带钢高温剪切断面数值模拟与实验研究

通过Deform-3D有限元软件模拟和现场实验对带钢高温剪切断面进行了研究。结果表明:Deform-3D能有效模拟高温带钢剪切断面的形成;利用滚筒式飞剪机在小剪刃间隙下得到的断面存在较大的撕裂带但没有毛刺,大剪刃间隙下得到的断面有粗大的毛刺但没有撕裂带,合适的剪刃间隙能获得理想的断面质量,防止粗糙的撕裂带和毛刺给轧辊带来的损伤。     

去毛刺机在高端汽车板重卷生产线上的应用

本文以武汉钢铁有限公司（下简称武钢）第二冷轧厂精整分厂现有的C260,C271汽车板重卷线的产品质量提升改造去毛刺机项目为依托,以本公司设计开发制造的去毛刺机为研究对象,通过分析目前机组在生产时带钢边毛刺产生的影响,结合去毛刺机实际现场调试中所遇到的问题,提出对去毛刺机使用工况的优化方案。通过对不同带材的去毛刺对比实验证明能够有效去除带钢边部毛刺,提升汽车板生产质量水平的同时为企业减少因带钢毛刺而带来的成本和损失。     

双切剪剪切过程有限元分析

冷轧连续产线中激光焊机双切剪剪切带钢断面质量对焊缝质量具有重要影响,而焊缝质量的好坏直接影响产线的稳定运行。为此,以某镀锌线激光焊机双切剪为研究对象,通过三维软件对双切剪进行建模,利用有限元软件对剪切过程进行数值模拟,并对比分析了带钢实际剪切断面情况与仿真断面情况、理论剪切力与仿真剪切力、不同剪刃间隙条件下的带钢剪切断面质量。结果表明：带钢仿真剪切断面与实际剪切断面一致;对比2、4、6 mm厚度DP980带钢数值模拟剪切力与诺莎里剪切力公式计算的剪切力,结果相差在5%之内,满足工程实际应用,验证了数值模拟的有效性;通过设定0.05、0.1、0.15 mm 3种不同的剪刃间隙对带钢剪切断面质量进行对比分析,当剪刃间隙为0.05 mm时,带钢剪切断面中剪切带占比最大为42%,毛刺高度最小为0.05 mm,剪切断面质量满足激光焊机对剪切断面的要求,因此在满足工程实际的情况下,剪刃间隙为0.05 mm时带钢剪切断面质量最好。     

乳化液锈斑产生的原因及其控制办法

乳化液斑迹是冷轧带钢常见的一种质量缺陷,某机组在生产DP钢过程中发生批量乳化液锈斑缺陷,给产品质量控制带来很大影响。通过分析乳化液吹扫装置原理和现场试验调整,最终找出影响吹扫质量的因素。对吹扫装置进行改进并在调整和维护上加强管理后,带钢表面质量得到了良好控制。     

变规格过程中圆盘剪张力优化设定方法

针对变规格过程中圆盘剪张力设定值频繁突变,使控制系统不断发送调整信号,造成圆盘剪前后带钢实际张力的大幅波动,影响剪切稳定的实际问题,结合圆盘剪的设备及工艺特点,在首次引入张力设定值允许调整系数的基础上,提出了一套圆盘剪变规格过程中以稳定剪切为目标的张力设定方法,即通过预先计算变规格前后钢卷张力设定值的调整率来判断是否改变张力设定值,有效减少了张力设定值的调整次数,降低了剪切过程中实际张力值的波动率,提高了剪切稳定性,改善了圆盘剪的剪切质量,抑制了毛刺等缺陷的发生率。该技术投入现场应用后,效果良好,同时减少了下游用户的质量异议。     

热轧带钢结疤缺陷的形成及控制

通过热轧仪表检测仪观察带钢表面质量，利用金相显微镜、扫描电镜等检测手段，并结合炼钢、热轧生产工艺调查分析表明，热轧带钢结疤缺陷产生的原因主要是铸坯精整火焰切割产生的毛刺未清理干净或热轧异物掉落，在轧制过程中演变而成。通过加强铸坯火焰清理的控制、热轧设备日常检查，将热轧带钢结疤缺陷的发生率由10%降低到了0.2%。同时制定了结疤缺陷的检查标准，并对冷轧工序的影响进行了浅析。     

基于不变矩的带钢数字图像的缺陷检测算法

针对带钢数字图像特点设计了一种表面缺陷检测算法,能够基本解决带钢有无缺陷的初检工作。它从Hu不变矩的平移、旋转、比例不变性切入,结合二阶矩的物理特性,并考虑到无缺陷图像灰度过渡平缓,置乱前后不变矩差较小;而有缺陷图像的缺陷部分被破坏,其置乱前后不变矩差相对较大,据此设计并实现此算法。通过试验证实,该算法能够快速判别出有缺陷的带钢图像,使初检和缺陷类型识别能够实现并行处理,对提高带钢缺陷检测系统的整体效率具有重要意义。     

