高耐磨锻钢冷轧工作辊

随着轧钢技术的进步，轧机向自动化、连续化方向发展，对轧辊的精度、性能等要求也越来越高。目前，我国各大钢厂冷连轧机组已大量使用8Cr5MoV材质的锻钢冷轧工作辊。在轧制一些高强度钢板时，特别是在冷连轧机后机架和平整机上，普通8Cr5MoV材质的锻钢冷轧工作辊经常出现表面粗糙度值增高过快，造成“打滑”等现象出现，这不仅增加了轧辊的消耗，而且也影响产品质量和生产节奏。如何提高轧辊的耐磨性，延长轧制周期，提高生产效率，成为轧辊制造厂家的新课题。     

1420mm连轧机精细冷却系统的应用

在五机架冷连轧机中,末机架轧辊分段冷却能够改善板形,有效消除板形缺陷,精确的轧辊冷却能够有效释放轧辊内应力,延长轧辊使用寿命,提高轧制带材板形质量和表面清洁度。以1420mm冷连轧机的板形控制系统为依据,针对轧制极限薄板时轧机震动和出口带材温度高等现象,综合分析该精细冷却控制系统的功能与应用效果。     

动态轧制力下冷连轧机超亚谐共振特性分析

在考虑动态轧制力的基础之上,同时结合影响冷连轧机振动的机械结构、辊系间的非线性刚度以及周期性外激力等因素,建立了动态轧制力下的四辊冷连轧机非线性振动动力学模型。运用多尺度法求解得到了冷连轧机系统的3次超谐共振和1/3亚谐共振幅频特性方程,仿真分析了不同参数变化下系统的共振特性。发现外激力对超亚谐共振的影响均较微弱,可见轧制力的动态变化部分对系统所受外力有极好的调节作用。增大系统阻尼可以有效减小振幅和缩小共振区域,而非线性刚度对超谐和亚谐振动的影响比较剧烈,易造成系统出现失稳现象,因此需要选择适当的参数区间,使轧机得以平稳运行。     

基于支持向量机预测的冷连轧机轧制力精确设定方法研究

针对冷连轧机液压AGC系统轧制力的精确设定问题,提出了一种基于差分进化算法优化支持向量机的轧制力精确设定方法。该方法在支持向量机预测模型的基础上,引入差分进化算法对支持向量机的训练参数进行优化,提高支持向量机的预测精度。之后,利用海量生产数据对支持向量机进行训练并进行轧制力偏差的预测,最后将预测结果用于修正轧制力模型设定计算值。通过预测结果和实际数据的对比表明,利用该方法能够有效地提高冷连轧机AGC系统轧制力的设定精度,使设定的相对误差从单纯模型计算的15%降到6%,为进一步提高冷连轧机的设定计算精度提供了一种有效可行的方法。     

宝钢1220冷连轧机轧制规程综合优化技术的研究

轧制规程作为冷连轧生产中的一个重要过程参数,不但影响机组的产能,而且对成品的板形与表面质量有着重要的影响。因此,如何设定出合适的轧制规程就成为冷连轧机组的重要攻关课题。为此,经过大量的现场试验与理论研究,充分结合宝钢1220五机架冷连轧机的设备与工艺特点,以成品带材板形良好、各架电机相对负荷均匀以及划痕发生概率小为控制目标,提出了一套轧制规程综合优化方案,并将其应用到生产实践,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用的价值。     

改进人工鱼群算法在冷连轧负荷分配优化中的应用

针对冷连轧机负荷分配寻优速度缓慢的问题，采用了基于改进人工鱼群算法的优化方法。由于基本人工鱼群算法后期收敛速度慢、精度不高，所以对其中觅食行为的视野和步长进行了优化。首先给定一个较大的视野和步长，随着算法的迭代，视野不断减小，到某一值后不再改变，同时步长随着视野的减小而同比例减小。结合某钢厂五机架冷连轧机，以轧制力成比例分配为目标函数，以压下率为约束条件，通过MATLAB对轧制负荷分配的寻优过程进行仿真，结果表明改进后的人工鱼群算法在轧制负荷分配方面，具有算法实现简便、收敛速度快等优点，而且与典型轧制规程相比，各机架出口厚度误差最大为4.26%，为实际生产中轧制规程的制定提供了有效的方法。     

