双机架平整机延伸率分配模型研究

针对双机架平整机的实际特性,在保证成品机械性能的前提下,以基态弯辊力下带材的出口板形最好为准则,建立了一套双机架平整机机架间延伸率分配数学模型,同时给出了相应的张力与轧制压力设定方法,并将其应用到生产实践,大大提高了平整产品的板形精度,创造了良好的经济效益,具有较大的推广应用价值。     

平整机轧制力特性控制技术的改进

在平整机延伸率控制的几种方式中,通过调节轧制压力实现延伸率的自动控制方式占据了非常重要的地位,在冷连轧机的最末机架中也经常用到恒轧制力控制模式.以某厂平整机为例,通过对平整机液压压下控制系统(HAGC)的性能测试以及对测试结果的分析,提出改善和提高轧制力控制特性的新策略和新方法,以提高产品的性能和质量.     

四辊方管轧机机架有限元分析与结构改进研究

首先根据现有四辊方管轧机机架尺寸数据建立方管成型机组的三维模型,之后把工厂的生产经验和张力减径理论相结合确定机组各项工艺参数。应用显式动力学分析软件对三架方管轧机轧制过程进行仿真,求得钢管所受最大压力大小及出现的时间、位置,从而结合轧制力计算公式得到各架轧机所受轧制力范围。之后把最大轧制力导入有限元软件,对四辊轧机机架进行有限元分析,得到机架在最大轧制力作用下的应力应变分布规律,从而改进机架的薄弱结构,并把改进结果导入有限元软件中进行对比分析。最终在降低机架等效应力的同时,有效降低了机架的自重,且机架变形量增加很小。从而使机架性能得到改善,同时降低了生产成本。     

双机架平整兼二次冷轧机组宽展预报的研究

针对国内某双机架平整兼二次冷轧机组宽度预报精度需求建立了二次冷轧宽展量预报模型,首先通过分析机组的二次冷轧轧制特性和机组的设备特点来确定二次冷轧轧制力计算方法,并结合机组实际生产过程中的数据来反算轧制摩擦因数,在上述研究的基础上确定了二次冷轧宽展量计算方法。将宽展量预报模型应用到机组的实际生产中,结果表明利用该模型有效地提升了成品带钢宽度预报精度。     

三辊减径机架有限元分析与结构改进研究

依据已有尺寸数据建立了三辊减径机架三维模型,分析机架受力情况,根据张力减径理论分配确定机组各项工艺参数并计算各机架轧制力,得到减径机组所受轧制力范围,利用有限元软件对三辊减径机架进行有限元分析,得到机架在最大轧制力作用下的应力应变分布规律。根据分析结果对机架结构进行改进,在ANSYS中检验对比改进结果,机架所受等效应力与自身重量明显降低,同时机架变形量增加很小,改善了机架性能,降低了生产成本,表明对机架结构的改进设计是合理与有效的。     

大棒材芯部疏松缺陷控制与负张力轧制工艺研究

以某厂直径150mm大棒材连轧机组为对象,将大规格连铸坯芯部疏松视为体积可压缩材料,利用刚塑性有限元方法,建立了非均质大棒材轧制过程三维热-力耦合非线性有限元模型,采用数值模拟方法研究了机架间张力对疏松缺陷致密压实的影响规律。结果表明,采用负张力轧制比自由轧制或微张力轧制能更有效地压实芯部疏松缺陷。从各道次孔型充满度和出口断面形状、轧制力能参数等方面探讨了实施负张力轧制工艺的可行性。     

薄带平整轧制时轧制压力模型的研究

考虑到轧辊的弹性变形以及轧件的弹性变形,建立了一套新的薄带平整轧制时的轧制压力模型。在模型中,对于一般薄带,考虑到停滞区的不对称性,采用混合摩擦理论分析了变形停滞区的摩擦力分布;而对于极薄带材,根据平整时塑性区相对弹性区缩小,摩擦力模型中的停滞区的范围并不止于塑性区,有可能扩大到弹性变形区这一特性,对相应的单位轧制压力分布情况进行了详细推导。同时,为了验证相关模型的准确性,采用该模型对宝钢1550CAL平整机相关典型规格产品轧制压力进行了理论计算,并在线实测出相应的轧制压力,其计算结果与实测值很好吻合,完全达到了工程上所需要的预报精度要求。因而该模型具有重要的理论意义和实用价值,可作进一步的推广与应用。     

