连退机组炉内带钢振动特性分析及自动监控技术

针对连续退火过程中带钢表面的横向条纹问题,经过大量的现场实验与理论研究,结合连退机组的设备与工艺特点,充分利用机组现有的PDA数据采集系统,通过对给定时间段内各个时刻带钢的实际张力信号的处理,开发出相应的炉内带钢振动特性分析与自动监控技术,并将其应用到生产实践,取得了良好的使用效果.     

连退过程带材内应力分布规律及其影响因素研究

针对连退过程中带钢的内部应力分布问题,以某1220连退机组为研究对象,充分结合连退机组的设备特征及生产工艺特点,利用MSC.MARC软件建立了一套完整的带钢与炉辊运行系统的有限元模型,对带材连退过程中内部横向压应力的形成机理及其与热瓢曲之间的有机联系进行了系统研究,在利用相关有限元模型与现场实际数据回归的基础上,建立了一套工程上实用的、反映连退过程中带材内横向压应力的分布模型,并将其应用到生产实践,定量分析了炉辊辊型、张力等关键特征参数对带材内部横向压应力分布的影响,为炉辊辊型优化、炉内张力的优化等热瓢曲控制措施的制定提供了较好的理论基础。     

基于薄板固有特性的连续热镀锌带钢表面质量在线控制

对源于气刀附近带钢振动的连续热镀锌带钢表面质量在线控制理论和方法进行研究.建立连续热镀锌镀后冷却段的带钢振动模型,基于哈密顿原理得到振动模型固有特性的解析解,对振动模型的合理性进行数值仿真验证,结合现场测试结果和表面质量实时监测技术,提出连续热镀锌带钢表面质量在线控制的基本思想和解决方案.研究表明,带钢线张力和速度分别对带钢固有频率和激励频率产生显著影响,可以作为表面质量在线控制的主要参数.计算带钢固有频率时可以忽略轴向速度的影响.数值仿真结果确认振动模型中用简支代替接触辊支撑和稳定辊支撑的正确性.带钢固有特性求解的解析形式能够满足在线控制的需要.建议加强稳定辊和接触辊的支撑刚度来抑制气刀附近带钢振动.     

带钢高温态横向瓢曲的理论与试验

对连续退火生产线上处于高温态的薄宽带钢的横向瓢曲的生成机理提出一种新的解释,认为传统认知的横向瓢曲是横向温差造成的所谓“热瓢曲”的论断并不正确,带钢横向瓢曲的主因是由于带钢宽向中部局部区域张力集中导致不均匀拉伸变形造成的局部屈曲,即类同于冲压成形中的起皱皱曲变形,并通过解析分析和数值计算研究揭示出带钢横向瓢曲变形过程的力学规律;借鉴YBT试验方法,以冷态下的板料不均匀拉伸试验验证了解析分析方法和数值计算模型的正确性;研究提出了抑制连续退火炉内带钢“热瓢曲”现象的一系列对策措施,用于宝钢股份2#连退机组取得成功。     

连续循环筛网振网筛横向振动研究

连续循环筛网振网筛是最新提出的一种固控设备,其工作原理与传统筛分设备不同,研究其筛网横向振动规律,有助于其筛分效率的探讨。基于拉格朗日方程和达朗贝尔原理建立了连续循环筛网振网筛的横向振动数学模型,计算了其轨道上筛盘的横向振动理论幅值;建立连续循环筛网振网筛虚拟样机模型,对其运动过程进行了精确模拟。研究发现,连续循环筛网振网筛作双频振动,在一定范围内,随着隔振弹簧刚度变大,会有效抑制链传动多边形效应引起的横向振动,但是对由激振电机引起的横向振动基本无影响。     

基于ANSYS的热镀锌带钢振动分析

热镀锌过程中,气刀处带钢的振动对生产起着至关重要的作用.对带钢的振动进行有效的控制,可以提高带钢镀锌质量,减少用锌量,并节约成本.文中利用ANSYS有限元软件,分析了在有无预紧力、不同简谐力以及脉冲载荷作用下带钢的固有频率及响应.实际生产中带钢长度很大,要保证带钢的镀锌品质,必须采用非接触方法抑制振动,该试验装置采用了磁悬浮减振系统来控制带钢抖动,文中的分析结果将为磁悬浮减振系统提供了理论依据.     

