1780热连轧支撑辊磨损补偿及板形控制

根据1780热连轧支撑辊使用周期短及支撑辊磨损对板形的影响,结合下线支撑辊磨损辊形规律,在板形模型中建立了支撑辊磨损补偿模型,并根据换工作辊开轧前3块精轧出口带钢实际板形对支撑辊磨损补偿模型进行在线自适应,提高了带钢板形控制精度,并延长了支撑辊使用周期,每年降本增效1 600万元。     

四辊轧机上板带钢断面,板形和温度的在线控制系统

由瑞典MEFOS(冶金研究基金会)和斯堪的纳维亚钢厂合作,在一个科研项目中开发了用于钢板(热轧带钢)断面和板形在线控制的计算机程序CROW-N。该控制系统的基础是一些独立的模型,它们用来计算轧辊的弹性变形、工作辊的热膨胀和磨损、钢板内的温度分布。当然也考虑了不同的加热温度、压下规程、轧辊弯曲设备和轧辊冷却速率的分布。除带钢断面和板形外,该程序还计算和提供工作辊内部及钢板厚度方向上的温度分布、工作辊凸度(初始凸度加上热凸度再加上磨损)和工作辊与支持辊之间的负荷分布。该程序已经在钢板轧机上得到了验证。理论计算的钢板凸度和试验所得基本一致,即差小于钢板厚度的±0.5％,计算的钢板表面温度与测量温度之差在±10℃之内。     

热带钢连轧机板形设定控制数学模型

将轧件三维塑性变形模型、辊系弹性变形模型和轧后带材失稳判别模型联立，组成完整的板形分析和控制数学模型，对１６６０ｍｍ七机架热带钢连轧机进行了板形设定控制的计算，板形和板凸度的实际控制效果良好。     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效.基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律.仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响.      

板形设定模型在安钢1780mm热连轧机的应用与改进

基于安刚钢铁股份有限公司第二炼轧厂1 780 mm热连轧机组板形设定模型,介绍了均匀承载辊缝计算模型和带钢响应模型、中间机架带钢模型、带钢临界翘曲模型等模型的算法和基本思想.对模型在使用过程中出现的换规格后前几块板形不良、高强系列薄规格板形不良、产品存在潜在板形缺陷等问题进行了分析,并介绍了相应的改进措施.改进后的模型在生产中取得了较好的效果,产品板形和平直度指标得到了显著的提高.     

基于有限元仿真的热连轧精轧带钢楔形控制分析

楔形是热轧带钢板形的关键评价指标，高质量的热轧带钢对楔形指标提出较高的要求。精轧带钢楔形控制与跑偏及单侧浪形等板形问题相耦合，楔形调节难度高。一方面，带钢楔形会引起跑偏造成轧制过程的生产问题；另一方面，板带楔形本身即为精轧出口质量的重要指标之一，若楔形控制不达标，极易引起小厚度的带钢在轧制过程起浪，造成严重的板形问题。同时，对于楔形控制，实际生产中依赖操作工的人工调控，存在严重的主观性及科学性和准确性差、效率低等问题。通过有限元建模并依据轧机两侧辊缝倾斜压下量和出口楔形的关系式，建立F7出口楔形闭环反馈控制模型。基于带钢不同的入口厚度、带钢宽度、整体压下量分析热连轧精轧两侧辊缝倾斜压下量对出口楔形的影响规律，提出基于遗传系数的多机架调控策略和基于楔形调控极限的辊缝倾斜压下量分配策略，形成精轧机组楔形控制的各机架辊缝倾斜压下值计算模型。研究结果已用于工业生产，可保证楔形调节过程中的轧制稳定性，并能避免单机架倾斜压下量过大造成附加板形问题。     

