日本川埼钢铁公司研究成果新的板厚控制系统

近年来用户对热轧带钢厚度精度的要求日益严格。日本川埼钢铁公司水岛厂为了提高热轧带钢前端部分的厚度精度，开发了新的板厚控制系统。即在精轧机组的F1-F4，F5-F6，F6-F7之间分别设置1台X-射线厚度仪，利用机架之间厚度仪的实测板厚，修正下一机架的压下位置。由于在精轧机组F4-F7机架之间设置了3台厚度仪，     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响,尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题,在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型,总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况,分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数,减小轧制末期硅钢边降,改善冷轧成品横向同板差。     

现代轧机“扩展秒流量原理”解析

现代轧机采用"扩展秒流量原理",用一机架前测厚讯号来调节一机架前张力辊组的速度,使一机架前带钢秒流量不随来料厚差而变化,再通过厚调系统对一机架辊缝的精确控制,可使关键的一机架后的厚度公差最小化,从而保证连轧机产品厚差的高精度,从理论上对该原理作解析。     

热轧精轧轧辊辊型设计与优选

采用五次曲线分析了某厂热轧精轧机组F1～F3机架CVC轧辊辊型系数确定方法,对比了三种辊型曲线的区别,推导了等效凸度与窜辊量间的三次函数关系;对F4～F6机架平辊的预磨凸度进行优选,明显改善了带钢的平直度.     

斜轧小规格无缝钢管削尖技术研究及应用

小规格热轧斜轧无缝钢管通过22架275集中差速传动减径机,管端张力小于钢管中部所承受的张力,导致钢管头、尾端部500 mm左右长度的壁厚超出中间部位很多,成品通过激光检测控制头部削尖压下位置、压下量,钢管脱开轧机计算尾部压下位置、压下量,得到成品在头、尾各200 mm内与中间尺寸一致。小规格无缝钢管斜轧削尖技术可以使成品管的成材率提高3%以上。     

冷连轧机非稳态过程厚度控制能力提升与优化

针对2 230 mm酸连轧机组存在带头厚度控制精度偏低,5#机架出口厚差呈周期性厚度衰减振荡波动等问题。对2#机架前馈AGC的控制逻辑进行了优化,对AGC系统的板厚-张力控制策略进行了优化,将T45低速下张力死区减小至±1%,并研究开发了FGC带头厚度补偿的方法,补偿了由于△S为正值出现的带钢减薄和FGC带头辊缝变化量ΔS为负值出现的带钢增厚等问题。对于厚度超调问题,针对4#机架MN-AGC控制增益系数中的比例系数Kp和TN进行非对称分档处理,解决了非稳态过程中带头厚度控制的“震荡”问题。经过以上优化,2 230 mm酸连轧机组月均厚差切除量从2018年的170t下降到2019年的不足35 t。     

宽带钢热连轧精轧机组成套辊形配置技术研究与应用

为了实现热轧宽带钢板形的高精度控制,根据宽带钢热连轧精轧机组上游机架控制凸度与下游机架控制平坦度的特性,在首钢迁钢1580 mm热连轧生产线的精轧机组开发并应用了成套辊形配置技术.在F1机架工作辊采用负凸度辊形,加强带钢轧制过程的对中;在F2到F4机架工作辊应用低轴向力CVC辊形,对带钢进行凸度调控;在F5到F7机架工作辊上采用负凸度辊形,辅以长行程的工作辊周期性窜辊,均匀轧辊磨损,控制带钢的平坦度;在所有机架的支撑辊上采用VCR变接触式辊形,增加机架的横向刚度.采用此辊形配置后,带钢的板形控制精度达95％以上,同时,改善了带钢轧制稳定性,延长了轧制计划长度,实现了一定范围的自由规程轧制.     

