UCM轧机辊型综合优化设计

以板形良好及辊间压力分布均匀为目标, 分别采用三角函数、幂函数和多项式函数作为工作辊、中间辊和支承辊的辊型曲线, 建立了六辊UCM轧机辊型综合优化计算模型。在650UCM轧机上的实际应用情况表明, 应用效果良好, 验证了六辊轧机辊型综合优化计算模型的正确性。通过辊型的综合优化设计, 能提高轧机板形控制能力, 改善辊间接触压力分布, 均匀轧辊磨损, 消除轧辊异常磨损及辊端掉肉等缺陷, 使轧机能适应更多规格品种的轧制。     

1450冷轧机板形控制系统变形抗力补偿研究

利用某公司1450冷连轧机板形闭环控制系统的板形检测原理及其控制策略进行带钢轧制时,带钢横向温差导致沿带钢宽度方向上变形抗力不同,由于该板形控制系统未考虑带钢横向变形抗力对板形测量的影响,板形控制效果不太理想。针对该板形闭环控制系统的不足,增加了板形目标曲线的变形抗力补偿值。结果表明:增加变形抗力补偿后减少了带钢横向变形抗力不同引起的板形缺陷,提高了板形控制精度。     

基于GA-BP神经网络的弯辊力预设定模型研究与应用

针对弯辊力预设定模型精度低、弯辊力调整到设定值时间长的问题,基于GA-BP神经网络模型,建立了冷连轧机弯辊力预设定优化模型。结果表明,利用GA-BP神经网络优化模型使弯辊力实际值达到预设定值的调整时间平均缩短了115 ms,提高了钢材成材率和板形质量。     

铝带坯铸轧板形测控的补偿模型

根据铸轧板形缺陷的表征特点及其评价指标，采用铸轧板带的横向板厚分布作为板形控制信号，并依此建立了铸轧板形的数学描述，基于铸轧工艺的特点，在铸轧权形实测信号中通常包含铸轧带材横向温差及板凸度所致的两种附加干扰，通过具体分析两种附加干扰对铸轧板形测控的影响，分别建立了附加温差板形被偿模型和附加板凸度板形补偿模型，针对某铸轧机实轧工况，运用所建补偿模型求得了横向板厚的补偿值，并直接对板形检测信号进行修正，以期提高权形控制精度，避免板控执行机构的误操作，实测结果表明所建补偿模型正确，且处理方法简单，可直接用于铸轧板形的控制，图1，表1，参10。     

六辊CVC宽带轧机板形控制性能研究

以首钢京唐二冷轧厂2230冷轧机组为对象,研究现有CVC辊形曲线及等效轧辊凸度变化规律。建立六辊CVC轧机辊形变形有限元模型,结合现场工况仿真分析了弯辊和窜辊等调控手段对辊缝凸度调节域、板形调控功效、辊间接触压力分布等板形调控性能指标的影响规律。     

冶金矿山高压辊磨机辊面磨损研究

针对我国冶金矿山行业高压辊磨机辊面使用情况,对高压辊磨机典型工作情况下辊钉受力情况进行了分析研究,分析了导致辊钉折断脱落的主要原因,证明了高压辊磨机所采用工艺措施的合理与否对辊面寿命影响很大,生产成本可相差1.9元/t左右(按原矿计)。结合高压辊磨机在我国选矿生产中的实践情况,提出了有效避免辊钉折断脱落、延长辊面寿命的几点主要措施,为冶金矿山生产提供了参考依据。     

大型辊式破碎机磨损辊面的等离子喷涂控制模型研究

采用自动等离子喷涂工艺修复大型辊式破碎机磨损辊面,喷涂控制模型的研究至关重要。针对等离子喷涂工艺,建立了喷涂点的涂层厚度模型,分析影响修复涂层厚度的喷涂变参数;通过变参数与涂层厚度的关系,建立相应的控制模型;最后通过MATLAB对控制模型进行仿真分析,验证了其可靠性。仿真结果表明,对于半径为600 mm、长为1 000 mm的破碎辊,按控制模型控制喷粉量和喷涂道次,能获得与磨损量大体一致的修复涂层。     