SmartCrown轧机板形执行机构调控功效分析

冷轧带钢因其优良特性而广受欢迎,其中,板形是衡量冷轧带钢产品质量的重要指标。SmartCrown技术作为一种新兴的板形控制技术,有着良好的板形控制效果,研究分析SmartCrown轧机中板形执行机构的板形调控功效对于调节带钢板形、提高带钢产品质量具有重要意义。以某厂1 740 mm带钢冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立SmartCrown轧机带钢轧制的有限元仿真模型,对中间辊横移、工作辊弯辊、中间辊弯辊等板形执行机构的调节量在工程许用范围内进行等分设定,利用有限元平台进行模拟带钢轧制试验并对其进行后处理分析,系统地分析了各板形执行机构对带钢横截面形状、板凸度、边部减薄、轧后带钢横截面的相对厚度差以及纵向纤维条的相对长度差等的影响规律,在此基础上,进一步计算获得了各板形执行机构的调控功效系数曲线,并采用六次Legendre正交多项式对调控功效系数曲线进行拟合,获得了各项拟合系数的绝对值,将各板形执行机构的板形控制分量进行对比以定量分析各板形执行机构的板形控制特性。仿真结果表明,中间辊横移的板形控制能力是最强的,工作辊弯辊次之,中间辊弯辊最弱,3种...     

热连轧机工作辊动态负载辊缝计算与应用分析

根据热连轧机工作辊热凸度与磨损计算方法,结合辊系弹性变形和金属塑性变形计算理论,在现场应用与模型参数优化的基础上,建立了工作辊在线辊型及动态负载辊缝计算模型。根据实际轧制计划,将模型计算结果与实测结果进行对比,验证了计算模型具有较高的精度,能够满足工程计算和分析的需要;此外,计算分析了工作辊在线辊型和不光滑辊面对出口带钢断面形状的影响,并提出了带钢断面形状的优化方法,为提高热连轧机出口带钢的板形质量提供了理论依据。     

热带钢材轧机板形设定控制数学模型

将轧件三维塑性变形模型，辊系弹性变形模型和轧后带材带失差别模型联立，组成完整的菜分析和控制数学模型，对１６６０ｍｍ七机架热带钢轧机进行了板形设定控制的计算，板形和板凸度的实际控制效果良好。     

用双阶梯支承辊改善板形

本文提出了使用双阶梯支承辊改善四辊轧机板形的方法,并用矩阵计算方法研究了使用这种方法时轧辊的弹性变形及轧后断面分布.结果证明,使用双阶梯支承辊可以减弱甚至消除压力波动对板形的影响,可以减小凸度变化对板形的影响,同时可以增强弯辊效果.当所轧产品宽度变化不大时,同时使用双阶梯支承辊和液压弯辊,按合理原则选择有关参数,可以较大幅度地提高带钢板形质量,收到与HC轧机相似的效果.实验轧机上使用普通支承辊和双阶梯支承辊的对比实验,证实了上述论点.     

马钢热轧CSP锥辊使用技术

随着硅钢产品板形质量要求日趋严苛,冷轧工序对热轧带钢板形要求也越来越高,其中边降是硅钢板形中的一项重要指标。针对CSP同宽轧制引起带钢边部减薄严重、成材率低等问题,开发了边部带锥度的非对称工作辊边降控制新技术。分析了CSP辊形配置的板形控制特点,并在下游机架引入了锥度工作辊辊型,介绍了锥辊边降控制原理以及主要特征参数的设计方法。结果表明,新辊型配置方案投入现场连续应用后,明显改善了带钢边降控制效果。     

热轧带钢平整机工作辊磨损规律

 由于工艺和结构的特殊性,带钢热轧平整机的工作辊磨损演变规律与热连轧过程有显著差别。然而,目前对工作辊磨损的研究主要集中在热轧,对热轧平整机磨损演变规律的研究较少。为此,从热轧平整机工作辊的磨损特点出发,结合现场大量实测磨损数据,分析磨损的形成与发展机理。通过ABAQUS有限元仿真分析软件建立单机架四辊热轧平整机的辊系-轧件耦合计算模型,揭示不同磨损阶段工作辊接触应力对磨损演变的作用规律。通过与某厂1 580 mm热轧平整机的实际数据对比,结果表明,工作辊磨损演变规律能够准确地反映实际生产过程的磨损情况,为热轧平整机轧辊磨损理论的发展与磨损预报模型的进一步优化奠定了基础。     