圆盘剪切边过程前后张力综合优化设定技术研究

针对以往圆盘剪切边过程中单纯依靠扣边高度评价带钢切边质量,无法满足不同用户对于带钢切边质量多样性要求的弊端,综合考虑切边过程中所存在的扣边、毛刺、切断比不佳等缺陷,在对其进行量化处理的基础上,首次提出了切边过程中带钢切边综合质量函数新概念,随后结合圆盘剪的设备及剪切工艺特点,以圆盘剪前后张力为优化变量、带钢切边综合质量评价最优为目标,开发出了一套圆盘剪切边过程前后张力综合优化设定技术,并将其应用到某钢厂2030生产线,取得了良好的应用效果,切边质量抱怨率由该技术应用前的7.4%降到0.5%,为现场创造了较大的经济效益。     

冲裁件的缺陷分析及对策

通过对造成冲裁件断面质量不好、毛刺过大、翘曲变形、外缘与内孔不准确等主要缺陷的原因分析，提出了具体的改进对策     

热轧高强钢冷却板形控制技术的应用

针对热轧高强钢的板形缺陷问题,分析了轧制板形、冷却出口浪形以及成品实物浪形之间的关系。利用热成像仪,测量了层冷区域带钢的冷却温降、层冷集管两侧的流量偏差,确定了层流冷却不均问题是成品浪形产生的原因。实验研究表明,通过优化层冷集管流量分布的均匀性、调整侧喷水嘴的角度、优化侧喷吹扫效果、更改层冷上下水比,可以提高层冷区域带钢冷却的均匀性,改善热轧高强钢冷却过程中产生的板形质量缺陷,能够满足使用要求。     

基于CNN的带钢表面缺陷检测

随着工业4.0:智能制造理念的深入,推动工业生产制造进一步由自动化向智能化升级势不可挡。作为制造业的支柱性产业,实现钢铁行业的表面缺陷自主检测具有重要意义。针对现有带钢表面缺陷检测过程中识别率低,无法自主检测等问题,本文提出一种基于CNN的带钢表面缺陷检测算法,引入深度学习知识,通过建立CNN模型,制作数据集,实现了对带钢表面缺陷的自动提取与检测。通过实验验证了该算法的有效性,实验结果表明该算法的准确率在99.99%以上,实验过程中未出现误差,能够满足工业生产方面的要求。     

基于改进Canny和异常轮廓点搜索的密封圈毛刺检测系统设计

为解决目前橡胶制品行业对O型密封圈人工检测效率低、精度低的问题,设计了一套基于机器视觉的毛刺缺陷检测系统,分为硬件系统和软件系统。针对密封圈尺寸规格繁多、微弱毛刺较难检测的特点,提出一种改进的Canny边缘检测来提高轮廓检测定位精度;提出一种基于切线倾斜角的异常轮廓点搜索定位算法,根据最小二乘法拟合圆识别到的外径自动设置最优的窗口模板和阈值;通过分析轮廓切线倾斜角的变化搜索定位可疑异常点,再经筛选得到真实毛刺点,最后根据毛刺点的最小外接矩形高度判定缺陷。结果表明,该检测系统能准确可靠地检测出外径尺寸范围为?6～?35mm密封圈毛刺缺陷,在实际工业应用中具有良好的可行性。     

带钢缠夹送辊事故分析与改进措施

对生产薄规格(≤2.5mm)、窄断面(1220~1270mm)低碳钢热轧带卷时易出现带钢头部缠夹送辊问题进行了现场跟踪和分析,得出该事故产生与夹送辊的生产条件变化和夹送辊的管理制度等有关。通过采取完善夹送辊管理制度、缩短夹送辊更换周期和增加上、下夹送辊偏移量等措施,使带钢缠夹送辊事故明显减少。     

连退水雾冷却系统带钢翘度控制模型的研究

针对连退水雾冷却过程中由于带钢两侧温度不均匀导致的带钢翘度缺陷，在分析水雾冷却系统设备特性的基础之上，建立了双侧喷梁作用下带钢的离散模型。以带钢宽度为基准确定了有效喷嘴数量，并计算了带钢横向的翘度相对值。通过翘度与开度之间的关系和喷嘴在带钢上的有效覆盖范围计算了每排喷梁的实际开度调整值，并在此基础上考虑带钢两侧开度值的分配，给出了带钢两侧每个喷嘴的开度设定公式。进一步考虑了开度值超出喷嘴调节能力的情况，采用上游喷嘴进行补偿调控的方法，并给出了上游喷嘴开度补偿计算公式和喷嘴开度值设定公式。以生产现场的成品带钢翘度横向分布要求为基础，给出了带钢翘度横向分布目标函数，并作为对带钢翘度合格与否的判断标准。将本模型应用到生产现场，有效地提升了带钢翘度合格率，实现了机组的稳定生产，具有进一步推广应用的价值。     

热镀锌钢板锌流纹缺陷成因分析与消除方法

分析了热镀锌带钢表面锌流纹缺陷的产生原因及其影响因素,包括带钢与气刀之间的振动、气刀调整参数、带钢运行速度、锌液成分、带钢入锌锅温度、带钢出锌锅后表面的粗糙度等.介绍了消除锌流纹缺陷的方法及其应用效果.     