基于离散元的辊齿仰角对分级破碎机辊齿的磨损研究

基于分级破碎机的实际结构参数,建立了辊齿三维模型;运用离散元软件,对不同辊齿仰角下的破碎磨损情况进行了仿真研究;分析计算辊齿的平均累积接触能量,得到了不同辊齿仰角对破碎机磨损的影响规律。结果表明,随着辊齿仰角的增大,平均法向、切向累积接触能量均随之升高,但增长幅度不同;考虑提高辊齿的耐磨损性能,在满足生产能力前提下,辊齿仰角宜采用低度数并避开磨损增长趋势相对剧烈的区间。该研究结果可为分级破碎机辊齿仰角的设计优化提供参考。     

耐磨堆焊焊丝ZD501在高压辊磨机辊面修复中的应用

介绍了高压辊磨机辊面一种常见的破坏形式,并结合霍邱某采选厂柱钉式高压辊磨机使用中辊磨柱钉大面积脱落的实例,通过使用郑州机械研究所研制的高压辊磨辊面堆焊专用耐磨焊丝ZD501进行修复,经济、高效地解决了实际生产中出现的辊面磨损问题,保证了正常生产,提高了破磨效率,为高压辊磨机的推广应用提供了技术保证,经济效益、社会效益显著。     

PCA降维技术在弯辊力预设定中的研究与应用

为了提高冷连轧带钢弯辊力预设定模型的计算效率,在原有基于GA-BP神经网络的弯辊力预设定模型基础上,引入主成分分析(PCA)数据降维技术,通过PCA将原有10个轧制参数变量转换为3个主成分变量,降维后的主成分变量包含了原始实测轧制参数93.55%的信息,实现了轧制参数特征的有效提取;将其作为神经网络的输入,建立PCA-GA-BP新形态弯辊力预设定模型,简化了模型结构。以某1 450 mm冷连轧生产线数据作为样本比较了2种模型的计算性能,结果表明,2种模型均具有较好的泛化能力,在保证带钢头部板形精度的基础上,PCA-GA-BP模型与原模型相比迭代次数减少86次,计算时间缩短73 ms,预报效率显著提高。     

考虑辊缝摩擦及张力影响的冷轧机非线性振动特性研究

为研究轧机垂直振动系统过程中辊缝间摩擦及张力对冷轧机非线性振动特性的影响, 在考虑辊缝摩擦及张力作用的基础上建立了四自由度非线性垂直振动模型。采用时滞反馈控制与多尺度法结合求解系统主共振幅频特性方程, 运用奇点稳定性理论对系统稳定性进行分析。仿真分析了辊缝摩擦及张力对振动幅值的影响, 结果表明辊缝摩擦和张力对轧机垂直振动有很大影响, 并且通过适当调节时滞参数可以消除振动系统的跳跃现象。由稳定性分析得到了辊缝摩擦和张力对系统稳定性影响关系及出现各种不同奇点的条件。     

基于I&I理论的可逆冷带轧机速度张力系统自适应分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定特性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于浸入与不变(immersion and invariance,I&I)理论的自适应分散控制方法。首先,通过构造滑模观测器(sliding mode observer,SMO)对系统的非匹配不确定项进行观测估计,削弱了其对系统性能的影响; 其次,基于I&I理论完成了系统摄动参数估计器的设计,且参数估计误差能以指数规律的形式单调收敛; 再次,基于I&I理论完成可逆冷带轧机速度张力系统分散控制器的设计,实现了对系统给定值的精确跟踪控制; 最后,基于某1 422 mm可逆冷带轧机的实际数据进行了仿真对比研究,仿真结果验证了本文所提方法的有效性。     

考虑剪切效应的金属本构关系模型及其在大型筒节轧制成形中的应用

筒节轧制变形区存在搓轧区,为研究该区域中压剪复合作用对筒节轧制成形的影响,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型,并分析了剪切效应对筒节轧制力的影响。首先设计了SCS压剪试件和普通圆柱试件,并进行了高温压缩实验,建立了考虑剪切效应的变形抗力数学模型; 然后建立了筒节轧制有限元模型,得到了筒节的有限元轧制力,并与轧制力的理论计算结果、工厂实测结果进行了对比。结果表明,SCS压剪试件能够达到更大的应变程度和更小的应力,考虑剪切效应得到的筒节轧制力更接近工厂实测轧制力,相对误差在8%以内,证明应用考虑剪切效应的变形抗力数学模型能够提高筒节轧制力的计算精度。