使用性能优于进口的同类型冷轧工作辊。新型冷轧工作辊适用于汽车用高强钢的轧制生产,硅钢、不锈钢及其他难轧板材等也有广泛的应用前景。     

多参数耦合下冷轧铝带工作辊分段冷却调节特性

为得到多参数耦合下冷轧铝带工作辊分段冷却调节特性,建立了工作辊和轧件的一体化耦合传热模型.耦合传热建模过程包含工作辊和轧件导热微分方程的建立、轧件变形热和摩擦热的求解、换热边界条件的确立、工作辊热辊形的计算及采用二维交替差分对微分方程进行求解.仿真结果表明,同一轧制参数下工作辊分段冷却正负方向调节能力近似相等,但单向调节幅度受轧制参数影响较大,轧制长度、喷射梁工作压力和摩擦系数的增加对分段冷却调控能力具有促进作用,轧制速度的作用则相反.     

热轧工作辊变行程窜辊策略

推导出工作辊磨损特征参数与窜辊策略参数的定量关系表达式,从理论上研究各种窜辊策略参数对工作辊磨损特征参数的影响,并分析工作辊不同磨损量时窜辊对承载辊缝的影响.在此基础上,制定窜辊策略参数的选取原则,并提出了热轧常规曲线工作辊变行程窜辊策略,此策略在国内多个热连轧生产线上得到运用.     

UCM冷连轧机硅钢边降控制技术

以马钢四机架UCM酸洗冷连轧联合机组为研究对象,采用显示动力学有限元方法建立了六辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型.在分析其边降控制性能的基础上,提出通过调整UCM轧机中间辊窜辊位置控制带钢边降的方法.采用自主研发的适用于UCM轧机的U-EDC工作辊辊形,取得了硅钢边降≤5μm合格率由46.0%跃升到99.3%以上的显著生产实绩,在工作辊不能窜动的六辊轧机上成功实现边降控制.     

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.     

带钢冷连轧材料变形抗力模型研究

针对冷连轧轧制过程的特点,变形程度是影响变形抗力的一个重要因素。建立了变形抗力的机理模型,并将理论模型与实际数据相结合。采用某钢厂生产的低碳钢08AlA稳定轧制时的现场实测数据,利用最小二乘逐次回归变形抗力模型中的各个参变量,并选用不同的方法来获得摩擦系数,选出与实际生产数据相吻合的最佳模型。将回归出的不同变形抗力模型,分别代入轧制力迭代公式进行计算,通过比较与实测轧制力的误差,选出最优的形抗力模型应用于实际生产中轧制力和前滑的预设定。     

超高强钢冷轧过程轧制力计算的改进模型

 为了解决采用圆弧模型计算超高强钢冷轧过程轧制变形区轧辊压扁曲线误差较大的问题,充分考虑到超高强钢的轧制特点,通过分析不同压扁半径下轧辊压扁曲线的变化规律,构造出新型轧辊压扁曲线函数模型,给出了该函数中轧制变形区接触弧长特性参数与轧辊压扁曲线特性参数的求解方法。基于此,根据弹塑性理论中的变形与应力关系,推导了入口弹性变形区、塑性压下变形区以及出口弹性变形区单位轧制压力分布计算过程,建立了超高强钢冷轧过程总轧制力计算模型。并将其推广应用到某钢厂2030冷连轧机组,验证了该模型的计算准确度。结果表明,超高强钢冷轧过程轧辊压扁曲线用二次函数表示,更能准确反映轧辊压扁状态,其计算结果与实际值具有较高的吻合度。同时,为冷连轧机组生产超高强钢产品极限轧制能力的评估与轧制规程的制定提供了理论依据。     

Application of cationic emulsion in stainless steel cold rolling

Emulsion,obtained by cationic emulsifiers,allows much larger oil droplets with narrower particle distribution,slows down the contamination from iron fines to the oil droplets,and is further enhanced with higher boundary and elastohydrodynamic lubrication for a relatively slower rolling process but high rolling force.As a result,it is suitable for the cold rolling of stainless steel.Cationic emulsion is now applied in a 1 750 mm 5-stand tandem cold rolling mill of Baosteel to roll stainless steel and carbon steel.The production process is stable and the product quality satisfies customer requirements.     

