冷连轧升降速过程板形控制工艺润滑制度优化

 冷连轧机组在带钢升降速过程中,轧制速度会出现频繁的、较大程度的波动,轧制变形区的摩擦因数也会随之发生较大的波动,引起轧制压力来回波动,从而造成升降速阶段的板形相较平稳阶段的板形而言呈现出大幅度变差的问题。工艺制度优化对于摩擦因数引起的板形问题非常有效,因此,首先分析了不同乳化液浓度、初始温度和流量下的带钢在升降速过程中板形的变化过程。针对升降速阶段板形缺陷,采用分段离散法将带钢分别沿横向和纵向分成若干条元,提出升降速过程中板形横向目标函数和纵向目标函数,进而构造出升降速过程中板形动态变化目标函数,实现对轧制过程中板形波动在横向和纵向上的综合控制。由于乳化液浓度和初始温度在轧制过程中无法改变,所以结合板形目标函数,以带钢不发生打滑和热划伤、各机架轧制力不超过限定轧制力为约束条件,提出乳化液浓度和初始温度优化设定函数;乳化液流量优化针对频繁变化的局部浪形缺陷能够起到有效控制,因此乳化液流量一般随轧制速度呈非线性变化,以出口板形波动最小为控制函数,以不发生打滑和热划伤、各机架乳化液总量不超限为约束条件,提出乳化液流量跟随速度优化函数。最后将优化模型应用于国内某钢厂冷连轧机组,根据优化前后轧制力分布、带钢板形云图可知现场应用效果良好。     

中冶赛迪五机架冷连轧过程控制模型控制技术

对中冶赛迪电气技术有限公司自主研发的冷连轧过程控制模型主要核心技术进行介绍和应用效果的展示。经过某厂1450五机架冷连轧机组的实践表明:此模型在辊缝设定精度、升降速轧制过程的厚度精度及稳定性、过焊缝头尾超差长度以及带钢板形这些问题上取得了非常不错的成绩。     

基于CF-PSO-SVM的冷连轧非稳态工作辊弯辊模型优化

 板形质量是冷轧带钢重要的技术质量指标,同时工作辊弯辊是改善冷轧带钢板形质量的最有效的控制手段之一。冷连轧机组在高速稳定的轧制过程中板形控制精度能够达到较高的水平,但在升降速非稳态的轧制过程中板形控制效果非常不理想,这也成为制约冷轧带钢产品质量的不利因素。为了提高冷连轧机在升降速非稳态轧制过程中带钢板形的控制精度,在深入研究了冷连轧弯辊力设定原理的基础上,利用智能算法和包括出入口带钢厚度、机架间口张力、轧制速度、中间辊窜辊、带钢宽度、轧辊倾斜以及轧制力等现场实际轧制大数据样本,提出了一种基于粒子群算法优化支持向量机的工作辊弯辊力预测模型。同时阐明了粒子群优化算法和支持向量机的基本原理,引入压缩因子的概念,提升了粒子群算法参数寻优的效率,选取冷连轧机组五机架为研究对象,利用拉依达准则对轧制数据样本进行处理,通过平均绝对误差、均方差误差和平均绝对误差百分比等评价指标对比预测模型的性能。结果表明,改进的预测模型具有良好的模型预测性能和泛化能力,同时根据实际生产数据样本,回归出基于轧制速度和辊间弹性系数的弯辊力缝补偿模型,并验证了模型的有效性,模型的投入降低了板形控制系统的负荷,改善了非稳态轧制过程中的板形控制精度,产品头尾部的质量合格率提高了5.1%。     

攀钢HC冷连轧机组工艺特点及应用研究

文章介绍了攀钢冷连轧厂ＨＣ冷连轧机组在板形控制、极薄板开发、大压下轧制等方面的工艺特点及应用成果。     

六辊冷连轧机板形前馈控制模型的研究

冷连轧过程中,轧制力波动对板形的影响很大,需要采用弯辊力进行实时的补偿。针对六辊冷连轧机,分别研究了仅用工作辊弯辊和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型。实际控制效果表明,这两种板形前馈控制模型都能有效消除轧制力波动对板形产生的不利影响;采用工作辊弯辊的板形前馈控制模型只能控制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;而采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型则对二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

冷连轧机板形板厚综合解耦控制系统

带钢冷连轧过程中,板形板厚控制存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定.对轧制过程中影响板形板厚的各种因素进行了系统的理论分析,建立了板形板厚耦合模型,并在对其进行解耦设计的基础上建立了板形板厚综合解耦控制系统.采用Matlab/Simulink工具进行仿真分析,在8辊5机架全连续冷连轧机组的实际应用表明,综合解耦控制系统可有效提高板形板厚的控制精度.     