无取向电工钢热轧楔形问题分析与控制

电工钢板形质量要求严苛,无取向电工钢热轧生产中存在的较大楔形,给冷轧等后工序生产带来了严重的困难,成为制约电工钢产品质量的重要因素。首先通过中间坯断面形状测量统计、红外热像观测和轧辊磨损测量等方法对电工钢热轧楔形问题进行分析,然后通过基于电工钢实际材料模型的有限元仿真分析来料楔形、轧辊不均匀磨损和单相区以及两相区温度不均匀分布等因素对轧后带钢楔形的影响。分析结果发现,来料楔形在后续对称轧制条件下可减小但很难完全消除;工作辊磨损倾斜对楔形的影响比支撑辊更大;横向温度倾斜对楔形的影响最大,较小的横向温差即引发巨大楔形,两相区轧制时横向温度倾斜引发的楔形比单相区大。基于以上研究,针对性地提出无取向电工钢楔形控制措施,并分析控制效果。     

热连轧高速钢轧辊对产品表面质量和板形控制的影响

基于首钢京唐公司1580热连轧生产线高速钢轧辊的实际使用现状,对高速钢轧辊在降低辊耗成本和提高产品表面质量方面的优势及使用特点进行了分析,并从原理上对高速钢轧辊对带钢板形控制的不利影响进行了研究.在此基础上,提出了抑制高速钢轧辊辊面氧化膜剥落和高速钢轧辊重复上机初始辊形预报等措施,使高速钢轧辊辊面氧化膜剥落发生率显著降...     

热连轧工作辊热平衡的优化研究与应用

轧辊热膨胀对承载辊缝形状和带钢板形具有显著的影响,而准确预报轧制过程中轧辊热膨胀是板形控制中的难点之一。针对某热连轧生产线单辊期内热膨胀量与轧辊温度不收敛的问题,利用自主开发的与产线生产完全一致的板形模型分析测试系统对热凸度二级模型进行了仿真分析与研究,提出了一种有效提高工作辊热平衡收敛性的优化方法,并进行了生产应用。该优化方法的应用解决了该热轧产线单辊期内热平衡不收敛的问题,消除了轧辊温度计算值和实测值之间的偏差,不仅提高了模型的预报精度,也大幅提高了该产线轧制带钢的凸度控制精度。     

基于微单元离散方法的热连轧轧辊变形研究

利用微单元离散解析的方法建立了热连轧轧辊变形模型,充分考虑了轧制过程中接触面间压力分布的不均匀性问题,根据卡氏定理,建立支撑辊弯曲变形模型,并且为轧辊压扁的计算引入了离散化计算的新方法。根据实际生产数据,与传统轧辊变形计算方法做比较,验证了本模型的正确性。     

宽带钢热连轧支承辊磨损模型研究

在实测热连轧支承辊磨损辊形的基础上,采用分割法,沿支持辊轴向把辊身分成均匀的等分,建立了热连轧支承辊磨损辊形数学模型,该模型根据带钢的轧制工艺参数可以及时地计算出支承辊在线磨损辊形.从与现场收集的支承辊磨损辊形数据的对比中可以得出,该模型对支承辊的预报磨损辊形与实际磨损辊形很接近,具有较高的实用性.     

Twin Roll Casting of Steel Strip ‐ Experiments and Model Considerations on Strip Spottiness

Thin strip casting of steel through a twin‐roll caster demands the production of a perfectly homogeneous strip. This requirement is often not fulfilled due to non‐uniform heat contact between the solidifying strip and the rolls in the pool, which leads to temperature inhomogeneities visible at the strip behind the rolls (spottiness). The effect of spottiness is described from experimental observations in terms of contrast between dark and hot spots and of the mean diameter of the hot spots. The contrast is found to depend on roll material, surface roughness and roll velocity. A general dependence on the temperature difference between melt and rolls is observed. Calculations of heat transfer in the liquid and solid pool explain the hot‐dark‐temperature differences. The spottiness visible on the strip after leaving the rolls is initiated in the liquid pool, but it is enlarged by rolling contact differences in the solid pool. A model consideration based on thermally caused bending of the solidified material layers leads to a good coincidence with experimental data of the heat transfer coefficient at hot spots.     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响,尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题,在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型,总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况,分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数,减小轧制末期硅钢边降,改善冷轧成品横向同板差。