连续退火钢板表面黑点原因分析

文章针对国内某钢厂在连续退火机组故障停机或检修后恢复生产时连续几个班次生产的带钢表面出现的密集小黑点缺陷进行了调查和分析。分析表明小黑点缺陷处Mn含量较多,且连续退火炉水淬槽脱盐水沉淀物以及沉没辊上的结垢含Mn量与小黑点一致。认为带钢表面小黑点是带钢运行时含Mn的析出物压入带钢表面形成的,而Mn来源于带钢的析出。通过数据分析和生产实践,定期采取对连续退火炉水淬槽进行清洗,实时小排量置换水淬槽脱盐水,同时清洗换热器以及调整带钢进入水淬槽的温度来降低水淬槽水温等措施,有效地预防此类黑点缺陷的产生,解决了该难点问题。     

冷轧宽厚规格深冲钢梗印缺陷成因分析及其控制措施

针对山东钢铁集团日照有限公司2 030 mm冷轧产线宽厚规格深冲钢卷出现大量梗印缺陷问题,通过现场实测与多功能仪自动检测相结合检测缺陷卷热轧卷横断面轮廓曲线,检测热轧卷微观组织及硬度等方法,分析了梗印缺陷的形成原因。结果表明:带钢横断面存在连续局部高点,卷取中局部高点逐层累加形成鼓包,因深冲钢屈服强度较低,成卷后局部高点处存在应力集中,使其沿径向和横向发生延展变形而导致梗印缺陷的形成,且梗印缺陷卷开卷后在带钢边部形成浪形。为此,在热轧工序通过优化轧辊轴向横移、弯辊策略以及调整轧制节奏等措施,增大工作辊辊缝凸度,从而有效改善热轧带钢横断面局部高点缺陷,为冷轧工序提供合格原料。在冷轧工序通过优化工作辊辊缝形状、分小卷卷取等措施,宽厚规格深冲钢的局部高点可得到有效控制,显著降低了因梗印缺陷造成的不良改判率。     

冷轧切边剪薄带钢起筋控制策略研究

2130冷轧带钢工程是马钢"十一五"结构调整500万t钢生产能力系统项目中的重要工程之一。1#重卷线切边剪在生产中存在带钢边部起筋等缺陷,尤其在生产厚度小于0.7mm带钢时,经常在带钢边部发生起筋、翻边等缺陷,影响切边质量,造成经济损失。本文采取现场调研、理论解析、仿真分析和现场调试等开展冷轧切边剪剪切薄带钢起筋控制策略研究。对剪切过程中的带钢进行受力分析:通过理论分析计算、有限元数值模拟以及剪刃侧向间隙、剪刃重叠量等因素对剪切力的影响规律分析,明确了带钢切边剪剪切过程的应力分布规律。针对造成起筋的因素提出了剪切薄带钢起筋控制策略,包括对间隙量、重叠量和带钢厚度等参数进行优化。现场实测结果表明,优化后的参数设定值可以显著减少切边起筋的概率。     

冷轧带钢连退机组周期性压印缺陷快速控制技术

针对冷轧带钢连退机组周期性压印缺陷问题,介绍了一种快速控制技术.该技术以机器视觉为基础,通过有效构建数据库、并手动增加限制规则,对初期压印缺、中期压印缺陷、严重压印缺陷的识别率达到97.5％,分类准确率达95.8％.同时,还介绍了一种辊径排查控制方法,其可快速确定发生压印缺陷的炉辊并进行快速处理,周期性压印缺陷的排查及...     

酸轧带钢表面横向辊印缺陷原因分析与控制

针对某酸轧机组换辊起车后出现的带钢表面横向辊印问题,利用扫描电镜和三维微观形貌分析仪研究了带钢表面横向辊印缺陷的产生机理。结果表明：与正常位置相比,带钢表面横向辊印缺陷位置的粗糙度与峰值密度较低;轧机换辊后在辊缝闭合清零过程中,由于辊系动作速度过快导致中间辊与工作辊之间出现瞬时接触损伤,并进一步转印至带钢表面造成横向辊印缺陷。通过优化轧机换辊过程中的HGC主液压缸的压下速率、斜楔提升时的比例阀开口度、弯辊力调整时序、以及轧机起车工艺步骤等措施,根本解决了带钢表面的横向辊印问题,提高了酸轧冷硬带钢的产品质量。