薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面，介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展，并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式，实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后，加热炉实现了全自动烧钢，吨钢煤气消耗下降了19.4%，氧化烧损下降了3.8%，钢坯加热质量大幅度提升；在设备及其他系统不变的情况下，轧线产品质量及轧制稳定性显著提高，薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm，实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制，非计划过渡材显著减少，重点计划执行率由20%提高到95%以上，整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后，对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

宽幅铝合金板带热连轧高精度板形控制系统

高强度、高韧性和大规格铝合金板带是国防、能源、建筑、交通等行业的重要结构材料。在世界范围内也仅有为数不多的铝加工企业具有宽幅热连轧铝板带生产线。由于面临大尺寸、多规格、复杂工艺等特点,板形控制是宽幅铝板带热连轧的难点和核心技术,长期被国外所垄断。文章介绍了我国自主研发的宽幅热连轧铝合金板带高精度板形控制系统,包括弯辊设定计算模型、轧辊热辊形和磨损模型、自学习模型、分段冷却模型等。通过多个模型的协同,实现了宽幅铝合金板带的高精度板形控制,在国内某3300 mm+2850 mm宽幅铝板带热连轧的应用实绩表明,该系统具有良好的控制精度和先进的控制技术     

塑性强化材料矫直反弯特性研究

为了深入研究塑性强化材料在平行辊式矫直过程中一次反弯与二次反弯特性的关系,根据工程弹塑性力学的基本原理,建立基于强化弹塑性材料辊式矫直弯曲力学模型。通过解析法描述两次反弯过程中的应力关系,给出辊式矫直过程中截面弯曲过程材料残余应力分布、弯矩比、加载应力变化过程。证明两次反弯过程中经历一次反弯后,二次反弯截面弯矩比与曲率比不再是原有简单M-C关系,而是与一次弯曲曲率比、二次弯曲曲率比与强化系数相关的函数。理论上证明原有弯曲理论不再完全适用于多次连续反弯矫直过程。解析结果表明,辊式矫直过程中经历二次反弯的材料截面弹性极限弯矩值下降,矫直弯曲减小,回弹比增大。同种材料考虑强化与不考虑强化矫直后残余应力均方差分别为71.2与65.6,回弹比均值分别为0.49和0.43。     

贝叶斯框架下的LS-SVM在热连轧机轧制力预报中的应用

利用贝叶斯置信框架推断最小二乘支持向量机模型参数并建立贝叶斯最小二乘支持向量机非线性预测模型.在推断第1层确定模型最优参数,第2层确定正则化参数,第3层确定核参数.将该模型用于某1800热连轧轧制力的预测,在预测精度和速度上都取得了较好的效果.     

宽带钢热连轧计算机控制系统概述

介绍了国内自主开发、管控一体的带钢热连轧计算机控制系统的特点和主要功能。该系统已成功应用于国内多条宽带钢热连轧生产线上,取得了良好的控制效果。     

冷轧无取向硅钢横向厚差控制

冷轧中中低牌号的无取向硅钢多采用万能凸度轧机(Universal crown mill,UCM)生产,其板形好坏受制于UCM轧机板形调节手段的协调使用.为掌握UCM轧机的板形控制特点,建立基于二维变厚度有限元的辊系弹性变形和基于三维差分的轧件塑性变形的六辊轧机耦合模型,对UCM轧机的板形调控性能进行详尽的分析,包括工作辊和中间辊弯辊、中间辊窜辊的调控功效、辊间接触压力分布等.在此基础上,提出可用指导生产的板形控制策略,指出UCM轧机在横向厚差控制方面的不足.针对工业生产中UCM轧机轧制无取向硅钢横向厚差大的问题,在大量仿真计算的基础上,开发具有高次曲线函数的边部变凸度(Edge variable crown,EVC)的工作辊.采用该工作辊后,各种品种的无取向硅钢的横向厚差不大于10 μm的百分比由24%提高到99%,横向厚差的均值小于6μm,远小于之前的13μm.     

热轧带钢生产线板形质量异议分析与对策

分析了涟钢CSP、2250mm生产线板形质量异议数据,通过将市场反馈数据与在线数据进行对比,找出板形质量异议存在的共性原因.根据板形质量异议的特点,通过平整工艺制度优化、辊型优化设计、板形控制模型参数调整、板形目标值修改、板形质量预判定、轧制工艺规范完善等方法,减少了板形质量异议发生的风险.通过在现场进行了一年多的质量异议分析及方案运行,热连轧机组板形质量异议半年周期内同比下降39.69％.     

轧钢成品库无人天车与货车调度协同优化

 为了研究轧钢库区货车入库高效调度和无人天车作业合理分配协同优化问题,针对轧钢成品库区产品多品种小批量、出入库频繁等特点,建立了以订单服务时间最小为目标的整数规划模型,然后通过仿真试验对天车分配规则进行学习,并在不同订单规模下对经验规则、遗传算法和自适应遗传算法3种调度方法进行了对比试验。试验结果和现场验证均表明在各个订单规模下自适应遗传算法调度方案能高效准确地找出最优调度方案,从而为钢厂无人仓库天车调度进行指导,有效地优化了仓库物流库存管理。