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。     

六辊轧机非对称轧制过程板形模型与控制应用技术(Ⅱ)——六辊轧机非对称轧制过程中板形分布规律及其控制技术

针对六辊轧机工作过程中存在的带材跑偏、工作辊与中间辊及支撑辊因磨损不对称等因素而引起的实际辊型不对称、来料板形及断面形状呈不对称分布等非对称轧制问题,以某冷轧厂1220平整机组为研究对象,定量分析了带材跑偏、来料断面形状不对称、工作辊辊型不对称、中间辊辊型不对称和支撑辊辊型不对称等典型非对称轧制情况下轧机的出口板形分布规律,并在此基础上研究了非对称轧制过程中的板形控制策略,提出了相应的板形控制技术,并将其应用到生产实践,编制出一套《1220六辊平整机组非对称轧制过程板形控制软件》,利用该软件定量分析了相关技术的板形控制效果,为机组的设备改造以及最终解决非对称轧制所带来的板形问题奠定了坚实的基础。     

极薄带微轧制技术研究与应用新进展

随着3C产品微型化和微制造技术兴起,在电子、计算机、医疗、能源、交通等相关行业对高质量金属极薄带出现了现实需求和迫切期待,极薄带微轧制生产与研究成为本行业的新热点。介绍了极薄带材的研究、生产和应用状况,分析了极薄带微轧制条件和变形特点,介绍了东北大学极薄带课题组研究工作的新进展,探讨了极薄带微轧制生产与研究的发展方向。     

六辊轧机非对称轧制过程板形模型与控制应用技术(Ⅰ)——六辊轧机非对称轧制过程中板形机理模型及其应用

针对六辊轧机轧制过程中存在的带材跑偏、工作辊与中间辊及支撑辊辊型不对称、来料断面形状分布不对称等问题,充分考虑到六辊轧机的设备特点与非对称轧制的工艺特点,建立一套适合六辊轧机非对称轧制过程的板形模型,并通过试验验证了模型的精度。同时,将相关模型应用到生产实践,编制出相应的板形预报分析软件,实现机组对板形的定量控制,降低了板形封闭率,给企业创造了较大的经济效益,该模型具有进一步推广应用的价值。     

极薄带微轧制中的尺寸效应

试验发现冷轧纯铝、纯铜和低碳钢极薄带时,当轧件厚度减薄到特定的阈值以下,发生了抗拉强度随轧件厚度减薄而降低的尺寸效应。介绍了极薄带轧制时发生尺寸效应的现象,简要分析了尺寸效应产生的原因,给出了典型金属材料出现尺寸效应的阈值,并对轧制极薄带时发生尺寸效应所带来的有益效果—超延展现象进行了介绍。     

铝薄板轧制中的板形控制

介绍铝薄板轧制中如何控制板形，用板形仪测量出板形误差，并送到计算机数据库，由计算机给出指令进行调整获得理想的板形。     

支承辊倒角对板形控制的研究

支承辊倒角是板带轧制过程中常用于板形控制的一种方法,目前关于这方面研究的报道很少。通过简支梁模型以及有限元模型分析研究了宽度为400 mm的铜带轧制生产中支承辊倒角对轧制板带板形控制的影响。简支梁模型分析显示,若倒角后支承辊辊面长度大于板带宽度,则其长度越小,对板形控制越有利;有限元模型结果显示,倒角后支承辊辊面长度小于460 mm时,轧板肋部将产生应力集中,易出现肋浪缺陷。因此,倒角后支承辊辊面长度的设定应综合考虑支承辊倒角对板形控制的有利作用及倒角后支承辊辊面长度过小时造成轧板肋部出现应力集中的问题,取最优值。     

四辊冷轧机板形前馈模型的研究

针对四辊冷连轧轧机,研究了采用工作辊弯辊力补偿的板形前馈模型。用Abaqus有限元软件模拟板形前馈模型参数,分析了轧制力波动量、轧制力对板形前馈模型的影响。对比了板形前馈模型有限元计算值和设定值,对比发现吻合较好。本文对于带材冷轧板形前馈模型参数设定具有重要意义。     

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。     

几种新型轧机的板形控制分析

阐述了板形缺陷的常见类型及影响因素,并对HC轧机、CVC轧机、PC轧机、VC轧机这4种新型轧机的板形控制原理、特点及应用进行了分析比较.     

热轧薄带钢板形控制系统离线分析软件的开发

介绍了基于现场板形控制模型而开发的板形控制离线分析软件的组成及其各模块的功能，以及该软件的实际应用效果：预报偏差小于5％。     

Analytical model for prediction of deformed shape in three-roll rolling process

In process design of bar rolling, accurate prediction of deformed shape of the rolled workpiece is important in determining the total number of passes. Thus, development of an approximate analytical model for predicting an accurate rolled shape with less computation time will be beneficial for practical purpose. In the present study, such a model for the three-roll system with multi-passes was developed by deriving spread and geometrical configuration formulae from the finite element (FE) analysis results of a seven-passes sequence rolling. In FE simulations, process parameters such as the initial workpiece geometry and the amount of roll draft and roll speed were varied. By comparing spread ratios of FE simulation results three representative geometry changes (round–curved hexagonal, curved hexagonal–hexagonal, and hexagonal–hexagonal) were identified. For each representative geometry change those two formulae were determined in the present investigation. The formulae determined were further applied to a three-roll process with four-passes sequence. The final workpiece geometry predicted based on the model developed was found to be in good agreement with experimental and FE simulation results. Thus, the analytical model developed in the current approach can be effectively used in the design of multi-pass three-roll rolling processes.     

