热轧来料及冷轧工艺对连轧机出口板形的影响

以某冷连轧机组四年多的生产实践、质量攻关和科研成果为基础，探讨通过热轧温度制度改善热轧来料性能的设想，控制目标曲线对机架间以及轧机出口板形影响，优化CVC设定提高机组板形调控能力，并阐述合理分配机架负荷改善轧机出口板形的依据及技术措施。     

热轧宽带钢板形和平直度的控制

目的,至今为止是通过各个机架上轧辊的不同凸度来控制热轧宽带钢的板形的。热轧以后的加工设备要求热轧带钢具有一定的板形高度,因此有必要研究出能有的放矢地调节热轧宽带钢板形的调节机构和调节方案。内容提要:采用调节范围很大的无级可调系统,能在热轧宽带钢轧机上保持平直度不变的情况下形成额定板形,这一要求是通过CVC系统与工作辊弯辊装置相结合而实现的?这一系统在蒂森钢铁公司Beeckerwerth热轧宽带钢轧机4号机架上的试用证实了该系统的理论预期效果及     

考虑带钢压下率的冷连轧机最佳工作辊径配置

在分析轧机工作辊径对轧机横向刚度和纵向刚度的影响的基础上,研究了在考虑带钢压下率的情况下冷连轧机的最佳工作辊径配置问题。可以看出,通过优化冷连轧机的工作辊辊经配置有利于减小和消除热轧来料的厚度和板形扰动,提高冷轧成品的厚度和板形控制精度;同时易于冷连轧机来料的咬入,提高冷轧带钢出口轧制速度;配辊方案将冷连轧机工作辊辊径按机架分成两个部分,易于现场工作辊配辊的实现。     

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。     

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。     

虚拟板形仪的设计及相应板形闭环控制系统的开发

针对部分轧机由于出口没有配置实物板形仪、无法实现板形的可视化显示与闭环控制、造成轧机出口板形质量较差、不能满足用户需求的问题,充分利用轧机的基本数据采集系统与板形计算模型,从板形动态显示功能、板形闭环控制功能以及板形预报功能的开发等3方面入手,提出了一套虚拟板形仪设计技术,开发出了相应的板形分析与闭环控制系统。在不增加硬件投资、不配置实体板形仪的前提下,不但实现了板形的动态可视化显示与闭环控制,而且还能实现板形在线预报功能,有效地提高了轧机的出口板形质量。此技术已经被推广应用到某钢厂1220四辊双机架平整机组,效果良好,为企业创造了较大的经济效益。     

新型12辊冷轧机的设计研究

这种12辊轧机采用了不同于Sendzim ir轧机的整体机架和Sundw ig的四立柱机架,而类似于传统4、6辊轧机的整体机架。机架内装有可上下移动的上下辊箱,每个辊箱内用芯轴固定安装了两大一小三组背衬轴承。轧机在下辊箱内设有直接作用式板形调节装置。轧机采用小抛线型直接作用式液压压下装置。这两台轧机均可将厚3~2.75mm的热轧带钢不经中间退火轧制成0.3~0.2mm成品厚度的冷硬带钢。     

冷轧目标板形设定技术的研究与应用

针对冷轧机经常出现的带头带尾板形不良的问题,介绍了一种目标板形动态设定技术,根据轧制过程中轧制力变化和轧制速度变化情况,并考虑带钢边部覆盖率和出口厚度等工艺参数,对目标板形进行动态设定,以改善带头带尾板形并减少断带率。该技术在单机架可逆轧机上已成功应用,改善了带钢头尾边部板形质量,减少了断带率并提高了机组产能,应用效果显著。     

HC冷连轧机弯辊力饱和分析及调控策略

四机架六辊HC冷连轧机组末机架在采用光辊轧制时,工作辊弯辊力常处于饱和状态,致使板形调控能力不足,板形缺陷很难消除或进一步降低,影响了板形质量的持续提升.为此,收集并统计了部分热轧卷的板凸度及其分布,结合前三机架弯辊力的分布特点,分析了热轧来料凸度与冷轧末机架承载辊缝形状的匹配关系及对弯辊力的影响.同时分析了利用中间辊...     

