PC轧机板形板凸度控制策略

 根据PC轧机的结构特点,用三维差分法分析金属塑性变形,用影响函数法分析辊系弹性变形,建立PC轧机板形板凸度控制模型。对PC轧机轧制过程进行仿真研究,分析其工作辊弯辊力和交叉角控制特性,进而给出相应的控制策略。研究结果表明：在板形控制过程中,PC轧机交叉角具有很强的板形板凸度控制能力,而工作辊弯辊对辊间压力分布影响很大。通过两者合理的设定与分配,可以使辊间压力分布均匀,板形控制效果更为良好。     

PC热带钢连轧机弯辊力和交叉角的控制决策

提出了PC热带钢连轧机板凸度和板形的控制原则,确定了弯辊力与交叉角配合的控制策略,并利用所建立的交叉角优化计算模型和实测数据对上海宝山钢铁（集团）公司1580PC热连轧机现场轧制的5块带钢进行了成品板凸度,交叉角及弯辊力最佳设定的计算,计算结果表明,成品板凸度的计算值与实测值吻合很好;交叉角优化后,在仍保持板形良好的情况,成品板的凸度较优化前有不同程度的减小,这说明交叉角优化效果较明显。     

单辊交叉轧制及其等效辊型凸度

与双辊交叉轧机相比,单辊交叉轧机的交叉角调整装置可减少一半,从而简化了轧机结构,节省了设备投资。导出了单辊交叉轧制时的轧辊等效凸度公式,并对其进行了分析。     

热轧薄带钢板形影响因素的离线模拟分析

利用自主开发的离线模拟分析软件,结合唐钢超薄带钢生产现场各种工艺条件,对影响板形的因素进行了定量分析.结果表明:F4、F5轧机弯辊力对最终板凸度的影响大于F1～F3轧机;带材厚度对弯辊力作用效果的影响不明显.不同机架的PC角变化对板凸度的影响基本相同,随着PC角的增加,最终板凸度减小,且PC角越大,减小的趋势增强.F1～F5轧机中任一轧机轧制力的增大,最终板凸度近似成线性增加;下游机架轧制力的变化对板凸度的影响大于上游机架;轧制力的变化更容易导致薄规格产品产生板形不良.     

WC板带轧机设计要点和异径辊的轧制效果

本文提出了WC轧机采用异径辊轧制的轧制技术,并用塑性加工原理分析了轧制时金属的静水压力、单位轧制压力以及中性角与普通四辊轧机进行比较,提出了WC板带轧机的设计要点。最后指出,充分发挥四辊轧机最大作用的途径是采用异径辊轧制的WC轧机。     

异步交叉轧制的轴向力研究

为阐明异步交叉轧制的轴向力特性，在自行研制的首架异步交叉轧机上进行了系统的实验研究。结果表明：在轧制过程中，支承辊和工作辊轴向皆呈非线性增长态势，且工作辊轴向力波形起伏较大，其起始时刻滞后于支承辊；交叉角和异步比等因素对工作辊轴向力Ｆａｗ的的影响规律为交叉角增大，ＦＡＷ增大，当交叉角大于临介交叉角以后，ＦＡＷ下降、ＦＡＷ随异步比增大而略有增加，在异步交叉轧制下，轧制运行无跑偏。     

基于首钢6H3C轧机中间辊交叉的理论分析

首钢特钢冷轧厂6H3C冷轧单机架是目前世界上第一台采用中间辊交叉设计思想的轧机。在轧制过程中,中间辊交叉带来极大的轴向力。基于首钢特钢6H3C轧机,采用影响函数法建立轧辊的弹性变形解析模型,分析了交叉角对于辊间压力分布、横向厚度分布以及轴向力的影响规律,解释了过大交叉角产生轴向力无法正常使用的原因,同时也为后续的板形控制手段优化提供理论依据。     

单辊倾斜非对称PC轧机板形控制的技术原理

对不同轧辊交叉方式的辊缝特性进行了研究。结果表明，虽然单辊不对称交叉方式可以简化PC轧机的结构，减少设备投资，但会使辊缝出现明显的不对称性。为了克服这一弊端，提出了单辊倾斜非对称PC轧制的技术方案，并给出了轧辊和铅垂面内需要倾斜的角度。该方案简单易行，既有单辊非对称交叉设备简便的优点，又可达到对称交叉时的板形控制效果。     

神经网络和遗传算法在Assel轧机辊型设计中的应用

为了在引进的Assel轧机上拓宽产品规格,满足市场需求,提出了一种Assel轧机辊型设计的方法。首先利用遗传神经网络建立模型,推理出轧制每种规格管材的喂入角和辗轧角,然后利用德国Meer公司辊型设计公式计算轧制每种规格管材的Assel轧辊特征参数,最后采用最小包容区域法和遗传算法进行参数寻优,确定一种Assel轧机辊型的特征参数。采用上述方法优化设计的Assel轧机辊型完成了6种管坯600种规格无缝钢管的轧制,比原引进设备的设计产品规格扩大了10余倍,且产品质量处于同类机组领先水平。     

