转向辊升速过程带钢打滑行为力学建模及应用

针对生产实际发生打滑问题,结合现场实际条件,建立连退活套转向辊升速过程中与转向辊接触段带钢的运动及力学模型,推导建立判断带钢发生打滑与否的模型,分析了升速过程中带钢打滑的力学原理,指出了在升速过程中带钢不仅可以由于粗糙度下降引起打滑,而且可以在摩擦因数足够的情况下由于前后张力波动也引起打滑,并分析了前后张力的波动对与转向辊接触段带钢的摩擦力、支持力、加速度的影响,在此基础之上,指出了张力波动控制优化的目标值,并应用于现场,避免了打滑事故的再次发生。     

热轧卷取机夹送辊控制功能优化

针对热轧带钢卷取过程中,因夹送辊的控制不合理而造成的带钢失张、带钢头部塔形、尾部松卷等卷形不良以及带钢头部拉窄、表面划伤等质量问题,建立了数学模型并进行了功能优化。通过增加夹送辊防头部拉窄控制、防止夹送辊和芯轴之间带钢松卷的小张力控制、防止带钢表面划伤和尾部松卷的张力转移和上下夹送辊负荷平衡控制,优化了张力控制模型和参数,因夹送辊问题而导致的带钢卷形不良和表面质量问题得到有效解决。     

平整机升速过程带钢与张力辊打滑分析

某厂平整机在升速过程中频繁出现带钢打滑问题,严重影响带钢表面质量。通过分析生产过程数据,提出一种判断升速过程带钢与张力辊发生打滑的时间的方法。进一步建立了平整机张力辊与带钢之间运动的数学模型,并分析了升速过程中影响带钢打滑的主要因素。研究发现,较小的张力辊摩擦因数、较大的平整机速度和升速加速度以及较大的张力辊组张力差都会增加带钢与张力辊间的打滑风险,并提出了解决带钢发生打滑的措施,优化后升速过程中的打滑发生率由3.33%降低至0.17%,为平整机稳定生产起到积极作用。     

冷轧张力辊设计与控制原理

介绍了张力辊的设计原理、负荷平衡原理及转矩补偿方法。张力辊的辊径大小取决于带钢的弹性模量、屈服极限和厚度,设计宽度取决于带钢的极限宽度。张力辊各辊的相对位置主要以带钢包角的最大化来确定,但也应该保证带钢环绕中的最小间距,防止带钢抖动时造成表面互相接触。张力辊通过积分共享平衡负载,同时通过转矩补偿提高张力辊的速度精度及响应时间。     

热轧带钢平整机工作辊磨损问题研究

热轧带钢平整机工作辊的磨损具有与热轧和冷轧工作辊磨损不同的特点,而磨损又直接影响板形。以某热轧厂的2250mm热轧带钢平整机为研究对象,从热轧带钢平整机的工作特点、工作辊的磨损机理出发,结合工作辊磨损辊形的现场测量,分析热轧带钢平整机的工作辊磨损特点和规律。结果发现工作辊辊身两侧存在严重的局部磨损。最后提出了减轻工作辊不均匀磨损的有效途径。     

热轧带钢卷取塔形的分析和解决措施

为了探索提升热轧带钢卷型的提升策略,首先,从夹送辊下辊的水平度不足、卷筒与助卷辊之间的轴线不平行、受载信息延迟、侧导板开口度过大、寻边失败等方面对导致热轧带钢卷取塔形的原因进行了分析,并从加强卷曲设备的管理与维护、加强对侧导板的控制以及有效控制卷曲张力等方面论述了具体的解决对策。     

关于平整机工作辊划伤问题的研究

带钢平整作业中,来料卷带尾形状、平整速度及张力控制等因素易诱发工作辊划伤现象。针对热轧平整机组工作辊划伤问题,从来料卷头尾板形、平整机速度、平整模式下张力控制等方面提出防止工作辊划伤的控制方法。该方法实施后,降低了工作辊辊耗,提高了工作辊服役时间,避免了由工作辊划伤造成的带钢表面质量缺陷。     

精轧活套控制技术与改进

阐述了天铁热轧1750mm带钢生产线精轧机组活套系统、活套的张力控制和角度控制、活套的落套控制技术及起套控制技术。针对带钢速度过快出现打伤工作辊和带钢尾部表面划痕等问题,对活套自动控制及对落套时间进行改进,减少了故障,避免了堆钢事故的发生,提高了产品质量和成才率。     

热轧薄带平整机支撑辊辊型优化的研究与应用

某热轧薄带平整机轧辊长度为1 800 mm,带钢宽度为1 320 mm,两者相差太大,造成工作辊与支撑辊间有害接触区长度过大,在轧辊自身挠度作用下,辊间应力峰值集中于带钢边部位置.随轧制公里数延长,工作辊边部磨损加剧,不利于后期板形控制,同时会缩短轧辊使用寿命.针对热轧薄带平整机工作辊磨损不均匀问题,设计优化支撑辊辊型...     

