连铸坯倒角对粗轧宽展的影响及宽度模型改进

带倒角的结晶器能够改善连铸板坯角部在矫直段的高温延展性,显著减少角横裂的发生。然而,连铸坯的倒角对粗轧过程宽展量有很大影响。通过建立粗轧过程板坯形变的有限元仿真模型,系统研究了轧制过程中板坯倒角尺寸和形状对轧件宽展量的影响。结果表明,连铸坯倒角边长越大,相同的立辊侧压量下所产生的狗骨回展量越小,同时在水平轧制时所产生的自然宽展也越小,而倒角角度的变化对粗轧宽展的影响不显著。针对现有的宽展公式没有考虑轧件存在倒角的问题,给出了一个含有倒角参数的修正项公式。通过与现场实测数据和原宽度模型计算结果对比,对于带倒角的连铸坯轧制情况,修正后的宽展模型预报精度显著提高。     

热宽带钢连轧机调宽轧制工艺参数研究

模拟宝钢２０５０ｍｍ热带钢连轧粗轧机组调宽轧制工艺，得到不同铸坯宽度压下效率、立辊轧制狗骨高度和宽度以及平轧轧制时宽展量等的变化规律。为制定合理的调宽轧制压下规程，Ｒ４机架轧后板坯实现最小切头、切尾损失，最大程度实现连铸坯宽度尺寸集约化提供了可靠的依据。     

基于轧制机理和混合神经网络的热轧精轧带宽预测

热轧带钢成品的宽度精度直接影响产品成材率，是产品性能提升的关键，而精轧区带钢出口宽度的精准预测可以为粗轧区宽度控制模型参数提供及时的优化调整指导。传统机理模型与实际情况往往存在较大差异，现有的数据驱动模型大多采用神经网络方法，但没有考虑轧制数据的时序性以及数据剪枝带来的信息损失。为了进一步提升精轧带钢宽度预测精度，提出一种基于轧制机理的混合神经网络宽度预测模型，利用精轧宽展的机理模型计算宽度基准值，结合卷积神经网络(CNN)和门控循环单元(GRU)输出宽度预测纠偏值。利用2 250 mm热连轧钢厂数据集试验，结果表明本文提出的热连轧带钢宽度预测模型训练效率较高，98.7%带钢宽度的预测精度在4 mm内，较传统BP神经网络模型和其他单一结构网络有大幅提升，且模型在线测试速度满足工业现场应用需求。     

热轧宽度模型改造

为了改善国内某热轧厂宽度控制稳定性和精度,在对原有模型和质量问题分析基础上,针对粗轧宽度模型实施了模型架构、模型算法、模型参数、自学习方式、短行程控制以及宽展预测模型的改造和优化。对钢种层别进行细分,自适应参数考虑了不同轧制生产模式的影响,带钢的头尾短行程控制曲线采用了可变多点方式,增加了立辊孔型模型以及立辊磨损模型,在宽展计算时考虑孔型的影响磨损量的贡献,提高了宽度模型预报精度。实际应用结果表明,经过优化改良的宽度模型有效提高了宽度控制稳定性和产品精度。     

热轧粗轧宽度控制优化与改进

宝钢不锈钢公司1780mm热轧生产线上的宽度控制主要采用了粗轧设定数学模型(RSU)及自动宽度控制模型(AWC)。针对生产过程中出现宽度控制模型的设定计算值和实侧值时常有较大的误差、学习系数经常处于不稳定的波动状态等问题,深入分析了粗轧设定宽展模型,对宽展模型中水平宽展系数及立辊宽展系数进行了优化,并改进了宽度自学习方式。结果表明,1780mm热轧生产线带钢的宽度精度显著提高,由改进前的92%提高到目前的98%以上。     

热带钢粗轧立辊调宽轧制过程有限元模拟

针对热轧带钢粗轧段大立辊侧压调宽轧制的生产特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立立辊三维轧制有限元仿真模型,模拟计算不同工艺条件下轧件的变形规律,重点分析横截面形状(狗骨形)变形特点,以及宽展变形特点,所得结果与现场情况吻合,证明所建模型及计算结果可对现场工艺制定提供指导作用。     

基于鲁棒学习的精轧宽展及拉窄综合预报

分析了遗传系数学习时所遇到的问题,提出了鲁棒学习的概念和方法;以2050热轧精轧自然宽展为例,指出了现有精轧自然宽展模型的不足,提出了精轧宽度变化预测的统计模型,并基于遗传系数鲁棒学习方法进行了仿真研究.研究结果表明,文章提出的方法是行之有效的.     

