四机架UCM轧机开发极薄规格产品技术研究与应用

介绍了涟钢酸洗冷连轧联合机组（PL-TCM）采用四机架UCM轧机开发极薄规格产品（≤0.35 mm）工艺技术流程等。重点阐述冷轧极薄规格产品的板形控制、以及厚度精度控制等技术。生产实践过程中进行了优化工作辊、中间辊弯辊力的设定,调整模型控制以及优化乳化液浓度等工艺参数,从而改善极薄规格轧制技术,已取得大批量稳定生产冷轧极薄规格产品的实绩。     

极薄带钢冷轧过程振动纹成因分析及抑制

本文针对0．18mm极薄规格巧料的振动纹问题,从理论上分析了带钢厚度、轧制速度、辊缝中摩擦系数、带钢张力以及轧制润滑条件对冷轧过程自激垂直振动的影响。通过优化轧制工艺参数和调整乳化液性能指标,成功解决了1420mm冷连轧机900m／min左右高速轧制T5料时第5机架的振动问题,抑制了带钢表面振动纹的产生。     

热轧极薄规格产品轧制稳定性研究

热轧极薄规格产品是热轧生产的重要产品之一，更是实现“以热代冷”，降低用户成本的关键。在极薄规格产品的轧制过程中，由于带钢厚度极薄、轧制力大、轧制速度快，导致带钢的平直度和凸度控制难度很大，轧制稳定性差，带钢在轧机内极易产生跑偏、轧烂等现象。计算机二级模型是轧制极薄规格产品的关键控制技术，通过优化自学习参数，合理配置活套角度及张力，以及优化弯辊力和延时轧机升速等措施，提高了极薄规格产品在精轧机组的轧制稳定性，确保了极薄规格产品的顺利轧制。     

热轧极薄规格产品轧制稳定性研究

热轧极薄规格产品是热轧生产的重要产品之一，更是实现“以热代冷”，降低用户成本的关键。在极薄规格产品的轧制过程中，由于带钢厚度极薄、轧制力大、轧制速度快，导致带钢的平直度和凸度控制难度很大，轧制稳定性差，带钢在轧机内极易产生跑偏、轧烂等现象。计算机二级模型是轧制极薄规格产品的关键控制技术，通过优化自学习参数，合理配置活套角度及张力，以及优化弯辊力和延时轧机升速等措施，提高了极薄规格产品在精轧机组的轧制稳定性，确保了极薄规格产品的顺利轧制。     

3.0mm以下热轧薄规格宽带钢的开发

针对常规热连轧生产线开发薄规格带钢过程中通常遇到的加热温度、轧机设备精度、轧机负荷及各机架间的负荷分配、板形控制系统等制约因素,莱钢银山型钢有限公司板带厂通过采取钢坯前端低温加热、后端高温加热,均衡轧制节奏并建立适宜的轧辊热凸度,优化烫辊制度和轧制单位编排制度,优化精轧负荷分配方式和负荷分配参数,开发基于现场生产线的精轧模型仿真平台,调整辊型及辊温控制,降低卷取张力等措施,实现了厚3.0mm以下薄规格带钢的批量生产,且带钢厚度命中率达95.03%,通条凸度、楔形指标平均达标率达98.1%,平直度平均达标率为98.4%。     

3.0mm以下热轧薄规格宽带钢的开发

针对常规热连轧生产线开发薄规格带钢过程中通常遇到的加热温度、轧机设备精度、轧机负荷及各机架间的负荷分配、板形控制系统等制约因素,莱钢银山型钢有限公司板带厂通过采取钢坯前端低温加热、后端高温加热,均衡轧制节奏并建立适宜的轧辊热凸度,优化烫辊制度和轧制单位编排制度,优化精轧负荷分配方式和负荷分配参数,开发基于现场生产线的精轧模型仿真平台,调整辊型及辊温控制,降低卷取张力等措施,实现了厚3.0mm以下薄规格带钢的批量生产,且带钢厚度命中率达95.03％,通条凸度、楔形指标平均达标率达98.1％,平直度平均达标率为98.4％.     

吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制技术研究

针对吉帕钢冷轧板形及厚度精度控制的生产难题,设计出一种三次多项式与正弦函数组合的新型辊型,并开发出基于十八辊单机架轧制和冷连轧的目标板形动态设定控制技术,实现了多种超薄规格吉帕钢的稳定冷轧,最高轧制速度达到800 m/min;开发出基于性能前馈的吉帕钢冷轧厚度精度控制方案,包括新型AGC性能前馈控制轧制技术以及厚度扩展性能前馈控制轧制技术,成功用于吉帕钢十八辊单机架轧制和冷连轧轧制,带钢头尾厚度偏差在2%以内的控制能力提升达到37%。     

酸轧机组高强钢跑偏断带问题控制技术研究

随着汽车工业的发展,汽车用钢的强度不断提升,冷连轧机组传统的压下率分配和板形执行机构的设定方法已经不能满足生产要求。以唐钢1 740 mm冷连轧机组生产汽车用高强钢DP980为研究对象,针对冷连轧过程中频发的带钢跑偏断带问题进行了研究,得到热轧来料的楔形和强度不均、负荷分配不合理导致S₁机架轧制力过高以及轧辊倾斜调整过于灵敏是导致高强钢跑偏断带的主要原因。为此,基于经典遗传算法,以前4机架轧制力平衡为优化目标,对该冷连轧机组压下率进行优化,同时将第1机架轧辊倾斜调整的限制范围和响应速度进行了调整。跟踪了1 760 t共86卷DP980高强钢的生产情况,带钢跑偏概率由40%降低为10%,且S₁机架未出现断带事故;轧制速度由200 m/min以下提升至500 m/min,速度发挥系数提高300%以上,机时产量提高100%,大幅提升了高强钢的生产效率。     

单机架十八辊轧机甩尾轧制及带钢厚度控制功能的开发与应用

受头尾非轧制长度的影响，单机架十八辊轧机成材率低一直是困扰行业的难题。为了解决这个问题，针对首钢京唐公司十八辊单机架机组的设计，增加了实现甩尾轧制功能的压辊设备及其控制逻辑，使带钢的尾部能轧制到靠近轧机的位置；同时，开发了甩尾轧制过程中的厚度控制功能，并针对生产中压辊液压缸缸头脱落和带钢跑偏问题提出了相应改进措施，使该机组成材率提升了1%以上，效果明显。     

千叶厂无头轧制精轧接合部的板厚控制

日本千叶厂3号热轧机是世界上最早的无头轧制轧机，由于无头轧机轧制头尾过程稳定，特别适合薄带钢的稳定轧制。三板厚控制主要功能（1）轧机刚性可变控制由轧制负荷、弯辊负荷变化引起轧机延伸变化，采用液压压下控制装置，以lins高响应速度取样，修正液压压下位置，减少对板厚影响。（2）绝对值AGC（AG－AGC）演算测厚仪测得板厚，修正压下位置目标，使其与设定板厚相等。（3）X射线监测AGC（M－AGC）通过设在F4－F7机架出口侧X射线测厚仪，修正测定板厚偏差，改变机架压下位置。2控制运送时板厚功能在接合一运送时控制板厚波动方…     

薄规格花纹板试轧与工艺改进

通过对轧制薄规格（厚度≤2.3 mm）花纹板的研究,得到如下结论：优化温度制度、降低精轧末架负荷、调整末架上下辊的辊压、优化精轧工作辊辊型及层流冷却工艺是解决轧制不稳定、带钢出精轧末架轧机后易跑偏、严重边浪与中浪等问题的有效途径,解决了因花纹的纹高要求不能在平整机上平整,需经多次矫直、增加生产成本的问题。平整线拉矫比例从78%下降到5%以下,再未发生同卷钢需2次甚至3次的拉矫,板形质量达到同规格的平板水平。     

六辊轧机的负荷分配计算

在综合考虑轧机产量和产品质量的前提下,按等功率轧制策略利用Netwton-Rapshon法求解各道次负荷构成的非线性方程组,确定各道次负荷和待轧带钢的目标厚度,并开发了单机架六辊可逆冷轧机负荷分配计算程序.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,是一种适合可逆冷轧机的负荷分配方法.     

冷连轧机液压AGC系统油膜补偿控制

由于对冷轧薄板质量要求的提高,液压AGC已经成为提高冷轧带钢成品精度必不可少的手段。然而对于支撑辊采用油膜轴承的冷连轧机来说,其轴承油膜厚度随着轧制力和轧制速度的变化而变化,这将影响轧件的轧出厚度,造成厚差。尤其对冷连轧机,各机架的累积误差会使成品带的超差更加严重。以某五机架冷连轧机为研究对象,由生产现场实测数据回归出适合于实际控制的油膜补偿模型,提出适合于分布式计算机控制的控制策略,并将其应用于实际轧制过程中对油膜厚度变化进行补偿。实验结果表明:加入油膜补偿控制后,成品带钢厚差带头带尾超差段有较为显著的减少,且超差值也有所降低。     