乳化液流量与速度关系曲线优化设定技术

 为了满足乳化液流量随着轧制速度变化的高精度控制的需求,进而最大程度地减少升降速过程中轧制压力的波动、降低打滑与热滑伤的发生概率。结合冷轧机组的设备与工艺特点,建立了一套适合于冷轧过程中乳化液流量与速度关系的乳化液流量曲线优化设定技术,使得升降速过程中轧制压力的整体波动率与最大波动率较小,同时保证轧制过程不出现打滑与热滑伤缺陷,并将其应用到冷连轧机的生产实践,取得了良好的使用效果,为机组创造了较大的经济效益,具有进一步的推广价值。     

冷连轧以辊耗控制为目标的润滑制度优化技术

 针对冷连轧过程中轧辊出现的辊耗较大的现象,为了在提高板形质量的同时降低辊耗,从润滑工艺入手,首先提出一个能够判断辊耗程度大小的辊耗综合判断指标,然后结合冷连轧机组的设备与工艺特点,建立一套适合于冷连轧过程以辊耗控制为目标的工艺润滑制度综合优化技术,在不影响板形质量的情况下使各机架辊间压力达到最小,同时保证机组不发生打滑和热滑伤现象,减少辊耗,并将其应用到冷连轧机的生产实践,取得了良好的使用效果和很好的综合经济效益,提高了市场竞争力,具有进一步的推广价值。     

ABB板形测量系统在宝钢1800mm冷连轧机组的应用

宝钢1 800 mm冷连轧机组ABB板形测量系统,采用测量带钢横向各连续段的内部张应力分布的方法,对轧制后带钢内部残余应力的分布进行测量和数据处理、传输,实现了冷连轧带钢板形实时、高效的在线测量,测量精度达到1.0I单位,为板形控制提供了可靠数据。     

5+1型轧机高强钢五道次模式轧制规程优化

 某钢厂新建主要用于轧制超高强钢5+1型冷连轧机组,其第4机架采用小辊径轧机,其他机架采用普通轧机。在实际生产中,该机组同时负责其他钢种的轧制,为了避免出现轧制能力过剩等问题,基于能耗节约与稳定轧制的综合考虑,针对高强钢的轧制,5+1型冷连轧机组采用5道次模式进行轧制。在减少1个道次的情况下,为保证产品质量和轧制稳定,对机组的轧制规程提出了更高的要求。综合出口板形质量、总压下量、机组轧制过程稳定性等因素考虑,结合小辊径轧机的特点,对5+1型冷连轧机组5道次高强钢模式下的机组进行了取舍。基于出口板形分布对压下规程进行分配,在此基础上,利用两种轧机机型的特点对压下规程进行精调。张力制度的优化目标以保证小辊径轧机轧制稳定性为主,其次通过优化张力调节各个机架的出口板形,令其与压下规程优化的结果共同作用,对整体机架轧制的稳定及出口板形的优化形成互补,从而开发了5+1型冷连轧机组高强钢5道次轧制模式下的轧制规程综合优化设定技术。在轧制模式减少了1道次的情况下,优化了机组轧制高强钢的出口板形,提高了产品的质量,在减少小辊径机组打滑、振动趋势的同时,最大程度上保证了轧制的整体稳定性,大大提高了整个机组的经济效应,具有进一步推广应用的价值。     

五机架冷连轧机的负荷分配计算

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点,在综合考虑了轧机产量和产品质量的前提下,用多目标优化问题的求解方法对多辊冷连轧机的轧制策略进行优化,确定各机架的负荷和待轧带钢的目标厚度,并开发了河北中钢1 250 mm八辊五机架全连续冷连轧机的负荷分配计算程序。通过现场实例证明,该方法精度高、速度快,可满足在线控制需求,是一种适合多辊全连续冷连轧机的负荷分配方法。     

考虑带钢压下率的冷连轧机最佳工作辊径配置

在分析轧机工作辊径对轧机横向刚度和纵向刚度的影响的基础上,研究了在考虑带钢压下率的情况下冷连轧机的最佳工作辊径配置问题。可以看出,通过优化冷连轧机的工作辊辊经配置有利于减小和消除热轧来料的厚度和板形扰动,提高冷轧成品的厚度和板形控制精度;同时易于冷连轧机来料的咬入,提高冷轧带钢出口轧制速度;配辊方案将冷连轧机工作辊辊径按机架分成两个部分,易于现场工作辊配辊的实现。     

