冷连轧轧制力模型中变形抗力和摩擦系数的分析

在冷连轧的轧制力模型中,通常需要对金属的变形抗力和摩擦系数进行比较精确的计算.本文首先给出一种适用于冷连轧的变形抗力和摩擦系数计算模型,将其应用于Bland-Ford-Hill轧制力模型.同时,讨论了变形抗力和摩擦系数计算模型中参数的优化方法,并根据实测的轧制力数据,利用最小二乘法确定各种模型参数.将基于这种变形抗力和摩擦系数计算模型的轧制力计算结果与现场实测数据进行比较,结果表明,轧制力计算精度与实测值相近,可用于冷连轧生产实践.     

超高强双相钢DP980冷连轧机组轧制压力模型优化

1000MPa级双相钢DP980的生产是目前各大钢厂冷轧生产线的一大难题。二级设定值的准确性制约着产品酸轧机组轧制稳定性和产品质量。通过结合某2130酸轧机的DP980生产工艺及现场采集数据,采用轧制力离线自适应模型对摩擦因数模型参数及变形抗力模型的参数进行优化。优化前,由于轧制力模型精度不足,导致轧制力偏差最大可达40%,并且由于变形抗力模型存在偏差,使得二级设定过程中,DP980双相钢的轧件塑性刚度系数与实际不符,对AGC控制时的辊缝调整量产生了影响。优化后应用结果表明,消除了二级设定轧制压力偏差40%的严重问题,提高了轧制力模型设定精度,为稳定、高精度生产DP980提供了模型基础。     

大规格H型钢粗轧阶段轧制力模型研究

为了得到一个较为精确的轧制力,提取国内现有的900 mm×300 mm、700 mm×300 mm、500 mm×300 mm、600 mm×200 mm、500 mm×200 mm 5种大规H型钢生产线的轧制规程和孔型等参数,采用有限元分析软件Deform对二辊孔型轧制过程进行模拟,得到轧制力有限元仿真结果。再采用专用的电力测试仪器,测试该5种规格H型钢的实际轧制力。将仿真结果与实测数据进行对比,验证了模型的准确性。建立H型钢三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析H型钢轧制稳定阶段的变形与应力分布情况,在艾克隆德法的基础上,使用平均压下量代替腹板压下量,对大规格H型钢二辊孔型轧制阶段的轧制力模型进行修正,并使用修正后的轧制力模型对几个典型道次的轧制力进行了计算,与修正前的模型对比,轧制力误差由40%减小至17%以内。     

带钢热连轧过程轧制力三维有限元模拟

在现代计算机控制的带钢生产中,轧制力的设定极其重要.根据宝钢轧制力模型和现场实测数据,结合热连轧过程中带钢三维变形和热力耦合的特点,应用DEFORM-3D软件建立了带钢热连轧前两个道次的有限元模型,模拟了热连轧过程中两个道次的轧制力变化,并与宝钢模型计算值和实测值进行了对比.结果表明,有限元法计算的轧制力与现场实测数据接近,两者误差在5.0%以内,同时有限元法的计算精度高于宝钢轧制力模型,特别是在第一道次,轧制力计算精度高出4.0%,该模拟为现场轧制工艺参数的调整优化提供了重要的参考价值.     

CSP生产线摩擦系数与轧制力模型的研究

在工艺润滑和高速钢工作辊的影响下,CSP生产线的轧制力不能简单地用热轧公式计算。将Sims公式和Hill公式进行加权求和得到应力状态系数,结合CSP生产线生产数据,以预测与实测轧制力差值最小为目标定义目标函数,采用变量轮换的优化方法,找到使得目标函数最小时的摩擦系数。以此摩擦系数为因变量,建立摩擦系数的模型和轧制力数学模型。结果表明:Hill公式更适合CSP轧制力的计算,预测值与实测值的相对误差仅在3%左右,模型精度较高。     

基于高斯过程构建钢轨轧制力模型的方法

在钢轨轧制过程中,轧制力一定程度上对轧制参数调整有着指导或参考作用,一个成材率高、缺陷率低的轧制过程,必然会对应一个合理的轧制力分布。轧制力上冲过大不仅会使轧制状态靠近轧制系统的极点,稳定性降低,而且会导致轧辊磨损、疲劳加快,并将导致钢轨表面质量、规格波动等问题。采用高斯过程回归算法,基于现场生产数据建立了压下量与轧制力模型,为钢轨轧制过程轧制力的精确控制,提供了一种残差较小的统计模型。     

高速棒材智能夹送辊夹持力设计计算方法及应用

传统的高速棒、线材夹送辊没有在线夹持控制机理和智能伺服控制系统，无法对夹持力进行在线控制和实时调整，对于上游工序造成的料形伸缩、张力变化、钢温差异缺少兼容适应能力，容易在高速轧制下发生堆钢、拉断事故。由于缺少智能夹送辊研发的关键技术，尤其是夹送辊新型传动结构和在线夹持力控制模型和系统，高棒、高线智能夹送辊设备全部依赖进口。通过分析夹持机构夹送原理，建立了智能夹送辊夹持力分析计算模型。根据不同轧制工艺参数计算并确定了夹送辊主要设备参数。通过实际项目的实施，说明夹送辊工艺参数设定、设备结构参数设计合理，夹送辊工作可靠，可以满足高速棒材生产线长期稳定运行的需要。     