Optimization technology of original surface roughness of cold tandem rolling mill

In order to improve the efficiency and product quality, the one- to- one relationship was established between the forward slip value, slipping factor, product roughness and work roll surface, by the analysis to the rolling instability in the rolling process of cold rolling mill. Then, combining with the equipment and technology feature of cold rolling mill, a set of original surface roughness of work roll optimization technology was set up for cold rolling mill, which can meet the product roughness requirements and achieve forward slip control, slipping prevention. Finally, this optimization model was applied to production practice of 1420 cold rolling mill in a factory, which improved the unit speed and strip surface quality; therefore the technology has brought great economic effect.     

钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响

研究了影响不同类型乳化液稳定性的因素,包括乳化剂的比例和总含量对阴离子乳化油稳定性的影响,乳化剂的HLB值(Hydrophile Lipophile Balance)和总量对非离子乳化油稳定性的影响.研究发现乳化剂的比例和乳化剂的HLB值对乳化油和乳化液的稳定性影响明显.通过研究不同浓度下乳化液的稳定性对其吸附性和摩擦系数的影响发现:乳化液的稳定性在一定范围内时,其润滑效果可达到最佳.在冷轧实验中也发现:应根据冷轧的实际规程和要求来选择乳化液的稳定性和合适的含量,以便使冷轧高效正常地进行.     

冷轧深冲钢中夹杂物分析

介绍了武汉钢铁(集团)公司LD→RH→CC工艺生产的DC06和DC04冷轧深冲钢中T.O、N及夹杂物含量的变化情况.在RH合金化3 min、精炼结束、中包和铸坯中T.0质量分数,DC06 钢为77.08×10<'-6>、44.98×10<'-6>、44.38×10<'-6>和24.23×10<'-6>;DC04 钢为6...     

不锈钢与碳钢混合冷连轧数学模型研究

不锈钢与碳钢冷连轧产品特性和标准要求不同,控制要求和数学模型也存在差异。笔者认为不锈钢与碳钢混合轧制时数学模型的结构和基本功能两者可以共用,但由于不锈钢自身材质的特点和产品要求的特殊性,不锈钢生产过程控制的设定要求有别于碳钢,因此,数学模型的参数层别划分及具体控制参数有较大差异。     

四辊/六辊HC中试轧机冷轧电工钢技术

为解决电工钢冷轧中试问题，设计一种新型冷轧试验轧机，不仅能轧制硅钢，也能轧制普通碳素钢、不锈钢等，还能干、湿平整金属板带。着重论述该轧机的选型、技术性能、技术特点和中试工艺。     

取向硅钢冷轧断带问题研究

对取向硅钢冷轧过程出现的断带缺陷进行了跟踪,明确了从起皮到形成孔洞,再到断带的演变过程,采用扫描电镜对翘皮缺陷进行研究,结果表明：翘皮缺陷中主要元素是Fe、Si、Al,与基体一致,另外还有微量的Ca、Mg、K、Na等元素。冷轧起皮、断带主要是由于热轧边裂缺陷遗传而成。热轧过程部分边部掉肉飞溅至热轧板表面被压入,在冷轧过程由于伸长率与基体不一致而起皮剥落。通过降低铸坯加热温度、缩短高温段在炉时间、优化轧制模型,有效抑制了热轧板边裂的产生,从而解决了冷轧断带问题。     