热镀锌连退过程带钢横向拉窄量控制技术的研究

在连退过程中带钢存在横向拉窄量较大或横向不均匀拉窄的问题,这会增加带钢板形缺陷的风险,同时带钢的尺寸精度不能有效保证。首先建立连退过程带钢横向拉窄量预报模型,并在此基础上分析得到影响带钢横向拉窄的可控因素有张力、温度以及工艺段内板形。为兼顾下个工艺段板形对拉窄量的影响,将本工艺段内板形加以控制,从而降低板形对下个工艺段的影响。由此以张力和温度为优化变量,建立以连退过程带钢横向拉窄量为目标函数的控制方法,综合优化本工艺段板形及横向拉窄量。最后,将本控制方法应用于某机组实际生产,取得良好效果。     

不锈钢板平直度综合控制的技术研究与应用

罐式集装箱用不锈钢板生产过程中平直度差、凸度值过大,导致涂镀后带钢表面出现间距性的凸出及涂镀层表面横向条纹的缺陷,造成涂层分布不均匀,进而影响罐式集装箱的耐腐蚀性能以及残余应力分布,降低了罐式集装箱的使用寿命。针对这一问题,在大量理论研究与现场试验的基础上,建立了一套适合于罐式集装箱用不锈钢板的平直度综合控制技术,并将其应用于某六辊轧机的生产现场,极大地改善了不锈钢板的平直度,获得了良好的效果。     

连退机组RCS段带钢振动抑制技术的研究

针对连退机组快冷段的带钢振动问题,通过对带钢振动机理的分析,建立了带钢单元振动抑制模型和带钢振动抑制模型。具体分析了目标函数的两步调节,即利用搜索法给出目标函数的范围,利用寻优法求出最佳的调节路径。将本模型应用到某钢厂1420连退机组,应用效果显著,具有进一步推广的价值。     

极薄板轧制中上下表面均匀润滑控制技术的开发

极薄镀锡、镀铬板是包装和制罐等行业的重要原材料,生产过程中机组的润滑性能直接关系到产品的外形及性能质量。针对机组润滑系统中存在的带钢上、下表面润滑不均匀问题,在大量现场试验与理论分析基础上,通过在上、下表面乳化液管路上分别增设流量阀,实现了上、下表面乳化液流量分别控制,并以带钢上表面喷嘴的流量和到轧机中心距离为参照目标,建立了综合考虑乳化液滴落损失和离水展着率的下表面喷嘴到轧机中心距离的优化计算模型,通过计算得到下表面喷嘴的最佳布置位置,随后对其喷淋流量进行计算。该套技术在现场应用后,实现了带钢上、下表面均匀润滑,有效改善了带钢的轧制稳定性和产品质量。     

连续退火机组张力模型的开发

在连续退火过程中,炉内不同区段带钢上所施加张力的设定方式和设定值的选择直接影响到带钢的运行稳定性,而以往对张力的设定往往采用表格法,因此缺乏灵活性。以提高机组的稳定通板性为目标,在大量现场试验与理论研究基础上,综合国内外相关企业的生产经验,充分结合连退机组的设备与工艺特点,得出了一套适合于连退机组的张力模型,并将其应用于首钢连退机组的生产实践,对模型计算值和原表格数据进行了相似度对比,分析了带材的规格、钢种等对张力设定值的影响,为现场指导连退生产提供了有益支撑。     

