1420六辊UCM冷连轧机板形控制性能分析与应用

以某1420六辊UCM冷连轧机为研究对象,利用Marc大型有限元软件平台建立了六辊UCM轧机辊系变形三维非线性仿真模型。通过数值模拟对各种板形调节量作用下的带钢弹塑性变形和轧辊弹性变形进行耦合分析,并深入研究了六辊UCM轧机工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段对带钢出口横向厚差、带钢金属横向位移和轧机辊系弯曲的调控效果,从而为辊型优化设计和板形在线控制提供了理论基础和参考依据。     

高牌号硅钢冷轧机选型的研究

高牌号冷轧取向硅钢（特别是高导磁率的取向硅钢）和无取向硅钢有着硅含量高、变形抗力大、冷加工脆性大、难以焊接、冷轧轧制断带率高的特点。轧制高牌号硅钢时,六辊UCM、六辊CVC-EDC-HS、四辊CVC-HS和森吉米尔可逆轧机道次压下率相差很大。通过周密的功能设计和设备组成选型,森吉米尔轧机、四辊CVC-HS两种可逆轧机可以满足高牌号冷轧硅钢片的冷轧生产要求。     

单机架UCM轧机冷轧无取向硅钢板形控制优化

针对首钢单机架UCM轧机轧制无取向硅钢出现高次复合浪形缺陷的问题,采用二维变厚度有限元方法对轧机板形调控性能进行了分析.根据计算结果,制定了相应的轧制道次与板形改善策略.在第1～第2道次,以等比例凸度原则进行轧制,而在第3～第5道次对板形进行控制,并且使目标平直度设定值遵循从小逐渐增大到成品板形的原则.为了兼顾浪形与横断面厚度轮廓协调控制,合理分配道次压下量,充分利用中间辊横移量、工作辊与中间辊弯辊的功能来改善板形.在实际生产中应用该优化策略后,冷轧无取向硅钢的波浪度由原来1％～3％降低到1％以下.     

冷轧无取向硅钢边缘降与原料关系研究及控制

为了降低无取向硅钢产品的边缘降，通过对硅钢原料与轧后边缘降关系的研究，确定热轧产品凸度值对硅钢边缘降影响显著，控制硅钢原料的凸度值，可减小边缘降满足叠装系数要求。根据现场验证，控制热轧成品板凸度(30±10) μm，开发硅钢单机架可逆轧机具有边缘降控制功能的EDC轧辊，达到硅钢产品边缘降≤8 μm的目标，边缘降控制水平得到了提高，为边缘降控制提供了合理的技术支撑。     

轧钢信息

宝钢成功掌握高牌号硅钢的连轧生产技术今年以来,宝钢股份有限公司1550mm酸洗-轧机联合机组轧制硅含量大于3.1%的高牌号无取向硅钢平均每月超过3000t,标志着该机组具备了批量稳定轧制该规格产品的能力。无取向硅钢产品序列中,硅含量大于2.6%的产品属于高牌号序列。受工艺特点限制,高牌号无取向硅钢一般采用单机架轧制,而酸洗-轧机联合机组一般轧制中、低牌号无取向硅钢。为进一步提高高     

六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术的开发

针对六辊轧机薄带轧制过程中工作辊在板宽以外容易出现辊端压靠,以及压靠发生后影响产品板形与板厚控制精度、增加辊耗的问题,经大量现场试验与理论研究,并结合六辊轧机的设备与薄带轧制的工艺特点,从辊型曲线的优化设计入手,提出了一套适合于六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术,有效治理了辊端压靠,提高了带材的厚度控制精度(或延伸率控制精度),同时改善了成品的板形质量,减轻了因中间辊窜动而引起的辊间压力分布不均匀、出现尖峰分布等因素带来的副作用,使轧辊使用寿命得到提高。相关技术已应用于某冷轧薄板厂1220UCM平整机组的生产,使用效果良好,具有进一步推广应用的价值。     

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。     

首钢迁钢成功生产出高磁感取向硅钢

2012年3月7日,首钢历史上第1卷高磁感取向硅钢正品卷在迁钢取向硅钢热拉伸平整机组成功下线,标志着迁钢继先后打通常化酸洗机组、二十辊轧机、脱碳退火机组、高温罩式炉工艺路线之后,取向硅钢主要生产流程实现了全线贯通,为进一步提高迁钢硅钢产品综合竞争力和市场影响力发挥了重要的引领和带动作用。本次热拉伸平整机组下线的取向硅钢牌号为30SQG110,属于0.30mm厚度系列高磁感取向硅钢的中高档次产品,     

无取向低牌号硅钢片横向厚差的研究

针对武汉钢铁公司无取向低牌号硅钢产品横向厚度差较大,成材率低等问题,从热轧料横向厚度函数,板形函数和金属横向流动函数分析了影响钢板横向厚度精度的主要因素,从而可以确定热轧来料凸度及轧制参数,达到了提高钢板横向厚度精度的目的。     