900 mm冷连轧机薄规格产品轧制实践

重点介绍900 mm冷连轧机轧制厚度≤0.20 mm薄规格产品的轧制工艺,针对轧制过程中出现的生产、质量问题,提出修改轧制工艺参数的解决方案,通过工艺优化、设备改进,达到连续轧制合格产品的目的。     

界面特性对特厚板坯复合轧制复合效果的影响

研究了真空度、界面温度和粗糙度对特厚板复合轧制复合效果的影响。真空度和界面温度对复合效果的影响通过热模拟实验获得,粗糙度对复合效果的影响采用等效变形法在二辊轧机上获得。研究结果表明：真空度和界面温度对轧制复合效果作用明显,适当提高真空度和温度有利于改善轧制复合效果;表面粗糙度对板坯轧制复合效果影响明显,减小表面粗糙度可增强复合效果,实际生产可综合考虑生产成本适当减小粗糙度。     

高速冷连轧机组的振动与对策研究

针对我国某钢厂高速冷连轧机组冷连轧机组轧制T5极薄带材时,第5机架轧制速度超过650 m/min出现轧机振动的问题,从生产现场该机组轧机振动的实测分析入手,确定了该轧机的振动源和振动频率,并采用有限元动态分析计算,验证了轧机振动实测分析结果和振动形态。根据实测分析和有限元计算所确定的振动轧机辊缝润滑油膜变化而引起轧机振动的结论,通过优化该轧机的轧制润滑工艺,有效抑制了该机组轧制T5极薄带材时出现轧机振动的现象,使该机组的轧制速度从650 m/min左右提高到900 m/min以上,消除了该机组轧制T5极薄带材的瓶颈问题。     

冷连轧机相对油膜厚度的测试与建模

为了分析冷连轧机支撑辊动压油膜轴承的油膜厚度变化对带钢厚度的影响,提高轧机AGC精度,进行了油膜厚度测试实验。对某1450mm五机架冷连轧机进行空压靠,在不同转速和轧制力条件下,记录液压缸缸位移变化值。根据实测数据,建立油膜厚度增量模型,运用Levenberg-Marquardt法拟合出该套轧机的油膜厚度模型参数。实测数据分析表明,油膜厚度随转速增加而增加,并随转速的进一步增加而变化趋势减缓。该研究为轧机厚度方程中油膜厚度补偿量的选取提供了可靠的依据。     

冷轧超高强钢平直度与断面形状前馈控制技术

针对六机架冷连轧机组超高强钢生产过程中因机架数多、控制工艺复杂、各机架控制能力得不到充分发挥而导致成品平直度与断面形状超差的问题,充分结合六机架冷连轧机组的设备与工艺特点,基于超高强钢冷轧过程平直度与断面形状预报模型,分析了超高强钢冷连轧过程平直度与断面形状前馈控制策略,提出了基于来料的各机架出口目标平直度曲线设定方法,开发了适合于六机架冷连轧机组的超高强钢平直度与断面形状前馈控制技术。将该技术应用到某钢厂六机架冷连轧机组,各机架控制能力得到了充分发挥,成品平直度比该技术应用前提高了12.5%,且断面形状分布更加均匀,具有进一步推广应用的价值。     