热镀锌平整机延伸率与张力自动控制技术的研究

在充分考虑热镀锌平整机生产工艺特点的基础上,兼顾产品的板形质量与平整过程中锌层的稳定性与锌花的均匀性问题,以带材出口前张力与轧制压力横向分布都均匀作为目标函数,建立了一套针对热镀锌平整机的延伸率与前、后张力等核心工艺参数的自动综合设定模型,并将其应用到某厂1 800冷轧3#CGL热镀锌平整机的参数设定.不但保证了产品的板形质量,而且锌层的质量也达到了用户的要求,为该厂创造了很大的经济效益.     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]限动芯棒连轧管机轧制过程轧件变形行为及规律仿真

基于ABAQUS有限元软件建立了180 mm限动芯棒连轧管机组钢管连轧过程仿真模型。通过仿真模拟展现了连轧各机架连续轧制过程中轧制区钢管横截面上应力、应变及位移的分布和壁厚形成演变过程,揭示了轧制压力分布和轧辊上总轧制力的变化规律以及轧件温度与轧制区摩擦因数对壁厚与轧制力的影响。使用三次样条插值方法从仿真结果数据中提取钢管壁厚和直径,通过研究对象机组的工业生产实测数据验证了有限元模型的正确性。仿真发现:连轧过程中,金属在纵向上先发生减径变形后发生减壁变形,横向上金属主要从孔顶区流向开口区;前三机架接触压力主要集中在孔顶区,变形量较大,是主变形机架,第四五机架接触压力最大在侧壁区,变形量较小,主要起到精整和归圆作用;随着轧制温度的升高,出口壁厚增大,轧制力减小,随着芯棒与轧件之间摩擦因数的增大,壁厚减小,轧制力减小。仿真研究结果支撑了针对该机组的关键轧机结构参数设计、轧制工艺参数确定以及工程调试中工艺参数优化。     

二十辊轧机计算分析软件开发之轧制规程的优化

基于Hill轧制力模型和遗传算法,提出了基于等压下率和轧制力比例策略的单机架可逆轧机规程的优化方法。在保证轧制负荷分配比例的基础上,对轧制规程参数进行优化。最终封装成轧制规程的优化软件。利用该软件可方便地得出合理的轧制工艺参数。     

基于非圆弧理论的平整机轧制力简化模型

针对目前带钢平整机轧制力模型的缺点,综合考虑带材的弹性变形与塑性变形,基于非圆弧轧辊理论的大量计算结果,回归得到一套冷带钢平整机轧制力简化模型。该模型可用于干平整或湿平整轧机设计、轧制规程制定。4个典型算例的计算结果表明,简化模型与非圆弧轧辊理论计算结果一致。最终通过2套平整轧机的实测轧制力验证了简化模型的正确性。     

Mathematical model for cold rolling and temper rolling process of thin steel strip

A mathematical model for cold rolling and temper rolling process of thin steel strip has been developed using the influence function method. By solving the equations describing roll gap phenomena in a unique procedure and considering more influence factors, the model offers significant improvements in accuracy, robustness and generality of the solution for the thin strip cold and temper rolling conditions. The relationship between the shape of the roll profile and the roll force is also discussed. Calculation results show that any change increasing the roll force may result in or enlarge the central flat region in the deformation zone. Applied to the temper rolling process, the model can well predict not only the rolling load but also the large forward slip. Therefore, the measured forward slip, together with the measured roll force, was used to calibrate the model. The model was installed in the setup computer of a temper rolling mill to make parallel setup calculations. The calculation results show good agreement with the measured data and the validity and precision of the model are proven.     