冷轧无取向硅钢表面麻面缺陷成因分析及其控制措施

针对某厂DMS森吉米尔轧机生产无取向硅钢表面麻面缺陷的问题,根据生产实际,对其形成原因从乳化液及工作辊两方面因素进行了分析。结果表明:乳化液对麻面缺陷的产生有一定影响,但不是主要因素,主要原因是由于二十辊森吉米尔轧机工作辊辊径较小,轧制相同长度带钢轧辊运转周期较大,容易产生疲劳失效而导致。为此,提出通过调整冷轧工序成品轧制道次的压下率以减小轧制力,从而减小工作辊的磨损疲劳;通过对轧制乳化液浓度、温度的合理控制,以改善润滑效果、提高轧制速度,而进一步缓解轧辊疲劳的改进措施,使该钢厂无取向硅钢麻面缺陷发生率由原来的18%降至0.8%,带钢表面质量明显改善。     

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。     

降低硅钢凸度的工作辊辊型实验研究

指出降低热轧时因负荷过大引起的带钢边部减薄，从而降低带钢整体中心凸度是降低硅钢横向厚差的关键。介绍了在武钢1700mm热轧机上使用ASR工作辊辊型结合精轧窜辊降低边部减薄的方法，进而探讨了生产超平商品材的可行性。     

冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定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工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。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最优弯辊力的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。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,适合于工业生产。     

冷连轧过程工作辊辊间接触模型研究

辊间接触对高速冷连轧过程有重要影响。针对1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,通过对UCM轧机辊系的受力分析,采用离散化处理方法和影响函数法,建立了辊系弹性变形影响函数模型、轧辊压扁影响函数模型,并给出了辊系变形的基本物理方程,基于接触力学,最终提出了冷连轧过程中工作辊辊间接触判定准则,为精确计算工作辊间的压力分布提供了理论依据。同时,研究了工作辊辊间接触对单位宽度轧制力分布、工作辊与中间辊辊间单位压力分布、工作辊弯曲挠度和压扁量分布以及成品带钢横向厚度分布的影响。实践证明,建立的辊间接触和辊系变形计算模型具有较高的计算精度,能充分反映轧后带钢的横向厚度分布和板形分布规律,适合于工业生产实践。     

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。     

宽带钢热轧机CVC辊型优化与应用

针对涟钢2250mm常规热连轧机组F5~F7机架CVC工作辊横移量及分布不合理、轧机凸度控制能力不足的问题,通过建立CVC辊型模型对其进行了优化设计。现场实验表明,CVC辊型优化后,工作辊横移全行程利用率得到了有效提高,工作辊弯辊的板形调控功效也得到了更好发挥,满足了板形控制的需要。     

4300 mm轧机支承辊新辊型的设计与研究

利用赫兹理论分析了支承辊和工作辊接触区的应力状态,结合现有的几种辊型倒角曲线,依据辊间接触应力均匀分布的原则提出了一种新的支承辊辊型倒角。利用ABAQUS有限元软件建立三维轧制模型,通过改变轧制力等参数对不同辊型倒角下支承辊的应力场、工作辊挠度以及钢板的厚度差做了分析和对比;结合有限元分析结果,利用FE-SAFE疲劳分析软件,并采用Brown-Miller疲劳损伤公式估算不同辊型倒角下支承辊的疲劳寿命,证明了新辊型对提高支承辊疲劳寿命的有效性。     

安钢炉卷轧机高精度过程控制模型应用研究

针对安阳钢铁股份有限公司3 450mm炉卷轧机产品尺寸精度难以满足生产要求的问题,对炉卷轧机过程控制系统进行了改进。介绍了新过程控制系统的主要模型:负荷分配模型、温度软测量模型、轧机刚度模型、轧辊磨损模型、AGC模型,并对实际生产新旧模型厚度控制精度进行了对比。生产实践表明:在轧制6mm钢板时,采用新系统钢板头尾厚度基本没有超差,钢板全长的厚度偏差(测量最大值-最小值)小于0.23mm,轧制时采用新系统比原系统可多收得1块约15m长的合格钢板。     

Neural network for identification of roll eccentricity in rolling mills

The roll eccentricity in a rolling mill may define the limit of achievable thickness tolerances and thus is subject of interest for the automation equipment in hot rolling mills as well as in cold rolling mills. Today's demand on thickness tolerances less than 0.8% require efficient methods for roll eccentricity identification and compensation. This paper should present a solution for identifying roll eccentricity by using a neural network with a comparison to other methods in order to show the advantages and disadvantages for further use in a roll eccentricity compensation. The solution is verified on measured data sets of a cold rolling mill.     

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。