热连轧机机电液耦合振动控制

全世界薄板坯连铸连轧机在轧制薄规格带钢时都出现不同程度的严重振动现象,导致带钢和轧辊生成明显振痕,从而影响企业的产品质量、外部形象和经济效益。利用自制综合遥测系统对轧机振动参数、力能参数、电参数和工艺参数等进行全面的现场综合测试,经过对测试信号的时域分析和频域分析获得振动的特征及规律;通过理论研究和仿真研究,发现轧机确实存在扭垂耦合振动、机电耦合振动和液机耦合振动现象,确定轧机振动的性质为机电液多态耦合振动。据此对电气传动控制系统和AGC系统进行参数修改和优化,将设计的二阶扭振抑制器应用在主传动控制系统中和对AGC参数进行优化,辊系振动明显降低,有效地抑制了轧机机电液耦合振动现象,取得了显著的经济效益和社会效益。     

一个轧机参数振动模型

分析研究了带材横向振动导致轧机振动失稳的条件和机理。建立了轧制过程中带材横向振动动力学方程 ,分析带材横向参数振动稳定性、稳定区域和非稳定区域 ,得出开卷和卷取张力波动频率为带材横向振动固有频率二倍或一倍时 ,带材失稳 ,导致轧机振动加剧或失稳。对某平整机驱动电机主回路电流特性进行了分析和现场测试 ,证实了驱动电机主回路电流存在谐波分量 ,实测表明轧机在运行中存在由参数振动引起轧机失稳现象     

Strip tension control considering the temperature change in Multi-Span systems

The mathematical model for tension behaviors of a moving web by Shin (2000) is extended to the tension model considering the thermal strain due to temperature variation in furnace. The extended model includes the terms that take into account the effect of the change of the Young’s Modulus, the thermal coefficient, and the thermal strain on the variation of strip tension. Computer simulation study proved that the extended tension model could be used to analyze tension behaviors even when the strip goes through temperature variation. By using the extended tension model, a new tension control method is suggested in this paper. The key factors of suggested tension control method include that the thermal strain of strip could be compensated by using the velocity adjustment of the helper-rollers. The computer simulation was carried out to confirm the performance of the suggested tension control method. Simulation results show that the suggested tension control logic not only overcomes the problem of the traditional tension control logic, but also improves the performance of tension control in a furnace of the CAL (Continuous Annealing Line).     

冷轧板颤纹缺陷的分析及对策

颤纹缺陷是影响冷轧板表面质量的主要原因，从产生原因分析主要与轧机振动、轧辊磨削、轧制工艺的制定有关系。通过对轧制工艺、设备、轧辊磨削、操作方面的控制和调整，使颤纹缺陷得到控制和消除。     

基于遗传算法的结构光条纹中心检测方法

为提高结构光三维信息获取系统的精度,提出了一种激光条纹中心检测算法.该算法基于遗传算法并具有优化图像阈值选取的性能,可以很好地分割激光条纹.利用图像处理和方向模板的方法,在激光条纹的基础上进一步提取激光中心线.实验表明在合理选择遗传算法的交叉率和变异率的情况下,能够准确有效地获取结构光条纹中心,满足系统精度的要求.     

采用ESC工艺提高硬质合金螺纹刀片耐用度

通过分析硬质合金螺纹刀片的形状特点,提出采用振动珩磨法对螺纹刀片进行ＥＳＣ工艺处理。螺纹车削试验结果表明,ＥＳＣ工艺可增加刀片切削稳定性,显著提高刀片耐用度。     

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。     

连续退火炉内带钢的热态大挠度变形分析

带钢在连续退火前,无论是呈板形良好的平直状态,还是具有某种瓢曲浪形,但是经过连续退火后其往往不能保持原来的几何状态,会发生明显的大挠度变形。通过深入现场对这一现象长期跟踪,建立了退火炉内带钢热力学行为的力学模型,并运用ANSYS有限元软件仿真研究了其变形机理和各影响因素的影响大小和规律。研究结论对于宝钢2030连续退火线改进工艺、减少热瓢曲有指导作用。