2050粗轧宽展模型研究

利用宝钢 2 0 5 0粗轧段实测数据 ,采用回归的方法建立了轧件自由宽展与狗骨宽展的一般规律。所得解析式包含了各主要轧制参量与宽展的关系。得到一系列计算宽展的实验公式 ,并编写了仿真软件 ,输入各种规格钢板的生产现场实测数据进行验证 ,取得了很高的精度。     

利用线材轧制薄带宽展的模拟研究

在实验室利用Φ11 mm铅棒代替热轧线材,通过Φ130 mm二辊轧机模拟试验热轧圆钢轧制薄带的变形过程。结果表明,当薄带厚度为1.2 mm时,采用纵轧法宽展可增加35.37%,且随着变形量的增多,宽展变化较小;采用角轧法时,随着送入角的减小,宽展增加明显,拟合得到宽展计算公式为△b=28.67-0.26α,当送入角为20°时,薄带宽度可达到36.12 mm。除此之外,在小变形量范围内进行角轧时,轧件的宽度随着压下量的累积呈线性增长,这有利于得到热轧线材生产大宽厚比薄带的可行性解决方案。     

轧件宽展量的研究

本文论述了研究轧件宽展量的意义,在研究变分法求解辊缝中金属横向流动问题的基础上,给出了根据最小能量原理得出的宽展量计算式,考虑了轧后应力分布和各种轧制工艺参数(压下量、接触表面摩擦力、工作辊径、轧件厚度和宽度等)对宽展量的影响。通过初轧坯和带材宽展量的测定,证明计算值和实测值基本符合,适用于各种宽度的轧件,为箱形孔型轧制和板带轧制提供了重要的数据。     

粗轧狗骨失宽的控制

轧件宽度控制作为粗轧过程控制的一个重要组成部分，其控制精度已成为衡量带钢生产质量的重要指标之一。对于厚宽比较大的轧件，经立辊轧制后轧件的宽度被压缩，断面形成狗骨形，从而造成头尾失宽，导致生产造成额外的切损。本文主要研究了狗骨的形成机理，分析了影响宽度断面形成的主要因素为立辊侧压量、立辊直径、轧件宽度和厚度等，且立辊侧压量、直径越大，狗骨高度和失宽量越大；轧件来料尺寸越大，狗骨高度和失宽量越大。并以柳钢热轧厂2032生产线为例，通过调整各道次立辊侧压量，在不起拱的前提下减小首道次增大末道次侧压量，提高头部宽度均匀性；根据实时曲线调整头尾短行程的设置幅度，减小头尾失宽程度；更改立辊辊形减小狗骨高度等方式，优化了狗骨失宽现象。     

1780mm热连轧粗轧宽展模型参数优化研究

1780mm热连轧生产线的粗轧宽展模型分析与其实际应用效果存在较大误差。为提高宽度控制预报精度，采用了优化宽展模型参数法来提高模型精度；运用麦夸尔特法（Levenberg-Marguardt）和优化程序回归出模型的参数。用优化后的参数替换原有模型参数来控制宽度。经检验，宽度预测精度与优化前相比有显著提高。     

热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型研究

  针对热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型预报精度低的问题,采用有限元软件DEFORM模拟了板坯热连轧粗轧区立轧过程,分析了板坯立轧过程轧制力预报精度低的原因。通过对有限元模拟结果的分析,给出了板坯立辊轧边时计算变形程度的新方法,并通过回归得到了适合板坯立轧轧制力计算的外端应力状态影响系数公式,进而得到了新的轧制力计算公式。经与现场实测数据比较,明显提高了立轧轧制力的预报精度。     

宝钢5m厚板轧机宽展数学模型及其应用

在厚板轧制过程中,把握材料的宽展规律,提高宽展预测精度是保证最终钢板宽度满足要求的关键环节.从影响宽展的因素和常用的宽展公式出发,研究宝钢5m厚板轧机PVPC平面形状控制的宽展数学模型及其建模过程,对该模型的特点及实际应用情况做了客观评价.并利用生产中积累的数据,应用数据统计回归方法,对宽展模型的协调因子xt,y1进行优化,从而提高了模型的预测宽展精度,减小了宽度预测偏差.     

