极薄箔带轧制的适轧厚度理论及数值模拟

 微制造、微电子行业的小型化、轻量化和移动化的发展方向需要厚度更薄、尺寸精度更高的极薄和超薄金属箔材,极薄和超薄金属箔材制造技术越来越重要。极薄带轧制试验及生产实际中,Stone最小可轧厚度公式有较多不合理之处。通过有限元模拟得到不同厚度极薄箔带在不同压下率时的接触轮廓与轧制压力变化规律,为Stone最小可轧厚度赋予新含义,即表示在极小压下变形量条件下是否存在中性区的临界厚度值;建立了极薄箔带适轧厚度解析计算模型,即根据轧制力条件和箔带厚度可计算出其单道次能够获得的最大压下量,为已有轧机确定产品规格范围并制定轧制规程及为设计轧机时确定轧辊直径和力学参数提供理论指导。     

双金属复合板最小可轧厚度的计算

研究单道次大压下最轧制双金属复合板时最小可轧厚度的计算方法，建立了确立双金属复合板最小可轧厚度的数学模型，为制定轧制以金属复合板的工艺和设计复合板轧机提供依据。     

薄带材轧制的最小可轧厚度理论及数值模拟

 智能制造、电子通信等行业向微型化、集成化方向发展要求不断提升精密轧制带材产品质量,提高厚度精度控制是其中关键组成部分,因此,精密带材轧制过程接触变形区理论研究有着极其重要的意义。以Stone轧制力模型为代表的传统薄带材冷轧理论假设轧辊在接触变形区内保持圆弧状轮廓,利用Hitchcock公式求解接触弧长进而求得平均单位压力,并在此基础上建立了Stone最小可轧厚度理论。在试验及实际生产中很多学者发现有时Stone轧制力计算值与实际值相差甚远,这是由于某些轧制工况下接触变形区内存在中性区,轧辊圆弧状假设不再适用。中性区的存在使轧制力剧烈增大而带材金属延伸变形增加甚微,即轧制难度增大、轧制效率降低。通过对不同厚度薄带材轧制过程进行有限元分析,得到了不同道次压下率下接触变形区轮廓与接触压力分布的变化规律,带材初始厚度越小或道次压下率越大,接触变形区内中性区所占比例越大,接触压力分布趋于椭圆形分布;基于Stone轧制力公式建立了考虑轧制效率的薄带材最小可轧厚度模型,对于一定初始厚度与Stone最小可轧厚度比值,根据轧制工艺参数可计算接触变形区内恰好不存在中性区时的临界道次压下率,以此临界道次压下率为依据可确定高效轧制厚度范围及Stone轧制力模型的适用条件,为精密薄带材轧制生产过程提供理论指导。     

极薄带钢轧制过程中最小可轧厚度的研究

在充分考虑极薄带钢生产工艺特点的基础上，以宝钢冷轧薄板厂1220冷连轧机组为研究对象，通过大量的现场试验与理论研究，同时兼顾轧机许用轧制压力与生产效率的问题，提出了新的最小可轧厚度计算理论，并取得良好的使用效果，有进一步推广应用的价值。     

考虑生产率时轧件最小可轧厚度的研究

采用更符合生产实际的、考虑压下规程的、包括考虑变形区中粘着区的轧件最小可轧厚度求解公式．对某公司1219五机架冷连轧机的最小可轧厚度进行了预测，对更薄产品的开发有重要的指导意义。     

极薄锰矿床最小可采厚度的探讨

本文研究了极薄贫锰矿床的最小可采厚度,论述了合理的最小可采厚度与现行的管理条件下的技术、经济因素的关系,指出不断改进和完善采、选、烧工艺有利于充分利用国家矿产资源。     

Experimental and theoretical analysis of roll flattening in the deformation zone for ultra-thin strip rolling

For ultra-thin strip rolling, the conventional rolling force models are no longer applicable. To obtain accurate rolling force in the shape and gauge control process, Fleck proposed a new roll flattening model. In this study, experimental analysis, finite element simulation, and theoretical analysis were conducted to evaluate the Fleck model. The experiments and simulations show a clear neutral zone in the deformation zone with decreasing strip thickness. The finite element simulation results show that the proportion of the elastic unloading zone is small, when an elastic unloading phenomenon appears in the neutral zone. Thus, to simplify the rolling force model, the effect of an elastic zone could be ignored. Based on this finding, we develop a rolling force model with quick calculation speed, high precision, and convenient online application. Finally, the accuracy of the simplified model is verified by the measured rolling force.     