350mm冷轧机刚度测定研究

1.轧机刚度的概念轧机刚度是轧机最主要的性能参数之一,它与轧制的钢板质量有密切的关系,在轧机的调整操作、辊缝设定、厚度控制及新轧机的设计中都要用到轧机刚度的概念。为了摸清某厂φ170/φ100×350mm三机架冷连轧机的机械特性,提高连轧辊缝的调整精度及产品质量(厚差及板形的控制水平),以及进一步完善轧制工艺制度和挖掘设备潜力,进行了测定研究。在轧钢时,轧制力通过轧辊、轴承、压下螺丝等传至机架,轧机上这些受力部件在轧制力的作用下产生了弹性变形。因此,轧机受力时轧辊之间的实际间隙比空载时大,轧机的辊缝增大量称为弹跳值。反映弹跳值随轧制力变化的曲线称为轧辊的弹性曲线,它并不是一条直线,在小压力范围内,为一弯曲段,然后近似成为一直线。这个非线性区并不稳定,每次换辊都会     

五机架冷连轧机轧制规范优化与自适应研究

针对武钢冷轧厂5机架连轧机二级控制过程计算机设定精度低，造成带钢头尾超差长度大，轧制不稳定等问题，对其轧制规范优化与自适应系统进行了研究，运用模糊数学和模糊模式识别方法对该系统进行了修正，提高了设定控制精度。     

四辊板带轧机实际弹跳曲线系数的确定方法

在轧制力作用下轧机的弹性变形由牌坊弹跳和辊系弹跳相互叠加产生。轧机实际弹跳曲线随轧件宽度变化,受轧制力、轧辊压扁的影响变得更加复杂。介绍了一种通过确定宽度补偿系数K_B和轧辊压扁补偿值e,对全辊面零压靠获得的轧机牌坊弹跳曲线进行压扁补偿,获得反映不同宽度规格轧制时轧机实际弹跳方程的方法,并将其简化成C₀~C₇相关系数表述的轧制模型,明显提高了轧件头部厚度控制的水平。     

异步轧制生产铝薄带的试验研究

采用辊径差的异步轧制方法在四辊轧机上能够轧出极薄铝带的事实表明,有色金属极薄带材的加工可以突破普通轧制方法的框框。要想得到最佳的生产工艺条件,其必要的措施是采用带张力轧制或全异步恒延伸轧制。异步轧制以两辊周速不同予以实现,产生周速不同的方法有两种:一是辊径相同变转速;二是工作辊的转速相同而辊径不等。对异步轧制经大量研究表明,它具有降低变形区摩擦峰的特征(即降低平均单位压力),使轧制压力明显的降低,从而道次数可减少、工序简化、能耗降低,对薄材它具有恒延伸的特征,可突破轧机的最小可轧厚度的限制,虽然用一般轧机可以得到极薄材,但在产品的质量精度方面,异步轧制确优于普通轧制。本实验仅用一对不同辊径的轧辊,前后不带张力的条件下,在四辊冷轧机上,用0.16毫米的铝带轧出了0.022毫米的极薄带。这一事实表明,只简单地改变轧制方法就能发生巨大变化,证明了有色金属(如铝、铜及其合金)用异步轧制成材是大有希望的。     

薄规格酸洗板轧制稳定性研究

针对薄规格酸洗板板形控制难度大、活套控制不稳定导致的甩尾,甚至堆钢的问题,通过优化活套高度闭环控制参数及活套落套参数等一级活套控制参数,优化精轧负荷分配、机架间张力、穿带速度等二级控制模型参数,优化轧制过程温度控制参数,以及开发F6及F7机架在轧制尾部自动抬辊缝功能等,有效提高了薄规格酸洗板的轧制稳定性。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

新型6机架冷连轧机

达涅利·韦恩联合公司研制了一种能轧制各种宽度及板形的 6机架冷轧机。这种轧机具有很高的灵活性 ,采用该轧机可更好地控制辊缝的几何形状 ,使带材平直度达到要求 ,提高改变轧制规程的可操作性。新型冷连轧机带有工作辊正负弯辊、中间辊正负弯辊、工作辊换辊和中间辊交叉的传动装置 ,能充分自由选择各种组合 ,可根据需要生产出Ｕ形、Ｗ形和Ｍ形等各种板形。这使 6机架冷连轧机具有高度灵活性 ,既可用于冷轧 (生产薄规格高强度钢 ) ,又可根据市场需求生产薄规格热轧带。新型冷连轧机在轧制过程中能够采用中间辊交叉驱动 ,改变工作辊与支撑辊…