板带材轧机横移辊系统同步回路的分析与改进

由于对板带材的质量要求很高,在板带材轧机上,广泛地采用液压弯辊装置和横移辊装置调整轧辊辊型来改善板形。应用弯辊系统消除对称浪,应用横移辊系统改善非对称的平直度缺陷。目前,弯辊与横移辊系统的结合代表了板带材轧机技术发展的现状。轧机中横移辊装置在轴向驱动工作辊(右四辊轧机中)或中间辊同步相向运动,同时在轴向固定轧辊并承受轧辊的轴向力。横移辊同步运动时的同步精度及轧机横移辊的锁定精度将直接影响板带材成     

超宽六辊CVC轧机的凸度调控能力分析

为掌握超宽六辊CVC轧机的凸度调控能力,建立有限元仿真模型,对不同带钢宽度下工作辊弯辊、中间辊弯辊和CVC中间辊窜辊对板廓的影响进行具体分析。仿真结果表明,工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊均具有相似的调节效果,对于1000mm的带钢,工作辊弯辊的调控能力最强;对于1500mm的带钢,工作辊弯辊和中间辊窜辊的调控能力相当;对于2000mm的带钢,中间辊窜辊的调控能力最强。因此,对于超宽轧机,CVC窜辊对窄带钢的凸度调控效果并不十分理想,会导致轧制窄带钢时出现凸度控制能力不足的问题。通过对凸度调节域进行分析,发现该轧机对四次凸度的控制能力较弱,难以控制超宽带钢生产中的边中复合浪形问题。     

板型仪在冷连轧系统中的应用

某钢厂1420 mm冷连轧机组，采用板型仪作为轧钢AFC的板型控制系统，该系统不仅能实现轧制生产全过程中的闭环控制，而且可以通过对工作辊和中间辊的弯辊控制以及轧机压下、精细冷却和窜辊等控制手段有效改善板带的断面形状及平直度。     

HC轧机板形板凸度控制特性的计算机模拟

用三次样条流线条元法分析带材的三维塑性变形，用影响系数法分析辊系的弹性变形用，BP神经网络方法对轧后带材板形进行模式识别，将三者联立，对900mmHC轧机板形板凸度控制特性进行了计算机模拟。结果表明：HC轧机控制二次板形能力很强，对四次及更高次板形控制能力较弱；中间辊横移和工作辊弯辊对板形板凸度的控制需要相互配合。对板凸度的控制应着重在开始道次进行。     

扁钢热连轧立辊轧机横移装置的优化设计

机架横移装置是热连轧机精轧机组中立辊轧机的核心部件之一,其结构优劣对于精轧机充分发挥控制和改善板形能力,提高板带材平直度具有重要影响。如今,通过改进现有设备,提高产品质量已经成为各钢铁企业越来越主要的升级生产技术的手段。针对扁钢热连轧立辊精轧机中的机架横移装置进行受力分析和有限元校核,以优化结构,降低故障率,提高工作效率。     

冷轧机板形调节能力分析方法的研究与应用

某六辊连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)冷轧机组装备了工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊等多种板形控制方式,较四辊轧机有着更宽的凸度调节域,但仍难以调节窄带钢出现的边中复合浪。在对各种方式的效应函数之间的差别进行分析后,提出以一组相互正交的矢量,称为特征矢量,描述轧机整体的板形调节特性。进而以特征矢量与某一板形缺陷之间的相似度的平方和判断该缺陷能否被消除。经分析,该轧机板形调节特征矢量与窄带钢边中浪之间的相似度过低是导致其难以消除的原因。相应提出在第5机架采用单侧倒角工作辊,并降低工作辊弯辊力的解决方案。该方案已用于实际生产,在消除带钢边中浪方面取得明显效果,所轧带钢边浪基本被消除,中浪得到缓解。     

AS-UCM机型的开发及其板形控制技术

针对普通UCM平整机组因不能配置分段冷却手段而无法对板形的非对称复杂高次浪形进行精细控制的问题,研发了一套配置工作辊非对称弯辊、中间辊非对称弯辊、中间辊上下非对称窜辊的AS-UCM新机型,定量分析了AS-UCM机型对负载辊缝形状的控制能力,建立了一套适合于AS-UCM机型平整机组的板形控制模型,并在相同初始条件下将AS-UCM机型与普通UCM机型平整机组对非对称复杂高次浪形的控制效果进行了对比,得出了采用AS-UCM机型的平整机组比普通UCM平整机组对非对称高次复杂浪形的控制能力大大增强的结论,从而为平整机组高次复杂浪形的治理提供了参考。     

