UCMW冷连轧机板形控制模型的研究与应用

对UCMW轧机板形控制系统（包括平直度控制模型、轧辊分段冷却模型以及边降控制模型等）进行了研究和总结,结合硅钢实际生产情况,对UCMW轧机板形控制进行了优化,即边降控制系统增加了多点边部厚度评估,F5机架增加了单锥度工作辊轴向横移功能以消除带钢碎边浪,F3机架增加了边降自动闭环控制。生产结果表明：带钢全长横向厚差不大于10 μm的合格率达到96.1%,带钢头尾超差长度约为50 m,带钢平直度可以控制到3 I-Unit以内。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

热轧CVC工作辊周期轴向横移技术的开发与应用

针对CVC轧机板形模型设定存在工作辊轴向横移行程有限、轨迹不规则而导致轧辊磨损不均，带钢高点、边降等难以控制，同宽轧制公里数受限的问题，对板形模型进行了优化改进。采用误差范数优化的方法，实现了工作辊大行程周期轴向横移，有效解决了轧辊磨损不均问题。通过大量生产实践，对工作辊轴向横移行程、步长和频率等参数进行了优化调整，使得带钢断面质量得到显著改善，边降、高点命中率达95%以上，同宽轧制公里数超过100 km;同时，带钢凸度和平直度控制精度亦有所改善。     

板形检测控制新方法

介绍了国内外最新的板形检测和控制技术,分析了几种新型的板形检测和控制方法及其应用状况,并结合板带产品的发展及要求展望了未来板形检测与控制的发展方向.     

硅钢轧制中的边缘降控制技术

边缘降控制技术用于修正硅钢轧制时的边部厚度，介绍了边缘降控制的原理，边缘降反馈控制的数学模型，并阐述了边缘降反馈控制的功能。     

宽带钢热连轧机的板形控制

热连轧机的板形控制一直是国内外研究的难点和热点,先进的板形控制系统是保证板带综合质量的前提。文章针对热轧板带的生产特点,主要介绍了板形控制系统中的板形控制技术,即板形检测技术、板形调控手段和板形控制模型。板形检测技术主要介绍基于辐射吸收测量的非接触式凸度仪和基于激光三角法的非接触式平坦度检测仪。板形调控手段主要介绍液压弯辊技术、液压窜辊技术和层流冷却技术。板形控制模型主要介绍板形板厚综合控制系统的系统模型功能模块。     

现代铝板带轧机板形控制新技术

与传统板形控制技术相比，现代铝板带轧机在板形控制手段、控制精度和自动平直度控制技术上都有新的进步。从理论上阐明了铝热轧板形对冷轧带材平直度控制的重要性。     

二十辊森吉米尔轧机板形调控性能仿真研究

为深入研究二十辊森吉米尔轧机的板形调控性能,研究开发了专用于分析二十辊轧机板形控制性能的辊系一轧件一体化仿真模型及软件工具,对国内某厂硅钢和不锈钢轧制用二十辊森吉米尔轧机辊系及轧件的变形行为进行了仿真计算,得到了不同工况下承载辊缝曲线、ASU调节特性、第1中间辊轴向横移对边降的控制能力、第2中间辊随动辊凸度对板形调控性能影响、辊间接触压力分布等结果,进而分析了轧制过程中各板形控制手段的调控能力.     

热轧宽带钢板形控制技术的现状及未来发展

板形是热轧宽带钢的核心质量指标,对热轧宽带钢板形理论及相关控制技术的研究一直是金属压延领域关注的热点课题。从热轧宽带钢板形控制的装备、辊形及模型3个方面系统总结了国内外的研究现状及取得的主要研究成果,其中辊形技术及控制模型的创新非常活跃,变接触轧制、改进型连续变凸度、特殊品种钢专用等辊形技术及相关控制模型显著提升了产品的板形质量,并在延长换辊周期、降低轧辊消耗、提高轧制稳定性等方面取得了较好的应用实绩。另外,总结了与板形控制密切相关的关键过程参数(如粗轧镰刀弯、精轧机架间跑偏)的检测与控制、板形智能判定和诊断技术、多尺度板形仿真模型等方面的研究进展,为未来进一步完善热轧宽带钢的板形控制理论、实现板形控制的智能化指明了方向。     

冷轧机双锥度工作辊边降控制研究

针对冷轧带钢边部减薄严重、成材率低等问题,开发了双锥度工作辊边降控制新技术。介绍了双锥度工作辊辊型及其边降控制原理,根据工业试验提出辊型优化配置方案。结果表明,新辊型配置方案投入现场连续应用后,明显改善了带钢边降控制效果。     