带钢酸洗冷轧工艺配置及发展趋势

介绍国内普碳带钢酸洗、冷轧环节的设备发展情况,并以新建冷轧工程为例,对不同方案配置进行对比分析,结合国内钢铁行业现状,指出我国普碳带钢冷轧设备的发展趋势。     

薄带钢冷连轧横向厚差控制理论及DI材横向厚差控制技术研究

针对软质、宽幅、薄带钢冷连轧过程横向厚差(凸度和边降两个指标描述)的生成与控制问题,运用ABAQUS有限元软件建立冷连轧过程辊系-轧件一体化仿真模型,定义用以反映冷连轧各个机架对成品带钢横向厚差控制的贡献大小的指标——横向厚差控制权重,深入研究冷连轧过程带钢横向厚差的生成、遗传规律和其中凸度与边降的相互耦合影响,探索研究软质薄带钢冷连轧过程中横向厚差控制策略及针对DI材的横向厚差控制技术。仿真研究发现,冷连轧机的前两个机架具有远高于其他机架的横向厚差控制权重,是连轧机组中最适于也最有效的控制横向厚差的机架;一般地,第1机架的权重大于第2机架,但带钢材质越软、厚度越薄,第2机架的权重越大,尤其对于极薄且软的带钢,第2机架可以具有大于第1机架的权重;冷连轧过程中通过板形调控机构调控横向厚差时,各机架处带钢边降与凸度的耦合程度从第1架到第5架逐步提高。结合仿真分析结果,研究提出针对国内某1420冷连轧机的DI材横向厚差控制的总体策略和系列技术,并在生产试验后投入长期稳定使用,使该机组的DI材横向厚差控制精度合格率从过去的76.25%提高至92.10%。     

带钢冷轧机工作辊表面粗糙度实测研究

通过大量跟踪实测工作辊和带钢表面粗糙度,深入分析了带钢表面粗糙度的影响因素和变化规律,运用逐步回归法建立了冷轧带钢表面粗糙度预测数学模型和转印率模型,进而建立了轧辊表面粗糙度衰减规律模型。这些模型可以用于生产中预测轧后带钢表面粗糙度、合理安排带钢轧制顺序、决定工作辊下机时间和修正轧制力计算模型。     

宽带钢冷连轧机综合耦合模型的建立与分析

宽带钢冷连轧过程中,板形、板厚和张力控制之间存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节功效。为了进一步提高控制精度,进行解耦设计实现解耦控制是十分有效的手段,而其前提和基础就是冷连轧机综合耦合模型的建立和分析。首先,运用轧制理论对轧制过程中板形、板厚和张力控制的各种影响因素进行了系统的分析,然后考虑执行内环的动态特性建立冷连轧机综合耦合模型,以定量地描述轧制过程中辊缝、弯辊力、本架轧辊速度、前架轧辊速度和出口厚度、出口凸度、出入口张力之间的耦合影响关系。最后,基于Matlab/Simulink工具,采用此耦合模型对某冷连轧机末机架的耦合特性进行仿真分析,指出对其进行解耦控制的必要性。     

冷连轧过程中实用摩擦系数模型及其影响因素的研究

针对冷连轧轧制过程的特点,将理论模型与实际数据相结合,通过大量的现场实测数据分析和回归计算,建立了一套实用的冷连轧轧机的摩擦系数模型,并将其应用于宝钢2030五机架冷连轧轧机的生产实践,同时定量地分析出轧制速度、工作辊轧制长度、平均变形抗力等主要轧制工艺参数对摩擦系数的影响,大大地提高了现场控制精度和产品质量。     

Friction variation in the cold-rolling process

Friction variation along the rolling contact interface was measured by a ‘sensor roll’ embedded with sensors on an experimental rolling mill. The measured results show that the friction coefficient is not constant along the contact length. Empirical formulae describing the friction variation for certain rolling condition were obtained. Experiments were also carried out to study the surface roughness of the strip. It was found that the roll and strip surface roughness can be transferred to each other along the rolling direction. Only slight change of roughness in the transverse direction was observed.     

Mechanics of roll edge contact in cold rolling of thin strip

Simulation of cold rolling of thin strip due to roll edge contact with oil lubrication was performed successfully using a developed influence function method. Roll edge contact and related surface roughness was discussed in this paper. The calculated rolling force, intermediate force and work roll edge contact force increase significantly when the reduction increases. The strip profile becomes poor with a higher reduction, and the calculated rolling forces are consistent with the measured values. A modified edge shape of work roll determined from the roll edge contact length and roll edge flattening value is helpful to reduce the work roll edge wear and to extend the work roll life. Surface roughness and asperity of the rolled strip are characterized by surface profilometer and atomic force microscope. The research shows that the surface roughness reduces with a higher reduction or rolling speed. The effect of the strip width on surface roughness is not significant.