霍尔传感器在轧辊速度测量中的应用

带钢生产与加工在国民经济中占有不可缺少的地位。在钢板的轧制生产工艺中，平整工艺作为板材的精加工工序，占有非常重要的地位，平整的好坏直接影响成品品质。但轧制过程中出现的振动问题引发了诸多问题，为了更好地分析平整机的振动问题，精确测量出轧机系统中的振动信号和速度信号是关键。笔者提出了利用霍尔传感器精确测量轧辊轧速的方法，结论与现场的实际测试相当吻合，也为以后对单机架平整工艺的进一步研究打下了很好的基础。     

2030冷连轧机速度控制系统的建模及电动机负载转矩的计算

在充分熟悉2030冷连轧机直流电动机速度控制系统的基础上,将双电枢电动机速度控制系统的建模和仿真等效简化为单电枢电动机的建模和仿真,建立了2030冷连轧机含弱磁调速和速度自适应环节的直流电动机速度控制系统的机理模型,并给出了冷连轧机速度控制系统电动机负载转矩的在线计算公式。结合现场数据的仿真和实测结果表明,所建立的速度控制系统模型是正确的,电动机负载转矩的在线计算公式是可行的。     

基于交流传动的轧机机电耦合系统振动特性分析

建立恰当的轧机系统模型,对其动态特性进行正确完备的描述是进行轧机系统设计、控制、状态监测和故障诊断的关键。随着交流调速技术的发展,交流电机已广泛用于轧机传动系统中。通过考虑驱动电机的影响,建立异步电机一轧机主传动系统的机电耦合模型,并利用该模型对轧机系统由串联补偿电容、摩擦、间隙和负载扰动等因素引起的机电耦合动态过程进行数值研究？研究结果表明,建立的机电耦合模型可以方便地分析轧机系统机电耦合动力学规律,为进一步控制轧机振动特性奠定基础。     

梅钢1420平整机组辊型及轧制工艺参数优化

针对梅钢1420双机架平整机组的板形问题,经过大量的现场试验与理论研究,充分结合平整机组的设备与工艺特点,以机组成品板形良好作为优化目标,对1#、2#机架工作辊与支撑辊辊型进行了优化设计,并在此基础上根据轧制工艺参数的特点分静态和动态两种形式对1#与2#机架轧制压力、1#与2#机架弯辊力、前张力、中张力以及后张力等7个关键轧制工艺参数进行了综合优化,取得了良好的使用效果,大大降低了现场板形的封闭率,具有进一步推广应用的价值。     

复杂机电系统模块化自动建模及仿真

将键合图与模块化理论相结合，建立了一个开放式的机电系统模块库，并在此基础上建立了一个典型复杂机电系统－高速轧机的全局耦合动力学模型，对研究结果进行对比表明：所建立的全局耦合动力学模型仿真与实测数据一致。     

油膜轴承锥套过盈装配过程中的压力分布及损伤

针对1580 PC热板带连轧机油膜轴承在装拆与使用过程中的锥套损伤问题,建立锥套装配的边界元力学模型及边界条件。利用三维弹塑性接触问题边界元法定量分析轧机油膜轴承锥套与轧辊辊颈过盈装配过程中的变形和载荷特性,通过设定不同加载模型的参数,对锥套装拆过程进行数值模拟。讨论油膜轴承偏载时锥套接触应力和变形对锥套与辊颈损伤的影响,得出装拆过程中不同胀型压力和轴向推力条件下的应力和应变变化规律,找出导致锥套损伤的根本原因,给出防止锥套与辊颈装配过程损伤的具体改进措施。利用制造出的两台轧机油膜轴承样机试验验证理论分析结果的正确性,并且找到油膜轴承损伤的根本原因。     

双机架平整机组平整液斑迹综合治理技术开发

以梅钢1420双机架平整机组为研究对象,在对平整液斑迹形成原因进行深入分析的基础上,从管路改造与吹扫压力的优化、增强吹扫力度、喷梁与喷嘴角度的优化、接水装置的设计与安装、日常维护等五个方面入手,提出了一套适合于双机架平整机组的平整液斑迹综合治理技术,并将实应用到生产实践,取得了良好的使用效果,有效地清除了带材表面的平整液斑迹缺陷,提高了带材的表面质量,给现场创造了较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值.     

冷轧钢板干湿平整工艺的研究

介绍现代化冷轧平整机干湿平整工艺设备及工艺布置。