冷轧变形率对冷轧轧机生产的影响

对于具有多套冷轧轧机和多品种规格的制造基地而言,各品种变形率设计的合理性对机组的生产影响很大,如何评价冷轧变形率的合理性是其中的关键。在确保质量和生产成本不增加的前提下,以轧制理论为基础,利用轧制速度分析和评价冷轧的轧制稳定性,并建立轧制速度评价模型。通过模型计算,得到变形率的最佳设计规范,并以此规范来整合优化冷轧轧机的变形率设计,实现冷轧轧机的最优化生产。优化思路和评价方法已经成功地应用在宝钢冷轧轧机变形率优化工作中,取得了良好的效果。     

冷轧压下率对TRIP钢组织与力学性能的影响

研究了含铝TRIP钢在相同的热处理条件和不同冷轧压下率时的组织和力学性能。结果表明,随着冷轧压下率增加,材料组织细化,屈服强度连续升高;而抗拉强度和伸长率则由于晶粒细化以及TRIP效应,先升高后降低。冷轧压下率74%时材料的综合性能最佳,此时带状组织的危害也有所减轻或消失。     

纳米TiO2轧制液对硅钢冷轧性能的影响

分别采用传统冷轧轧制液和纳米TiO₂的冷轧轧制液,对无取向硅钢板进行了四辊冷轧实验.重点研究两种冷轧轧制液的轧制润滑性能和对轧后硅钢薄带表面质量和耐蚀性能的影响.通过场发射电子显微镜和能谱仪对使用两种轧制液轧后得到的硅钢薄带表面形貌和成分进行了分析.给出了轧制液中TiO₂纳米粒子在轧制过程中的抗磨减摩机理.在轧制载荷较高时,纳米TiO₂轧制液具有优良的轧制润滑性能并能显著改善轧后硅钢薄带的表面质量.同时在高载荷作用下,TiO₂纳米粒子被压入硅钢薄带基体,形成一个滑动系来支撑载荷,从而使润滑膜的耐磨性提高.     

冷轧硅脱氧304不锈钢中氧化物夹杂的演变行为

 为实现固态钢基体内夹杂物在冷轧过程中的控制,将硅脱氧304不锈钢热轧板经多道次冷轧至不同的厚度,利用扫描电子显微镜对试样内夹杂物在冷轧过程中的演变行为进行了研究。结果表明,硅脱氧304不锈钢内夹杂物的类型主要为低熔点SiO2-CaO-MnO-Al2O3,其在热轧板内的形貌为大尺寸长条状。冷轧时,这些长度为2.0～23.0 μm的长条状氧化物夹杂发生断裂,形成多个1.0～3.0 μm小尺寸夹杂物。随着冷轧压下量的增加,断裂后形成的夹杂物尺寸逐渐减小。但当夹杂物尺寸降低至约0.5 μm时,夹杂物不再发生断裂。同时,断裂后形成的小尺寸夹杂物之间的距离与夹杂物的初始尺寸无关,由冷轧板的伸长率决定。     

冷连轧机高强钢板形控制技术研究与改进

针对某冷连轧机在高强钢生产中出现的板形问题,以提高机组对高强钢产品的板形控制能力为目标,对中间辊和支持辊辊形进行了优化设计,并对第五机架精细冷却乳化液使用工艺进行了优化研究。新的高强钢板形控制工艺技术在生产中使用稳定,从根本上提高了轧机板形控制能力,0～3 IU的板形控制精度所占比例由83.71%提高到90.86%,轧辊磨损得到明显改善,应用效果显著。     

冷连轧过程控制轧制力模型综合参数自适应

轧制力模型是冷连轧过程控制系统的基本模型,影响其预报精度的主要因素是材料的变形抗力和摩擦因数.本文采用参数自适应方法来提高轧制力的预报精度.在对轧制力模型进行自适应过程中,将材料的变形抗力作为轧制过程模型的整体属性,各机架根据累计变形程度确定各自的变形抗力.在此基础上,将摩擦因数看成是各机架的单体属性,各机架取不同的模型参数.实践证明,这种综合考虑变形抗力和摩擦因数的参数自适应方法可以对二个参数同时进行修正,能有效提高轧制力模型的预报精度.