1 420 mm酸轧机组带钢板形分析与控制研究

板形是冷轧带钢非常重要的质量指标,直接决定了产品的质量等级,同时影响着机组的生产效率和成材率。针对某1 420 mm酸轧机组生产的带钢出现中浪板形易导致连退产线出现带钢起筋的问题,介绍了酸轧机组的板形控制原理,分析了热轧原料凸度、热轧终轧温度、弯辊力控制模式、冷轧轧机中间辊辊形对带钢板形的影响。结果表明:带钢中浪板形与热轧原料凸度和终轧温度密切相关;采用微中浪目标曲线自动控制时,带钢板形的边浪、中浪幅值都要小于手动控制模式;通过对冷轧机中间辊辊形进行优化,使其边部倒角更加圆滑过渡,能够有效改善边降过大的缺陷,同时板形控制效果也得到明显改善。在此基础上,提出了减小热轧原料凸度、提高终轧温度、开展板形自动控制以及优化中间辊辊形的措施,有效解决了冷轧带钢中浪大的板形问题,为连退生产运行稳定提供了强有力保障。     

冷连轧过程中间辊横移模型研究与设定

中间辊横移对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,建立了UCM轧机的横刚度系数分布曲线,计算并分析了中间辊横移位置设定对成品带钢板形和横向厚度分布的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、工作辊辊径及工作辊热凸度等因素对最优中间辊横移位置的影响规律。通过大量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中间辊横移位置的设定计算模型。采用新模型设定中间辊横移位置,成品带钢的边部减薄量减小了22 μm,板形统计值提高了4.41%,板形标准差平均减小了1.51 IU,新模型对成品带钢边部减薄量和板形的控制均有不同程度的改善和提高。实践证明,该中间辊横移模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产实践。     

冷轧薄带钢边部板形自动控制技术

建立了一种冷轧薄带钢边部板形自动控制方法,即在以末机架为重点的板形反馈控制系统中,在主要针对常规边浪和中浪等的基本板形控制功能的基础上,基于末机架出口带钢边部与临近区域实测板形与目标板形的差值识别出带钢边部板形状态,再据此调节末机架以及上游机架相应的板形执行机构,实现对带钢边部板形如小边浪和小偏浪等的有效控制.实际应用表明,该技术能明显提高冷轧后带钢的边部板形质量.     

超薄宽幅高品质冷轧板带工业化生产关键技术概述

分析了超薄宽幅高品质冷轧板带工业化生产中的主要技术难题;从乳化液流量动态优化设定、气雾混合与油水混合轧制润滑系统、板形质量控制以及卷取与开卷工艺等方面简述了宽幅冷轧板带超薄轧制关键工艺技术;从跑偏、瓢曲预报与控制以及炉辊辊型优化等方面简述了超薄宽幅板带连退过程高效稳定通板控制技术;从超薄镀层控制与表征以及镀液与阳极寿命延长等方面简述了超薄宽幅高品质板带超薄镀层关键技术。最后,叙述了该技术成果的现场应用情况,并展望了超薄宽幅高品质冷轧板带的发展前景。     

热带边部减薄及凸度控制技术结合的探讨

热轧带钢生产技术对产品厚度、宽度、凸度和中直度已能较好地控制以后,带钢边部减薄（塌边缺陷）的问题越来越受到重视。通过分析各种轧机机组的特点,认为采用CVC轧机或PC轧机与K－WRS轧机结合的技术,既可以大幅度地控制热轧带钢的凸度和平直度,又能消除边部减薄,在获得高质量产品的条件下,可实现更大的自由规程轧制。     

铝板带冷轧机高精度厚度和板形控制技术

简要介绍了现代化铝板带冷轧机高精度厚度和板形控制技术的原理和特点。分析了这些先进的高精度厚度和板形控制的关系。协调地运用各种先进的控制技术是达到铝板带冷轧机高精度厚度和板形控制的唯一途径。     

热轧带钢层流冷却过程中的热力耦合求解

采用ABAQUS有限元软件对热轧带钢在层流冷却过程中的热应力变化进行了数值模拟,计算结果表明,在层流冷却过程中,带钢边部存在的温降导致带钢中间部位受拉应力,而在带钢边部受压应力,带钢平坦度有向着边浪发展的趋势,与生产中观测到的结果一致。当有卷取张力时,带钢中部的应力有小幅度的增长,增长量几乎与所施加的卷取张力的大小相同,但卷取张力对带钢平坦度的影响很小。依据以上结果,提出了微中浪轧制的板形控制策略,以补偿热轧带钢层流冷却过程对带钢平坦度带来的影响。