5+1型轧机高强钢五道次模式轧制规程优化

 某钢厂新建主要用于轧制超高强钢5+1型冷连轧机组,其第4机架采用小辊径轧机,其他机架采用普通轧机。在实际生产中,该机组同时负责其他钢种的轧制,为了避免出现轧制能力过剩等问题,基于能耗节约与稳定轧制的综合考虑,针对高强钢的轧制,5+1型冷连轧机组采用5道次模式进行轧制。在减少1个道次的情况下,为保证产品质量和轧制稳定,对机组的轧制规程提出了更高的要求。综合出口板形质量、总压下量、机组轧制过程稳定性等因素考虑,结合小辊径轧机的特点,对5+1型冷连轧机组5道次高强钢模式下的机组进行了取舍。基于出口板形分布对压下规程进行分配,在此基础上,利用两种轧机机型的特点对压下规程进行精调。张力制度的优化目标以保证小辊径轧机轧制稳定性为主,其次通过优化张力调节各个机架的出口板形,令其与压下规程优化的结果共同作用,对整体机架轧制的稳定及出口板形的优化形成互补,从而开发了5+1型冷连轧机组高强钢5道次轧制模式下的轧制规程综合优化设定技术。在轧制模式减少了1道次的情况下,优化了机组轧制高强钢的出口板形,提高了产品的质量,在减少小辊径机组打滑、振动趋势的同时,最大程度上保证了轧制的整体稳定性,大大提高了整个机组的经济效应,具有进一步推广应用的价值。     

CSP末机架支持辊辊形研究

针对CSP热连轧F7机架支持辊辊形高、窜辊分布不合理、轧制薄规格时出口板形易出现中间浪、下机磨损不均匀、磨损严重且CVC趋势比较明显等问题,提出与CSP热连轧工作辊辊形相匹配的支持辊新辊形VCR+,采用二维变厚度有限元模型对新辊形的板形控制性能进行了分析,并且在F7机架上进行工业试验。研究结果表明,新辊形VCR+使用后工作辊窜辊分布更加合理,使得出口板形中间浪问题有了明显的改善;轧辊的自保持性能有了显著的提高,从而延长了轧制公里数,降低了生产成本。     

宽带钢热连轧机板形设定的解耦与应用

板形与板厚是带钢几何尺寸精度的两个重要质量指标,板形与板厚控制之间存在耦合关系,使得分别控制的热连轧机板形和板厚均达不到目标值,在建立耦合关系模型的基础上,完成了板形设定和自适应穿带控制的解耦设计,实现板形板厚的综合控制。板形解耦模型已经成功地在大型工业轧机上投入运行,取得了明显的效果。     

基于模型驱动的冷轧带钢虚拟建模与系统仿真

 为解决冷轧带钢板形和轧机动作的模型驱动与人机交互问题,以冷轧带钢出口张应力横向分布和板带屈曲判别模型为基础,提出了基于VRML高程格网（Elevation Grid）节点的虚拟带钢建模技术,实现了边浪、中浪等常见板形缺陷的量化解析预测和三维动态可视化呈现,并结合国内某厂2 230 mm冷连轧机组出口板形仪实测数据,将浪形几何参数数值预测结果与现场带钢板形缺陷进行对比,两者吻合良好。在此基础上,以650 mm UCM单机架可逆冷轧机组为对象,利用MATLAB/Simulink 3D Animation工具箱,将轧机、带钢、厂房车间等VRML三维场景与轧制过程Simulink仿真模型进行了通讯集成,为虚拟现实系统开发奠定了基础。     

针对尾部厚跃的热轧自适应硬度前馈控制

通过在热轧带钢厂的长期实验，找出了一种能有效提高热轧带钢厚度质量的控制方法，该方法利用F1机架的硬度信息对下游机架进行前馈，并通过对F1机架尾部轧制力和尾部出口厚差求取相关系数作为自适应系数来修正尾部增益。自投入应用后，取得了显著的控制效果，本体厚差波动明显减小，尾部厚跃基本消失，为厂家带来了良好的经济效益。     