四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真

用流面条元法分析带材的三维塑性变形．用影响系数法分析辊系的弹性变形，将两者耦合，建立了四辊轧机板形和板凸度的分析计算模型。对四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真表明，随着CVC工作辊横移距离的增加，前张应力沿横向的差距增大；随着工作辊弯辊力的增加，前张应力沿横向的差距增大，且变化主要集中在板宽的边部；随着板宽的增加，前张应力沿横向的差距先减小后增大。     

六辊CVC宽带轧机轧辊接触压力横向分布特性的计算机仿真

用条元法分析带材的三维塑性变形,用影响系数法分析辊系的弹性变形,将二者联立,对1850mm六辊CVC轧机冷轧带材轧辊接触压力的横向分布进行了计算机仿真。结果表明,CVC中间辊横向移动、工作辊弯和中间辊弯辊等手段,对轧制压力的横向分布影响很大,对辊间压力的横向分布也有明显影响。在各种情况下,辊间压力都呈S形分布。     

万能凸度轧机中间辊偏移板形调控能力分析

1420单机架万能凸度轧机(Universal crown mill,UCM)轧制极薄带时,中间辊偏移对正向轧制与负向轧制时工作辊弯辊、中间辊弯辊及中间辊窜辊的板形调控特性存在一定的影响,从力学角度分析辊系的受力状态,并运用LS-DYNA有限元软件建立显示动力学模型,定量计算中间辊不偏移轧制与正向偏移轧制及负向轧制时各板形调控手段的调控特性。计算结果显示轧机中间辊不偏移时,工作辊弯辊力与带钢凸度呈线性关系,随着工作辊弯辊力的增大,带钢凸度减小;当中间辊偏移时,工作辊弯辊调控功效要大于中间辊不偏移时,且正向轧制的弯辊调控功效要优于负向轧制;中间辊弯辊调控特性表现出与工作辊弯辊相似的变化趋势。不同中间辊窜辊的板形调控能力变化不大,不偏移轧制与负向轧制调控能力基本相同,正向轧制在窜辊量为15~30 mm范围内,其调控能力好于另外两种轧制工况。     

板带轧机板形控制倾辊弯辊神经模糊PID模型

板形是板带轧制的重要质量指标,倾辊和弯辊是板形控制的重要手段.目前常规的PID控制算法被广泛应用到板带轧机倾辊和弯辊板形控制系统中,但由于实际系统随机干扰严重,具有多变量、非线性、强耦合的特征,难以建立较为准确的数学模型,常规的PID控制算法很难满足板形高精度控制的要求.为能提高倾辊和弯辊板形控制系统的性能,在常规PID控制算法的基础上,建立基于神经网络的模糊PID倾辊弯辊板形控制模型,通过神经网络的自学习能力和模糊控制的"概念"抽象能力的有机结合寻找一个最佳的P、I、D非线性组合控制律,增强对控制环境变化的适应能力和自学习能力.仿真试验结果表明,该模型能很好地跟踪板形的目标设定值,响应快,超调小,鲁棒性强,可提高倾辊和弯辊对板形的控制精度,为板形高精度控制提供了一种新方法.     

Research and application of non-symmetrical roll bending control of cold rolling mill

The existing research of the flatness control for strip cold rolling mainly focuses on the calculation of the optimum adjustment of individual flatness actuator in accordance with the flatness deviation,which can be used for general flatness control.However,it does not work for some special rolling processes,such as the elimination of ultra single side edge-waves and the prevention of strip break due to tilting roll control overshooting.For the purpose of solving these problems,the influences of non-symmetrical work roll bending and intermediate roll bending on flatness control were analyzed by studying efficiencies of them.Moreover,impacts of two kinds of non-symmetrical roll bending control on the pressure distribution between rolls were studied theoretically.A non-symmetrical work roll bending model was developed by theoretical analysis in accordance with practical conditions.The model was applied to the revamp of a 1250 6-H reversible universal crown mill (UCM) cold mill.Theoretical study and practical applications show that the coordination utilization of the non-symmetrical work roll bending control and tilting roll control was effective in flatness control when there appeared bad strip single side edge waves,especially when the incoming strip was with a wedge shape.In addition,the risk of strip break due to tilting control overshooting could be reduced.Furthermore,the non-symmetrical roll bending control can reduce the extent of uneven distribution of pressure between rolls caused by intermediate roll shifting in flatness control and slow down roll wear.The non-symmetrical roll bending control technology has important theoretical and practical significance to better flatness control.     