带钢热连轧精轧过程轧制力模型研究

在精轧过程中变形区不仅存在粘着区,而且存在着滑动区,但是大多数轧制力计算模型都从变形区全粘着出发,采用以西姆斯公式为基础的简化回归公式。本文将轧辊与带钢接触表面分为粘着区和滑动区;考虑了摩擦力在轧制过程不断变化,得出了不同轧制道次下摩擦力影响系数的回归公式;并且考虑了不同钢种轧制时残余应变对变形抗力的影响,建立了精轧轧制力预测模型。通过与某钢厂实测数据对比,该预测模型具有较高的计算精度。     

热轧超薄规格工作辊辊端压靠辊系变形模型

在热轧薄窄料时,工作辊辊端压靠问题十分突出,引起带钢所承受的轧制压力、辊间接触压力和辊缝横向刚度等与非压靠状态有很大不同。文章详细分析压靠工况下的受力和变形特征,建立了工作辊辊端压靠的判别方法,并以影响函数法为基础,研究了压靠工况下的辊系变形模型。并应用该模型对压靠的各工况进行分析,所得结论可用于指导生产。     

十二辊交叉轧机辊形调整原理

新型的十二辊交叉轧机机架采用组合式牌坊,厚度控制采用AGC液压缸直接压下,辊形调整采用了一套新颖的辊形调整机构,调整原理是将上下两个中支承辊进行水平交叉后,使中间辊和工作辊产生不同程度的交叉和弯曲,达到整个辊形调整的目的.     

带钢轧制负荷的研究

本文在研究C Mn钢带钢热连轧再结晶软化程度的基础上 ,揭示其对实质应变及轧机负荷的影响 ,与传统的计算轧制压力方法相比 ,考虑奥氏体再结晶软化不充分的影响后预报和实测符合更好 ;对带钢热连轧的轧制压力计算 ,中轧阶段选用Sims式、精轧阶段采用才利柯夫式 ,对发生完全再结晶软化的道次偏差不大 ,但若发生部分再结晶 ,所得结果明显偏低     

The effect of a slightly concave-shaped roller on strip shape during rolling

The purpose of this paper is to understand the effect of thermal expansion of the roller during rolling on strip shape. The thermal expansion of the roller in rolling reported in related studies was used as the basis for the reverse compensation of the roller radius so as to create a slightly concave-shaped roller. Then the three-dimensional elastic-plastic finite element method was used to analyze the effect of roller shape on strip shape during rolling.

In the treatment of roller and strip contact problems an iteration procedure is proposed in this article, where the roller is regarded as a rigid body at the beginning of each step. The incremental displacement and contact force of the strip nodes were first calculated, and then entered into the first iteration loop, the contact forces of the strip nodes being allocated to the roller nodes to obtain the elastic deformation of the roller. The elastic deformation of the strip nodes (the deformation increment of the roller was added to the incremental displacement of the strip node). Then the new contact nodal forces were derived from the finite-element program for the strip. The above procedures were repeated to incorporate the new contact forces into the first iteration loop to obtain the compensated strip nodal incremental displacement. An error range was also designated as the comparison standard, comparing the displacement increments of the strip from two iterations to determine whether the iteration was completed.     

融合轧制机理和深度学习的带钢精轧宽度预测

宽度精度是热轧带钢成形过程的重要指标,准确预测精轧宽度有助于及时修正粗轧宽度设定模型,提高成品带钢的宽度精度。然而,依据轧制机理建立的宽度预测模型偏离实际工况从而精度较低,依据神经网络建立的模型由于过程黑箱导致可信度低。为此,提出了一种融合轧制机理和人工神经网络的热轧带钢精轧宽度组合预测模型,以基于Hill公式的机理模型计算精轧宽度的预测基准值,以基于深度置信网络(DBN)的深度学习模型预测精轧宽度的修正值。选取实际生产的2 730组数据中的49个特征值作为试验数据进行建模分析,结果表明:该组合模型预测精度高、稳定性好且预测时间短,其均方根误差为0.428 15 mm,相比机理模型降低了79.6%,相比神经网络模型降低了6.2%,实现了精轧宽度的高精度预测。     

提高冷轧平整机组板形控制能力的措施

分析了冷轧带钢平整工序板形缺陷较严重问题产生的原因，并介绍了通过采取制定退料重平制度、确保张力辊粗糙度、优化平整延伸率、减少煤气压力和热值波动、保证轧辊凸度等措施，使板形缺陷率降至0．24％。     

冷轧带钢边部板形缺陷精细测控方法

针对冷轧带钢边部板形问题,基于理论分析和工程实际,考虑带钢轧制前后横向厚差、横向位移、跑偏和覆盖率因素,设计了新的板形检测系统。根据板形辊长度、带钢宽度确定宽、窄通道的数量,对带钢边部板形进行必要的精细检测和误差补偿,避免出现较大的在线板形检测误差,使在线检测信号与实际板形状态一致。在板形测控过程中,首先需要分析带钢的横向厚差和横向位移,然后利用板形辊获得实测板形信号并实施必要的误差补偿,最后利用模式识别、目标曲线和控制模型实现板形闭环控制。实例表明,带钢边部覆盖率和跑偏量对板形检测精度、识别效果影响很大,且轧制前后带钢横向厚差变化与板形关系基本对应,提高带钢边部板形测控精度在很大程度上有助于提高轧后带钢的整体产品质量。