基于多目标优化的冷连轧工作辊窜辊优化控制

 为了解决在高速连续生产中前后两卷带钢规格发生变化时,工作辊在线窜动和工作辊锥形段辊形引起的机组频繁断带问题,基于多目标寻优理论构造了工作辊窜辊多目标函数,计算得到了不同辊形下的最优窜辊区间,提高了轧机边部减薄控制效果。根据工作辊窜辊速度动态补偿控制确定不同轧制力条件下窜辊速度优化控制值,减小轧辊磨损和轴向力影响,保证高速轧制过程的稳定,减少带钢在工作辊窜动过程中产生的断带次数,提高了机组作业率和产品质量。     

热轧来料及冷轧工艺对连轧机出口板形的影响

以某冷连轧机组的生产实践、质量攻关和科研成果为基础,探讨通过热轧温度制度改善热轧来料性能的可行性,控制目标曲线对机架间及轧机出口板形的影响,优化CVC设定提高机组板形的调控能力;并阐述合理分配机架负荷改善轧机出口板形的依据及技术措施.     

1 700 mm冷轧带钢轧机板形控制能力研究

带钢的板形包括凸度、边部减薄和平坦度3个要素.采用轧制过程的跟踪纪录、板形控制过程的数据分析和轧件取样测量的综合评价方法分析了1 700 mm冷连轧机的板形控制能力,并结合现场实际提出了提高板形质量的对策.     

单锥度辊冷连轧机的板形调控特性

 为了拓展宽幅硅钢等对边降有特殊要求的高端产品的规格,提升某1700mm冷连轧机组的带钢边降控制功能,克服生产中存在的单锥度辊窜辊行程小、窜辊功能使用不充分、边降波动明显等问题,对单锥度工作辊辊形及边降控制窜辊策略进行了研究,提出了单锥度辊边降控制段的设计方法。运用ANASYS 9.0建立了单锥度辊轧机三维有限元仿真模型,分析了轧机的板形控制特性。采用影响系数法,建立了冷连轧静态综合分析数学模型,研究了来料厚度波动和来料硬度波动对冷连轧机生产产生的影响。通过分析可以看出：单锥度辊轧机通过工作辊窜辊可增强其辊缝横向刚度,提高了轧机克服来料波动能力和轧制的稳定性。现场轧制试验表明：采用该单锥度辊及窜辊策略,带钢边降由14.9μm下降至7.5μm,边降波动被控制在±5μm范围内,边降波动得到了一定的抑制。     

改进粒子群算法对1420mm五机架冷连轧机轧制规程的优化

某厂1 420mm五机架冷连轧机自试生产以来,出现板形质量不稳定的现象。分析认为,这种现象与现有轧制规程的设定有关。现有的轧制规程是一种经验值,对带钢板形质量未作深入的考虑。为此,对现有轧制规程进行了研究,运用Matlab建立了一种设定给定产品轧制规程的新方法,并基于最优板形质量的目标函数,采用改进的粒子群优化算法,制定出兼顾板形和设备负荷能力的优化的轧制规程。投入实际生产后的实测数据对比表明,优化后的轧制规程生产带钢平直度小于6I的分布由66%上升到88%,带钢板形明显改善。     

冷连轧机变接触支承辊板形控制性能研究与应用

通过现场跟踪测试和生产实践发现武钢1700冷连轧机组 "酸轧联机"改造工程中存在常规凸度辊形配置方案不合理,由此引起了薄规格轧制的工作辊"压肩"现象和轧制过程欠稳定导致成品板形质量欠佳等问题.采用二维变厚度有限元方法建立辊系弹性变形仿真模型,研制了酸轧联机条件下的VCR变接触支承辊,经过工业轧机现场轧制已成功投入1700冷连轧机实际应用.现场应用表明:改善了轧机板形调控性能,提高了带钢板形质量,增强了薄规格品种轧制能力,支承辊辊形自保持性较好.     

冷带轧机轧制压力设定技术的研究

在大量的现场试验与理论研究的基础上,针对冷带轧机的生产工艺特点,以带材出口板形良好为目标,提出了一套冷带轧机轧制压力设定数学模型,并将其应用于宝钢1220五机架冷连轧机组末机架轧制压力的优化设定,取得了良好的使用效果,具有较强的推广应用价值。