轧辊交叉轧制板形控制技术

介绍了轧辊交叉轧制的主要型式、工作原理及等效辊型凸度，对轧辊非对称交叉轧机与ＰＣ轧机的轧制特性进行了比较。     

热轧U型钢板桩切深孔型宽展模型的研究

利用铅试样在1:10相似比,轧辊直径130 mm,辊身长度265mm,最大轧制压力150 kN,电机功率5.5kW的实验轧机上对轧辊直径1200mm,辊身长度2200 mm,最大轧制力25000 kN,轧机功率1 000 kW的钢厂轧机进行孔型轧制模拟试验,研究0.1~0.5 mm压下量,轧辊直径97.72~107.65 mm,以及轧制润滑系数0.21~0.45对轧件宽度变化的影响。结果表明,轧制的型钢宽展随压下量增大,摩擦系数的增大而增加;将复杂非对称面进分部研究后合并影响的模式研究复杂断面型钢的宽展是可行的;获得的切深孔型宽展计算模型经实验室轧制变形测量证明是有效的。     

CVC热连轧精轧机组板形计算软件的开发

针对ＣＶＣ热连轧精轧机组板形计算问题,采用影响函数开发了计算热连轧机轧后板断面厚度分布软件。根据ＣＶＣ轧辊辊形的特点,采用实际轧辊凸度分布模,并利用轧机的反对称性质,计算轧垂直中心线一侧的板断面厚度分布、轧制力分布、辊间压力分布等,提高了板形计算和辊间压力计算的精度,模拟计算结果与现场数据相符。     

基于刚度特性分析的UCM冷轧机板形板厚综合设定模型

 针对六辊UCM冷轧机,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型,并利用该模型系统计算了板形板厚综合设定模型中所需的轧制力、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的横、纵向刚度,分析了中间辊横移对轧制力横、纵向刚度的影响规律。并在轧机刚度分析基础上给出了中间辊横移位置设定模型、弯辊力设定模型和空载辊缝设定模型等,建立了六辊UCM轧机板形板厚综合设定模型和设定策略。采用有限元模型验证了板形板厚综合设定后的板形、板厚均满足目标要求。     

残余氧化铁皮对机座刚度及轧制力偏差分析

针对国内某厂厚板轧机出现轧制力偏差的实际情况,研究了轧机两侧刚度差对轧制力偏差的影响。建立了支撑辊标高调整时候阶梯垫上面残留氧化铁皮对轧机机座刚度的影响模型,基于模型替代法建立了整体轧机有限元模型,进而通过有限元模拟计算出轧机机座刚度差引起的轧辊挠度改变量、出口厚度变化量、辊间压力变化量以及轧机两侧轧制力的偏差。结果表明：当氧化铁皮的厚度为5mm残余面积分别为26.66%、36.79%和46.92%时,氧化铁皮的等效刚度变化范围为［605,674］kN/mm。当轧机上下无刚度差时,轧机两侧轧制力偏差最小,偏差为5t;当压入的残余氧化铁皮面积最多时,此时轧机两侧轧制力偏差最大,数值为30t。     

粗轧板坯镰刀弯控制模型的研究与应用

针对经常困扰热轧生产的粗轧板坯镰刀弯缺陷,本文结合弹跳方程和解析法,分析了引起板坯镰刀弯的主要因素——轧机两侧纵向刚度偏差、来料楔形及轧件运行走偏,分别计算了其对应的调整量,建立了基于轧机两侧轧制力差的镰刀弯调平控制模型.该模型可反映轧机两侧纵向刚度差、来料楔形及轧件运行走偏等主要因素与镰刀弯的定量关系,进而计算出控制镰刀弯的粗轧机各道次辊缝倾斜调整值.与现场实测值进行离线验证对比,实测值与计算值比值平均为0.977,结果表明镰刀弯调平模型能够预估板坯各道次辊缝倾斜调整值.将模型投入2250 mm热轧机组使用后,板坯镰刀弯弯曲量未达标率从24.88%下降到6.62%,提高了镰刀弯控制效果,使粗轧板坯镰刀弯问题得到了很大缓解.      

冷轧轧辊磨损数学模型研究

针对我国某厂1420mm冷轧生产线，研究了轧辊磨损的数学模型。结合实测磨损数据，用轮廓曲线对比法修正模型并进行了模拟计算。计算结果与实测值十分吻合，显著提高了模型的计算精度。     

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...     

四辊平整机辊系与带材耦合变形有限元分析

 采用大变形弹塑性有限元法将辊系弹性变形与带材弹塑性变形耦合在一起建立四辊平整机三维模型。研究了不同宽度和厚度下工作辊弯辊力对辊系变形、辊缝形状及轧件出口厚度的影响规律。计算结果对平整机设备设计和生产工艺制定具有实际参考价值。所建模型也为轧制过程离线分析提供了一种有力的手段。     

基于有限元法数值模拟的冷连轧弹性压扁模型的研究

在采用弹塑性有限元法模拟五机架四/六辊冷连轧轧制过程的基础上,采用拟合函数法得到轧辊弹性压扁后的辊形曲线函数,据此计算轧辊弹性压扁曲率半径。该模型与常用的Hitchcock公式相比,计算的压扁半径能使轧制力计算值更接近实测值,提高了轧制力的预设定精度。