高速棒材智能夹送辊夹持力设计计算方法及应用

传统的高速棒、线材夹送辊没有在线夹持控制机理和智能伺服控制系统，无法对夹持力进行在线控制和实时调整，对于上游工序造成的料形伸缩、张力变化、钢温差异缺少兼容适应能力，容易在高速轧制下发生堆钢、拉断事故。由于缺少智能夹送辊研发的关键技术，尤其是夹送辊新型传动结构和在线夹持力控制模型和系统，高棒、高线智能夹送辊设备全部依赖进口。通过分析夹持机构夹送原理，建立了智能夹送辊夹持力分析计算模型。根据不同轧制工艺参数计算并确定了夹送辊主要设备参数。通过实际项目的实施，说明夹送辊工艺参数设定、设备结构参数设计合理，夹送辊工作可靠，可以满足高速棒材生产线长期稳定运行的需要。     

P110石油管用钢坯热轧工艺数值模拟

采用箱型-箱型-箱型-箱型-椭圆-圆孔六道次孔型系统建立棒材热轧几何模型,并确定轧制力数学模型。基于Deform-3D生成棒材轧制数值仿真模型,对250 mm×250 mm的P110石油套管用钢坯6道次热连轧过程进行有限元模拟得到了轧制过程中棒材的应力、应变及轧制力等参数的变化特点,验证了孔型设计系统的合理性,通过对比粗轧中轧制力矩的实测值和模拟值验证了有限元模型的可靠性。分析六道次的轧制力变化规律以及对比轧制力理论计算、数值仿真和实测值,结果证实了有限元模型的合理性,同时为保证轧材质量提供了理论依据。     

KOCKS轧机轧件横截面积与力能参数模型

文章研究了KOCKS轧机三辊切线孔型生产圆棒时轧件的横截面积与KOCKS轧机孔型参数、轧件初始断面之间的关系,并给出相关数学模型。利用宝特棒材生产线上采集的数据,以轧件道次延伸率的计算值与实际值误差标准差最小为目标优化模型中的系数,使道次延伸率计算结果误差在±1%以内,说明模型可以为KOCKS孔型参数设计和优化提供参考。计算了轧件在KOCKS轧机孔型中轧制时的平均应变、应变速率、轧制力、轧制力矩等力能参数,并将轧制力矩的计算值与实测值进行比较,误差范围多在±5%以内,说明模型具有一定精度,可以为轧机负荷设定及调整提供参考。     

热卷箱工艺控制的改进

针对华菱涟源钢铁有限公司2250热板厂在使用热卷箱轧制时轧制状态不稳定和产品质量下降,以及使用热卷箱轧制时轧件头尾温差反而增大的问题,通过优化工艺设备布置、温度控制模型、精轧过程控制模型等,实现了有热卷箱轧制模式与无热卷箱轧制模式的自由切换,并将有热卷箱轧制模式下的轧件精轧出口温度波动控制在一个较小的范围内.     

UCMW冷连轧机有带钢模式标定技术研究

以五机架冷连轧UCMW轧机为研究对象,研究了其有带钢模式的轧机标定技术。阐述了标定理论,对标定流程和一、二级通信信息进行了研究,建立了标定数据档案,并对标定程序进行了优化。通过实际轧制数据,分析了压上缸位置差、标定力设定和调平控制对轧制的影响。结果表明,压上缸位置差影响轧制力偏差和张力偏差;提高标定力,可有效去除弹跳曲线的非线性段对辊缝值计算的影响,有利于厚度控制精度的提高;减少调平控制投入时的压上缸位置差,提高了轧机自动化控制精度及轧制稳定性。标定数据档案已在现场实际应用,为轧制调平和轧机功能精度管理提供了依据。     

基于接触摩擦量化作用的镁合金轧制力预报研究

本研究针对镁合金热轧制工艺,通过协调有限元分析结果及物理试验数据,提出一种关于热轧制接触摩擦因子的确定方法,耦合多轧制工艺参数进一步拟合出其求解关系式,工艺参数包括：轧制温度,轧制速度以及压下率。在之前对AZ31B镁合金板材轧制过程轧制力预报模型及温度场数学模型建立研究的基础上,综合考虑接触单位压力及摩擦应力两方面因素的作用,对前期轧制力预报模型进行了优化重构,经确定接触摩擦作用到轧辊的压力约占整体轧制力的4.36%。     

中厚板角轧宽展技术的研发与应用

分析了宝钢湛江中厚板厂产品结构;为提高产能和宽展工艺的生产效率,针对小展宽比轧制,提出一种新型中厚板柔性宽展轧制工艺—角轧宽展工艺.开发了角轧宽展工艺的计算模型和自动控制系统;为了验证角轧工艺的可行性和理论模型的设定精度,在宝钢湛江4 300 mm中厚板厂开展了角轧工艺工业生产试验研究,并对试验钢板几何尺寸和设备力能参...     

薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面,介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展,并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式,实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后,加热炉实现了全自动烧钢,吨钢煤气消耗下降了19.4%,氧化烧损下降了3.8%,钢坯加热质量大幅度提升;在设备及其他系统不变的情况下,轧线产品质量及轧制稳定性显著提高,薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm,实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制,非计划过渡材显著减少,重点计划执行率由20%提高到95%以上,整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后,对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

复杂零件温辊轧有限元模拟仿真

以刚塑性有限元模型为基础，用MSC／superform软件对叶片辊轧工艺进行了数值模拟，争忻了坯料轧制过程中辊轧压力与辊轧温度、摩擦系数和变形温度的关系，不同的摩擦系数对辊轧力矩的影响，优化设计工艺参数，为叶片辊轧制坯工艺的制定提供了依据。     

基于GA-PELM的板材热连轧轧制力预测

在板材热连轧过程中,轧制力的计算精度直接影响板带钢的实际厚度,也是实现精准在线控制的前提.然而,由于实际的轧制过程受多种因素影响,使用传统模型进行预测的精度往往比较低.为了提高轧制力的预测精度,提出了并行异构极限学习机(PELM)的轧制力预测模型,该模型学习速度快且泛化能力强,同时为了保证模型的稳定性,采用遗传算法(G...