Flatness Control Based on Dynamic Effective Matrix for Cold Strip Mills

Steel strips are the main of steel products and flatness is an important quality indicator of steel strips. FLatness control is the key and highly difficult technique of strip mills. The boule-neck restricting the improvement of flatness control techniques is that the research on flatness theories and control mathematic models is not in accordance with the requirement of technique developments. To build a simple, rapid and accurate explicit formulation control model has become an urgent need for the development of flatness control technique. This paper puts forward the conception of dynamic effective matrix based on the effective matrix method for flatness control proposed by the authors under the consideration of the influence of the change of parameters in rolling processes on the effective matrix, and the concept is validated by industrial productions. Three methods of the effective matrix generation are induced: the calculation method based on the flatness prediction model; the calcuLation method based on the data excavation in rolling processes and the direct calculation method based on the network model. A fuzzy neural network effective matrix model is built based on the clusters, and then the network structure is optimized and the high-speed-calculation problem of the dynamic effective matrix is solved. The flatness control scheme for cold strip mills is proposed based on the dynamic effective matrix. On stand 5 of the 1 220 mm five-stand 4-high cold strip tandem miU, the industrial experiment with the control methods of tilting roll and bending roll is done by the control scheme of the static effective matrix and the dynamic effective matrix, respectively. The experiment result proves that the control effect of the dynamic effective matrix is much better than that of the static effective matrix. This paper proposes a new idea and method for the dynamic flatness control in the rolling processes of cold snip mills and develops the theory and model of the flatness control effective matrix method.     

带钢冷轧闭环反馈控制最优化算法程序开发

基于多变量最优化控制的带钢闭环反馈控制模型能够充分利用弯辊和轧辊倾斜等平直度控制机构对板形偏差进行控制。闭环反馈控制的目的是使带钢实测板形与目标板形一致,闭环反馈最优化算法程序能充分利用输入信息,全面考虑多个执行机构对板形的作用,避免各控制之间的相互影响,它是该模型准确计算板形调节量的关键。为了实现自主建立带钢冷轧生产线,对某厂1 700 mm四机架四辊冷连轧机第四机架闭环反馈控制进行深入研究,根据对偶法采用C语言开发出基于多变量最优化闭环反馈计算程序并将其嵌入到可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)中,开发出自主的基于多变量最优化闭环反馈控制模块。由该模块计算的闭环反馈平直度执行机构调节量与采用Matlab工具箱Quadprog函数计算结果一致,计算精度高。     

基于云模型定性推理的液压弯辊板形控制

云模型将概率论的随机性和模糊集合论的模糊性相融合,能很好地解决不确定性问题,基于此设计了一种二维液压弯辊云模型控制器,其控制策略不需要被控对象的数学模型,只需通过语言原子和云模型将人用语言定性表达的经验和逻辑判断转换到语言控制规则器中,就能实现板形实时在线控制。以某公司1220mm液压弯辊板形控制系统为仿真对象进行仿真实验,结果表明,该控制器简易、快速、控制性能良好、鲁棒性强,较常规模糊控制具有更好的控制品质。     

热带钢轧机线性变凸度工作辊的研制及应用

为改善轧机的板形调控性能,在分析连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)辊形技术的板形控制特性的基础上,开发出用于热带钢轧机的线性变凸度(Linearly variable crown,LVC)工作辊辊形技术及其相应的板形控制模型。LVC技术的板形调节能力与窜辊量成线性关系,同时与带钢宽度成近似线性关系。在满足宽带钢板形控制要求的同时,提高轧机对窄带钢的板形控制能力,使轧制各种规格带钢时所需弯辊力处于合理的的幅值。在1 700 mm热带钢轧机上一年多的工业应用表明,采用LVC工作辊后,板形控制精度提高30%以上,尤其是轧制高强度钢种时,凸度下降显著,轧制公里数一般都大于55 km,磨损辊形和轧辊消耗与常规工作辊基本一致。     

宽带钢六辊冷连轧机横向刚度特性研究

板带轧机的横向刚度对于板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的横向刚度变化规律对于实现板形的精确控制具有重要意义。本文针对某厂六辊轧机利用有限元软件ANSYS9.0建立了三维辊系有限元分析模型,分别分析了不同工作辊窜辊和中间辊窜辊下的轧制力横向刚度和弯辊力横向刚度的变化情况,为轧机板形控制量的调整提供了参考依据。