热轧板带头尾厚度精度控制技术

热连轧粗轧区采用可逆轧制时，由于板带头尾部低速咬钢(抛钢),轧辊冷却水对头尾温度的影响增大，加上头尾在空气中冷却速度大于本体部分，因此头尾温度偏低，同时头尾部处于无张或失张状态，传统AGC不能有效控制端部厚度。针对头尾厚跃现象，提出一种新的“压头”与“压尾”的控制方法，该方法采用最后两机架压头和两次压尾的方式进行控制，可弥补传统AGC端部控制效果差的缺点，使头尾厚度质量大幅提高。并成功应用于实际项目，取得了良好的控制效果，值得国内热轧厂推广应用。     

热轧带钢尾部“伪板形不良”问题研究

 热轧带钢头部与尾部处于非稳态轧制区,容易出现各种尺寸形状质量缺陷。在轧制软薄料时,带钢尾部经常出现一种外观与中间浪类似的“伪板形不良”,但其产生机理与板形不良完全不同,因此常规的板形控制手段无法解决该问题。为此,首先对该问题的产生机理进行了分析,发现这一现象的原因是抛钢一瞬间张力消失引起的突然收缩。根据上述机理,对抛钢前F8机架与卷取机的速度匹配关系进行了优化设定,使带钢尾部的“伪板形不良”问题得到极大改善,还避免了带钢表面与辊道之间的擦伤与划伤。     

天铁1750 mm轧机振动原因分析及改进

天铁1 750 mm热轧生产线调试时,在轧制较薄规格(如1 250 mm×2.0 mm)带材过程中,轧机的F2或F3机架出现强烈振动的故障。介绍了轧机振动的类别和产生原因,对轧机在线数据进行了分析,发现振动属于轧机机架机械系统自激振动。对各机架轧制负荷进行了调整,适当的降低了F2、F3的负荷,增大了其他机架,特别是增大了F4机架的负荷。调整后故障消除。     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略.通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定.当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律.本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

Simulation of the state of stress in a strip in a deformation zone with two neutral sections during cold rolling

It is found that a deformation zone with two neutral sections can exist in a strip during cold rolling in certain working stands in continuous rolling mills. A second neutral section appears in the region of elastic recovery of part of the strip thickness at the end of the rolls. A reliable procedure has been developed to identify the type of deformation zone; it can determine the number of neutral sections in the deformation zone of each working stand in a rolling mill. A method for the calculation of the contact stresses, forward-creep coefficient, and rolling force in the deformation zone with two neutral sections is described. The application of this method decreases the error of force calculation for rolling mills.     

宝钢2030 mm冷轧机组连轧装备的研究与改造

阐述了宝钢2030mm五机架冷轧机所用的常规轧制料（板厚4．5－6．0mm)采用全连续轧制方式所需的装备研究,在轧制边疆轧制料（板厚1．8－4．5mm)的全连续轧制装备的基础上,经过机电设备改造和成功开发了新型自动分卷飞剪机,全面完成了连轧装备的改造任务,使各种规格的原料（板厚1．8－6．0mm)都用了全连续轧制方式,从而极大地提高了轧机的生产能力。     

工艺参数对热轧机振动固有特性影响分析

 某钢厂热连轧生产线F2机架在轧制薄规格产品时发生了强烈的振动现象。为了更好地识别轧机振动的类型,抑制轧机振动,需对轧机系统的固有特性进行全面分析。考虑水平、扭转和垂直系统的振动,并考虑带钢和轧机系统的耦合作用建立热轧机11自由度振动模型,分析轧机系统在无带钢下的固有特性,并分析各阶模态对惯性参数和弹性参数的灵敏度。同时分析带钢和轧机耦合作用下前后张力、入口厚度、出口厚度、摩擦因数、变形抗力等工艺参数对轧机系统固有特性的影响。研究结果表明,带钢和轧机相耦合成一种变结构系统,系统固有特性随着工艺参数的变化而变化,工艺参数主要通过改变第4阶模态和第10阶模态来影响系统固有特性。不同的工艺参数对轧机系统固有特性的影响程度不同,入口厚度影响最为显著,可以通过改变工艺参数来改善系统固有频率。可以为轧机振动类型的识别和振动的抑制提供指导。     