影响带钢头部厚度精度原因的分析

热轧带钢的厚度精度是产品质量的重要指标,文章结合数学模型和工程日志对生产中影响带钢头部厚度的原因进行了分析,得出轧制温度是影响厚度的主要原因.计算了温度对厚度影响的程度.结合生产实际操作指出了提高头部厚度精度的方法.     

极薄带轧制变形区轧辊压扁试验与有限元模拟

 极薄带在轧制及平整过程中,工作辊的弹性压扁对轧制压力的分布有很大影响,传统的轧制力模型已经不再适用。为了在极薄带板形板厚控制过程中得到准确的轧制力,Fleck提出了新的轧辊压扁模型。针对Fleck模型进行试验研究,同时进行有限元模拟分析。试验过程中使用合金工具钢轧辊,轧制不同厚度的轧件,通过显微镜测量变形区各部位的厚度,得到变形区轧辊的近似轮廓形状。试验与有限元模拟结果表明,随着轧件厚度的减小,变形区出现了明显的中性区,但是很难出现Fleck模型中提到的弹性卸载区,因此计算极薄带轧制力时可以忽略中性区内的弹性卸载区以简化轧制力模型。     

超宽冷轧机带钢板形特征聚类分析

为准确掌握超宽冷轧机不同宽度带钢的板形特征,以某2180 mm超宽冷轧机1900 mm宽度带钢实测板形数据为研究对象,借鉴‘大数据’的思想,结合数据挖掘领域中聚类分析方法,提出基于网格和密度的板形特征聚类方法,并以此方法对几种典型带钢宽度的大量板形实测数据进行分析,得到不同宽度带钢的板形特征.以分段函数对板形特征进行多项式表达,得到不同宽度带钢的板形特征参数化分析结果.提出的基于网格和密度的板形特征聚类与分析方法,能够快速准确地对大量板形实测数据进行分析,提取出长期生产过程中板形缺陷特征并得到参数化表达,从而为冷连轧机,特别是超宽带钢冷连轧机的辊形改进和控制策略优化提供数据基础.     

基于贝叶斯神经网络的带钢厚度预测与控制

采用贝叶斯统计学原理改进传统神经网络算法,通过在神经网络的目标函数中引入表示网络结构复杂性的约束项,避免网络的过拟合以提高网络的泛化能力.将改进的神经网络应用于济钢1700mm热连轧机带钢厚度预测中,其预报精度、训练时间和网络稳定性均优于传统神经网络预测;然后应用贝叶斯神经网络预测带钢塑性系数;最后将出口带钢厚度和带钢塑性系数的实时预测值综合应用于带钢热连轧厚度控制系统,改进了传统的厚度控制方式,进一步提高带钢质量.     

冷轧带钢板形高效分析与设定软件及其应用

 针对目前板形分析机理模型计算速度慢、稳定性差的缺点,提出了板形高效预报模型、板形高效设定模型。以此为基础,开发了一套冷轧带钢板形高效分析软件,对目前常见的各种冷带钢四、六辊轧机均具有板形分析与设定计算功能,软件的主要特色是在不降低模型精度的前提下显著提高计算速度和稳定性。通过实例分析,表明软件计算结果可靠,常见的五机架冷连轧机完成一次板形预报或者板形设定的时间均小于1 s。本软件可用于轧机设计与选型、辊型优化设计,其核心代码可直接用于板形在线设定。     

过程控制级模拟轧钢系统的研制及在热轧试车中的应用

宝钢集团上海第一钢铁有限公司(后面简称一钢)新建的不锈钢工程1780热轧项目中,为了能在较短周期内完成所有的应用软件开发与测试任务,特别研制了模拟轧钢功能。本论文主要阐述利用计算机的集成思想,结合热轧工艺,来开发模拟轧钢功能,以及利用模拟轧钢进行现场各种情况的模拟测试。     

1780mm热连轧机厚度控制优化

针对宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部1780mm热连轧机在厚度控制中遇到的厚度波动问题,通过优化机架间除鳞换热系数、钢种层别判定标准、AGC控制参数等措施,显著提高了带钢厚度控制精度,明显减少了在线及下游工序的厚度余材量,取得了较好效果。