热连轧自适应穿带模型的研究及应用

攀枝花钢铁(集团)公司热轧板厂三期技术改造后,精轧设定模型精度受粗轧中间坯厚度、宽度和温度等参数影响较大,造成轧制参数预报精度下降,为此,于2007年采用精轧自适应穿带模型对轧制力、辊缝、轧制速度进行补偿,提高精轧设定模型对轧制力、出口厚度等轧制参数的预报精度.     

粗轧过程中轧制力和宽展的预测与分析

 板带轧制数学模型是实现自动控制的基础,高精度的数学模型是提升产品质量和市场竞争力的重要保障。在热连轧粗轧过程控制中,轧制力和宽展是关键参数,其模型精度不仅会影响粗轧轧制规程的设定,而且会影响最终热连轧带钢产品凸度。以矩形板坯热连轧粗轧过程为研究对象,针对轧制变形区建立了三维运动许可加权速度场,在此基础上充分考虑自然宽展效应,基于刚塑性材料的第一变分原理,采用可变上限积分法对塑性变形、剪切功率和摩擦功率进行积分获得变形区总功率泛函。利用Matlab优化工具箱对总功率泛函进行最小化,得到了轧制力、宽度分布的理论解。最后利用理论模型计算数据回归得到了板坯宽展及速度场中的加权系数模型。将基于所提出模型的轧制力和宽展预测值与现场实测值及部分有关学者所建立模型的预测值进行了对比,结果验证了所建立模型的准确性。研究得到的宽展模型和速度场加权系数表达式可以方便、灵活、快速地应用到粗轧现场中,为更高质量热连轧带钢产品的生产奠定了坚实基础。     

基于人工神经网络的热连轧参数预测模型

将BP神经网络的思想用于预测热连轧参数，研究并建立了基于BP神经网络的预测控制数学模型。以热连轧精轧自然宽展值为例，现场实测数据仿真验证表明，该模型明显优于传统的数学预测模型，具有很高的预测精度。     

热轧带钢失宽模拟及其在AWC中的应用

 利用ANSYS/LS DYNA有限元分析软件,建立了立轧 平轧的三维弹塑性有限元模型。研究了热轧带钢粗轧阶段不同的立辊侧压量、水平辊压下量、板坯的原始宽度和厚度对轧后中间坯头、尾部失宽量的影响,据此建立了新的控制头尾失宽的短行程控制曲线模型,并成功应用于现场自动宽度控制(AWC)系统中。通过轧件全长宽度与目标宽度的现场实测偏差可知,新的短行程控制模型能够有效减小轧件头尾失宽量,从而减少切除损失。     

热轧带钢粗轧区轧制宽展模型的研究

利用刚塑性有限元法建立带钢立轧／平轧的三维连轧模型，并针对宝钢2050热连轧机组实际轧制时各种工艺条件下的板带宽展进行了研究。根据研究所得的宽展规律，采用有限元分析与解析计算相结合的方法，建立了适合宝钢2050粗轧区带钢宽展计算的快速仿真模型。将该快速仿真系统运用于宝钢2050粗轧区实际模拟轧制几千块带钢，结果表明仿真计算结果与现场的实测值吻合很好。     

热轧带钢宽度控制系统的三项重要功能

一座带钢热轧工厂的技术装备的先进性要看带钢的厚度和宽度在整个长度范围内是否均匀。宽度调节须从板坯粗轧开始控制,板坯从加热炉出来有“水印”(轧件在加热炉步进梁上的冷点,或称“黑印”),通过立辊铡压和水平道次粗轧宽展,水印点相对变宽,而板坯上的“缺口”处(如火焰清理点)则相对变窄(见图2),因而板形宽度不