极薄板高速轧制热划伤缺陷控制技术

分析了4号机架热划伤为犁沟作用所致的金属堆积,属于轧辊和带钢剐蹭产生的热状态下的机械划伤。解决划伤的策略为降低4号机架轧制速度和压下率,增加乳化液温度和浓度,从而降低金属区的变形热。提出了一种以降低热划伤为原则的轧制策略,在保持5号机架出口速度不变的前提下,将4号机架压下率从34.1%降低至29.8%,将5号机架压下率从14.0%增加至29.3%,将4号机架轧制速度从1 615降低至1 272 m/min,从而降低了轧制区的温度。同时,提出了以乳化液浓缩变化为核心的润滑原则,通过将极薄规格镀锡基板的乳化液温度增加至55～60 ℃,乳化液S3箱质量分数提升至5.5%～7.0%,兼顾了轧制区内对油膜厚度和稳定润滑的要求以及轧制区外对轧辊和带钢强制冷却的要求。采取以上措施后,极薄板热划伤缺陷的发生率从12%降低至1%,带钢表面质量能够满足高端用户的需要。     

油膜厚度补偿在冷连轧机自动厚度控制系统中的应用研究

介绍了油膜厚度补偿控制的原理,实测了某1 450 mm冷连轧机在不同轧辊转速和轧制压力情况下的辊缝变化值,进而利用查表法并结合插值的方法实现了油膜厚度补偿控制,从而有效提高了升降速时带钢厚度控制精度,降低了头尾超差段长度,提高了同带差控制精度和带材成材率。     

Forward slip in the rolling of strip from metal powders

Conclusions Analysis of metal-powder rolling coefficients has made it possible to approach the examination of velocity conditions from a new angle and obtain an analytical expression for determining the velocity of entry of powder consolidated to its tap density into the rolling-mill rolls. Forward slip in powder rolling is characterized both by the densification coefficient and the ratio h_s/D. It is shown that, in the rolling of porous strip of constant thickness, varying the density under the rolling of porous strip whose thickness and density are strongly affected by changes in rolling velocity, the latter may exert an indirect influence on forward slip. In the rolling of porous strip whose thickness and density are strongly affected by changes in rolling velocity, the latter may exert an indirect influence on forward slip.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 4 (64), pp. 10–14, April, 1968.     

Optimization of Short Stroke Control Preset for Automatic Width Control of Hot Rolling Mill

Automatic width control is a key issue in hot strip rolling. The edge rolling has been widely used in the roughing stand of hot strip mill to control the width of the slab. However, the edge rolling and consequent horizontal rolling will cause a significant width change in the head part and tail part of the slab, which have to be trimmed before the finishing stands. Based on the width reduction deformation curve of the head and tail along the longitudinal direction of slab, the short stroke control technology has been developed to overcome this problem. In this paper, the finite element method has been used to simulate the unsteady edge rolling process. Three short stroke control curves have been compared in order to obtain the best width control result. The optimized short stroke control curve has been applied to the automatic width control system of industrial hot rolling mill, and good performance is obtained.     

A novel approach to improve the computing accuracy of rolling force and forward slip

In cold strip rolling control system, rolling force and forward slip are the prerequisites for the model setting calculation, and the deformation resistance and friction coefficient are the main parameters that affect their predictions. A new method based on objective function is first proposed in this paper to improve the calculation accuracy of rolling force and forward slip, and the deformation resistance and friction coefficient are taken as optimisation variables. Using the multi-population co-evolutionary algorithm to solve the objective function, the required rolling force and forward slip are obtained. The pre-set values of rolling force and roller line speed are compared with the actual measured ones in a 1450?mm five-stand tandem cold mill and other researcher’s method. Results show that the calculated values are in fair agreements with the on-line measured ones, and the thickness and flatness accuracy of the final product are improved.