Optimization of Short Stroke Control Preset for Automatic Width Control of Hot Rolling Mill

Automatic width control is a key issue in hot strip rolling. The edge rolling has been widely used in the roughing stand of hot strip mill to control the width of the slab. However, the edge rolling and consequent horizontal rolling will cause a significant width change in the head part and tail part of the slab, which have to be trimmed before the finishing stands. Based on the width reduction deformation curve of the head and tail along the longitudinal direction of slab, the short stroke control technology has been developed to overcome this problem. In this paper, the finite element method has been used to simulate the unsteady edge rolling process. Three short stroke control curves have been compared in order to obtain the best width control result. The optimized short stroke control curve has been applied to the automatic width control system of industrial hot rolling mill, and good performance is obtained.     

带存储功能的前馈AWC控制的应用

以国内某钢厂650mm热连轧粗轧机组为研究背景,详细介绍了带记忆存储功能前馈自动宽度控制（MFF- AWC）的控制算法及数学模型,用前机架立辊的出口带钢计算硬度经过记忆存储处理作为前馈控制的检测硬度,设计出了MFF- AWC控制模型,针对带钢宽度波动及时调节下游立辊机架的开口度,实现提前预控的目的,试验表明,MFF- AWC控制模型投入使用之后,带钢宽度精度得到明显提高。     

2 250 mm带钢热连轧机板形调控性能改善与提高

以2 250 mm热连轧精轧机为对象,通过有限元仿真,针对末机架在轧制薄带钢时因出现工作辊端部压靠而引起的整机板形控制性能劣化问题,进行了多种工况的定量研究,得出轧件规格和轧制力对工作辊端部压靠的产生及压靠程度的影响,揭示了工作辊端部压靠对轧机板形控制性能的严重负面影响.通过比较研究轧机抵抗工作辊端部压靠的能力,提出了采用基于变接触轧制策略的变接触支承辊初始辊形设计的技术对策,并在投入实际生产使用后取得了明显效果.     

Finishing mill thread speed set-up and control by interval type 1 non-singleton type 2 fuzzy logic systems

Abstract

The set-up of the finishing mill (FM) thread speed to achieve the desired strip temperature as measured by the finish mill delivery temperature sensor is made by an intelligent controller based on interval type 2 fuzzy logic system. The controller calculates the FM thread speed required to achieve the strip FM exit target temperature, and the interstand strip surface temperature profiles. The interval type 2 fuzzy set-up controller uses as inputs the predicted transfer bar FM entry temperature, the transfer bar thickness, the target strip FM exit temperature, the target strip FM exit gauge, last stand draft reduction, last stand work roll diameter, last stand rolling force, %C of strip, and target width. Taking into account that the measurements are modelled as type 1 non-singleton fuzzy numbers, the authors present the so called interval type 1 non-singleton type 2 fuzzy logic system controllers. As reported in the literature, interval type 2 fuzzy logic systems have greater approximation capacity than that of its type 1 counterpart and it has the advantage to develop more robust and reliable solutions than the latter. The experiments of these applications were carried out for three different types of coils, from a real hot strip mill. The results proved the feasibility of the developed system for FM thread speed set-up and control, and for interstand strip temperature profile prediction. Comparisons with the online mathematical based models show that the proposed interval type 2 fuzzy logic system equalises the performance in FM strip thread speed, and temperature set-up and control under the tested conditions characterised by high uncertainty levels.     

兼顾板形的硬度前馈自动厚度控制在热连轧上的应用

改善热连轧机出口带钢厚度精度一直是提高产品质量的主要目标。针对基于弹跳方程的AGC系统中存在的正反馈现象问题,分析了温度波动对轧机出口带钢厚度的"重发性"影响,提出了兼顾板形的硬度前馈自动厚度控制KFF-AGC策略,实现了F3～F4机架的硬度前馈控制和F5机架的硬度过补偿控制。在鞍山钢铁集团公司1700ASP的实际应用表明带钢厚度与板形控制精度得到很大提高,系统具有很好的推广前景。