热轧带钢卷取塔形问题分析及控制措施

通过对生产过程的分析,卷取塔形主要由带钢头部不均匀受力产生的内塔形及尾部张力减少产生的外塔形导致。改造卷取机侧导尺平行度及短行程控制时序,解决了内塔形的问题;上夹送辊凸度为0.75mm,下夹送辊凸度为1.5mm,合理配置辊型;同时开发了夹送辊压力修正功能并优化卷取机张力设定。优化改进后,由于塔形问题产生的次品量减少60%,提高了热轧带钢综合合格率。     

热镀锌机组沉没辊系受力模型及影响因素

热镀锌机组沉没辊系在锌锅内工作状态下受力情况复杂,受外界影响较大。充分考虑热镀锌机组设备与其工艺特点,首先分析沉没辊系在工作状态下受力情况,分别建立矫正辊插入量与包角的关系式、基于辊面锌渣沉积厚度的辊面摩擦因数经验模型。随后采用条元离散法建立沉没辊系辊面接触压力、摩擦驱动力矩模型,基于简支梁模型确定沉没辊系轴端支撑力、轴端摩擦阻力矩模型。最后将沉没辊系受力模型应用于国内某热镀锌机组镀锌工艺段,以典型规格带钢确定沉没辊系受力影响因素,并依据机组实际工况及板形要求来确定生产工艺参数的5种不同水平,来分析其对辊系受力状态的影响规律,为沉没辊系工艺优化提供指导依据。结果表明,4种工艺参数对辊系接触压力及摩擦力矩影响都存在差异性,矫正辊插入量与辊面接触压力呈现非线性关系;带钢张力对各辊接触压力影响程度不同,其中沉没辊受到的影响最大,而其余两辊受到张力几乎不影响;辊面平均摩擦因数、带钢速度对辊的接触压力几乎不影响;辊系摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩随着矫正辊插入量及辊面平均摩擦因数增大都呈现出不同程度增大。带钢张力与沉没辊摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩呈线性变化关系,而带钢张力对其余两辊影响很小。带钢...     

Flexural Forces of the Working Rollers and the Broadening of Thin Steel Strip in Hot Rolling

On the basis of the Jourdain variational principle for a rigid–plastic body and the kinematically permissible velocity field, a model of the free expansion in the hot rolling of thin sheet is developed. The functional used in the variational equation is the total power of the internal resistances, the slipping-friction forces, the shear forces, and the front and rear tension. The Ritz method is used in solving the Jourdain variational equation for rolling with tension. The Jourdain variational equation is converted to a system of uniform equations, with a derivative of a variable parameter on the left side of each. The variable parameters are the exponent of the kinematic condition; the total broadening in the plastic-deformation region; and the expansion in its neutral cross section. The mathematical model developed for the broadening of hot-rolled strip may be used to investigate the distribution of broadening along the plastic-deformation region as a function of the parameters of the rolling process and the strip. To verify the model of free expansion, experiments are conducted on a two-roller laboratory cold-rolling mill. Lead samples are rolled. Their measured broadening matches the theoretical values to within 10%. The cold rolling of lead samples simulates hot rolling. Theoretical analysis of the influence of tension on the free expansion is consistent with practical results in the literature. The nonuniform tensile stress seen in the input and output cross sections of the deformation region when tension is applied gives rise to additional powers in the balance equation, with consequent decrease in the broadening. The resulting nonuniformity of the tensile stress may be used to regulate the broadening in thin-sheet rolling. In turn, the nonuniformity of the tensile stress over the strip width may be increased or decreased by means of the flexural forces of the working rollers in the mill. A method of regulating the broadening of the strip in hot rolling by means of the flexural forces of the working rollers is outlined in the present work.     

热镀锌机组沉没辊系刮刀力预报及影响因素

 针对热镀锌机组沉没辊系表面锌渣刮不干净而导致带钢表面出现较多辊印缺陷、严重影响板带产品质量等级的问题,充分结合热镀锌机组设备与其工艺特点,首先对沉没辊系刮刀机构进行受力分析,在此基础上建立稳态条件下刮刀力模型。考虑沉没辊系在实际工况中存在的轴套与轴瓦间隙波动、沉积于辊面的残留锌渣、刮刀磨损等因素对刮刀力的影响,对刮刀力模型进行了修正,使其对非稳态条件下刮刀力计算同样适用。然后,分析了刮刀角度、轴颈偏心距、刮刀刃磨损量、辊面残留锌渣对刮刀力影响的机理,根据刮刀力修正模型制定了刮刀力计算流程,并将该模型应用于实际生产。选取3种典型规格带钢进行刮刀力预报,刮刀力预报值与实测值的相对误差小于15%,且满足机组所需的精度要求。最后,以规格A带钢为例分析带钢生产工艺参数(带钢张力、带速、表面镀锌量)对刮刀力预报值的影响。结果表明,刮刀力随着刮刀角度在小范围内(9°~12°)增大而增大;刮刀力随着轴颈偏心距的增大呈较快速非线性增大;刮刀刀刃磨损增加会降低刮刀去渣能力;辊面残留锌渣量的增加导致刮刀力增大,容易造成辊系卡死或打滑现象发生。刮刀力与带钢张力呈近似线性递增关系,而与带速呈近似线性递减关系,但表面镀锌量对刮刀力影响相对较小。     

四辊轧机弹性变形解析模型的研究

在四辊轧机的轧制过程中,现有的辊缝形状解析模型不能直接应用于板凸度的在线控制.针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用,通过对四辊轧机辊系变形和具体的受力状况分析,从理论上推导了直观的辊缝形状函数,明确了它与相关因素的对应关系.为了验证模型的准确性,采用该模型对某"1 4"铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算.与在线所测得数据进行比较,表明该模型计算结果精度高,误差在15 %以内.     

热轧带钢亮带/冷轧带钢凸棱的成因及解决措施

 针对冷轧带卷的凸棱缺陷,对冷轧生产工艺进行适当调整,未能完全消除;而同期热轧带钢表面出现了亮带,经过跟踪与测量,确定热轧卷亮带位置与冷轧卷凸棱位置有对应关系,并提出亮带的实质是轧辊的猫耳状不均匀磨损导致在带钢厚度方向上形成的局部高点。通过优化热轧轧辊辊型和其他工艺制度,成功地解决了中薄板坯连铸连轧生产线上热轧带钢亮带问题,同时避免冷轧带钢凸棱缺陷。     

浅析连续热镀锌机组的涂层控制

热镀锌板的镀后涂层处理是镀锌产品生产的关键环节.涂层控制涉及多方面技术,要控制好膜层均匀性、膜重及固化效果,必须对辊涂机蘸液辊和涂辊表面粗糙度、蘸液辊与涂辊接触压力、涂辊与带钢的压力和带钢包角、烘干温度、带钢冷却、镀层表面状况方面施行良好的控制.文章对卧式辊涂和立式辊涂工艺进行对比,分析两种工艺的优点和缺点,然后依据膜...     

浪形在带钢上的相对运动--飘波现象分析

从分析热带连轧机组现场观察到浪形与带钢之间的相对运动现象入手,提出了飘波、固浪、驻浪的概念,给出了飘波定义.研究表明:飘波起源于精轧末架出口,经辊道周期性冲击作用得以维持和加强,指出可能出现驻浪的条件是辊道间距等于波长的整数倍.飘波的出现会导致用三角法测量板形时出现误差,而新型截光法板形仪可减轻或消除此误差.     

热镀锌卷尾部塔形缺陷的分析和预防措施

通过对热镀锌板卷取过程中产生卷尾塔形的分析,得出卷取张力不匹配和套筒与芯轴打滑是造成卷尾塔形缺陷的主要原因。通过改造张力卷取机的芯轴,采用恒张力控制和恒扭距控制相结合的卷取模式,优化卷取张力,有效地避免镀锌板卷尾塔形的产生。     

热轧立辊短行程液压控制系统特性研究

首先分析了热轧立辊短行程液压控制系统的动态特性。充分考虑了实际液压伺服系统的非线性和长管道特征，建立了完善的系统数学模型，研究和仿真了控制系统的动态性能。着重讨论了主要参数如油源压力、液压缸内泄漏、PI控制参数、外扰力、长管道等对控制系统性能的影响。系统仿真结果与实际动态性能测试结果一致，得出的结论对现场技术改造有指导意义。     

基于西门子T400工艺板的热连轧卷取张力自动控制系统

日钢1 580 mm热连轧生产线是一套国内自主设计生产的全自动化热连轧机组,卷取张力控制对于钢卷的卷形、产品最终质量及相关设备使用寿命都具有重要影响。传统张力控制功能都是在PLC控制器中完成,然后再通过DP网络通信,最后由传动系统执行而实现,存在响应慢、精度低、故障多的缺点。该控制系统采用西门子专为高精度张力控制设计的T400工艺板,张力闭环控制功能直接在传动控制系统中完成,减少了故障点并提高了系统响应速度和控制精度,是国内首套基于T400的宽带钢热连轧卷取张力控制系统。系统具有控制精度高、控制周期短、通用性强、调试维护方便等优点。系统于2006年12月在日钢1 580 mm热连轧卷取机上开始应用,取得了很好的控制效果。