高速钢轧辊在2250mm热轧F5机架的应用

针对某2250 mm热连轧下游机架轧辊耐磨性低导致带钢断面板廓不良的问题,采用在F5机架使用高速钢轧辊的方法进行改进。对高速钢轧辊使用过程中的表面质量、下机温度、辊形以及对轧制力的影响等方面与无限冷硬铸铁轧辊进行对比,结果表明高速钢轧辊经过两次服役后表面状态仍可保证带钢的板廓质量;高速钢轧辊散热性能较差,下机温度高且均匀性较差,需要采取一定措施来保证其温度和热凸度;高速钢轧辊磨损量以及局部磨损明显低于无限冷硬铸铁轧辊;使用高速钢轧辊时轧制力增大,应通过优化润滑来解决问题。利用辊系变形仿真模型分析了使用高速钢轧辊轧制的带钢板廓,得到了其板廓凸度和板廓波动性均较小的特点。     

工作辊直径对热轧带钢凸度的影响分析及优化

采用变分法求解金属横向流动,得到了考虑金属横向位移的张力分布,结合影响函数法计算辊系弯曲变形,开发了热轧带钢板凸度计算程序。通过模拟计算,得到工作辊挠度、轧制压力、压扁以及出口板厚随工作辊直径的变化规律。工作辊直径的增加虽然有利于提高横向刚度、改善板凸度,但却减小了弯辊力对板凸度的调控范围。该文采用加权的方法,将这种矛盾的因素加以统一,为工作辊直径优化提供了理论依据。通过对比某1250轧线F5机架的模拟结果,优化后的工作辊直径更有利于带钢板形的在线控制。     

热轧带钢凸度影响率计算软件开发

采用影响函数法开发了热轧带钢凸度影响率计算软件,使用该软件可以计算压下量影响率、轧辊直径影响率、单位宽度轧制力影响率、工作辊弯辊力影响率、工作辊凸度影响率、带钢入口凸度影响率和负荷分布影响率等带钢凸度影响率基本值及6次多项式拟合系数。     

基于多源数据和多模型融合的板形CPS系统研究与应用

宽厚板板形控制具有多变量、强耦合、非线性和遗传性等特点,过程输入条件、状态变量和控制目标之间的关系复杂,传统机理模型在提高中厚板板形控制精度方面效果不理想。为解决轧制力、轧辊磨损等参数设定精度差引起的板形控制精度低的问题,引入宽厚板生产过程数据融合机理模型的建模思想,利用机器学习算法的非线性拟合能力,构建了基于ELM的轧制力设定模型和基于GA-ANN的轧辊磨损模型,然后将轧制力预测结果和轧辊磨损预测结果作为板凸度预测的输入变量,同时引入基于机理模型的轧辊辊系变形模型及弯辊力模型计算结果作为输入量,构建了基于机理和数据驱动融合的板凸度CNN模型。在此基础上,开发了基于多源数据与多模型融合的板形智能控制CPS系统,板凸度的命中率由90.4%提升至96.5%以上,因板形问题导致的产品降级比例下降35.5%。     

两辊平整机轧辊变形协调计算

以宝钢股份特殊分公司的1450mm两辊平整机为对象,以影响函数法及线性函数变形协调理论为基础,研究了轧辊及板带的变形协调关系。通过调整弯辊力,保证带钢在宽度方向受力均匀,实现轧辊在带钢宽度方向上压下变形均匀,以及摩擦磨损均匀。通过编制轧辊变形协调计算程序,实现两辊平整机弯辊力计算的参数化,得出轧制力和带钢宽度B对弯辊力的影响规律。轧辊变形协调计算程序植入平整机二级机控制系统,实现板型自动控制,使目标板型达到7I~9I。     

UCM可逆式轧机板形设定模型的建立

为了提高板形控制精度和自动化程度,结合我国某厂UCM可逆轧机生产实际情况,基于轧辊弹性变形原理建立了影响函数法工作辊弯辊力寻优机制.根据不同带钢宽度、变形抗力、入口厚度、压下率和入口凸度以及轧辊半径计算与目标出口凸度对应的最佳弯辊力,将计算结果进行逐步回归分析,建立了板形设定模型,该模型计算值与影响函数法计算值之差在±20kN内.     

冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。实践证明：该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产。     

涟钢CSP半无头轧制辊缝润滑工艺优化与应用

针对涟钢CSP线半无头轧制过程中的辊耗、轧制力、板形质量等进行攻关。通过对轧辊温度测量时刻、停机时刻、空冷时间进行分析。建立了轧辊热凸度变化函数,对不同机架的润滑油进行差异化控制策略。辊缝润滑的使用效果表明:F2-F6载荷降低8%～12%、轧辊磨损均减少、板凸度小于20μm、麻点等表面缺陷显著减少。辊缝润滑工艺对热轧板微观组织影响不大,同时改善表面质量。     

本钢1780mm热连轧薄规格产品板形优化

针对本钢1780mm生产线薄规格产品板形不良问题,分析了该生产线板形计算模型,得出末机架弯辊力负极限、轧辊辊型匹配不良、轧辊磨削精度低、带钢温度不稳定、一级及二级控制系统不完善、轧制计划及轧制节奏不合理、工艺设备精度不达标是问题产生的主要原因。为此,对精轧机负荷分配、轧辊辊型、轧制计划和节奏、板形控制模型等进行了优化,使带钢平直度指标命中率从88. 3%提高至92. 8%,凸度指标命中率从90. 5%提高至96. 7%。     

热轧铝板带板凸度的影响规律及其在线模型(上)

基于影响函数法,分析了铝热连轧精轧末机架的普通四辊轧机的轧机参数(如轧辊直径,轧辊凸度,辊身长度等)、轧件参数(如轧件宽度、入口板凸度、入口厚度等)和工艺参教(如压下量、轧制力、弯辊力)等对出口板凸度的影响规律,归纳出了板凸度在线模型的合理结构,并以大量的实际生产数据对其进行回归,得到了板凸度在线计算模型.在此基础上,考虑到系统与环境的时变特性的影响,增加了模型自学习项.通过生产数据验证了所提出的模型的计算精度及实用性.     

韶钢3 450 mm中厚板轧机板凸度控制的研究

针对宝钢集团广东韶关钢铁有限公司3 450 mm中厚板轧机存在板凸度过大的问题,建立了3 450 mm机组辊系仿真计算模型,对该机组的板凸度调控能力进行了仿真分析,发现目前使用的工作辊辊型凸度过小,导致机组板凸度调控能力过低,同时弯辊力投用不合理和轧制负荷分配不合理加剧了机组板凸度过大的问题。为此,对机组的工作辊辊型进行了设计,并重新制定了弯辊力设定策略和机组轧制负荷分配制度,使成品平均板凸度由0.35 mm降至0.10 mm以下。     

1420 mm酸轧机组带钢板形分析与控制研究

板形是冷轧带钢非常重要的质量指标,直接决定了产品的质量等级,同时影响着机组的生产效率和成材率。针对某1 420 mm酸轧机组生产的带钢出现中浪板形易导致连退产线出现带钢起筋的问题,介绍了酸轧机组的板形控制原理,分析了热轧原料凸度、热轧终轧温度、弯辊力控制模式、冷轧轧机中间辊辊形对带钢板形的影响。结果表明：带钢中浪板形与热轧原料凸度和终轧温度密切相关;采用微中浪目标曲线自动控制时,带钢板形的边浪、中浪幅值都要小于手动控制模式;通过对冷轧机中间辊辊形进行优化,使其边部倒角更加圆滑过渡,能够有效改善边降过大的缺陷,同时板形控制效果也得到明显改善。在此基础上,提出了减小热轧原料凸度、提高终轧温度、开展板形自动控制以及优化中间辊辊形的措施,有效解决了冷轧带钢中浪大的板形问题,为连退生产运行稳定提供了强有力保障。     

中厚板瓢曲浪形的仿真分析与抑制措施研究

为了解决某3 450 mm生产线中厚板瓢曲浪形缺陷问题,本文应用ANSYS软件对中厚板各种浪形瓢曲缺陷进行了有限元仿真模拟计算,采用温度场对宽度方向上纵向延伸不一致的情况进行了模拟,获得了各种浪形屈曲模态,并与现场实际的板形瓢曲浪形进行了对比,两者符合较好;同时,获得了各种不同浪形的屈曲临界载荷条件和屈曲临界波长,并对中浪和边浪的主要影响因素进行了分析。在有限元仿真计算的基础上对现场的工艺措施进行了改进,调整了机组工作辊辊型和弯辊力使用策略,有效地减少了机组存在的中浪和边浪问题。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

高铬铸钢组合立辊在热轧板带轧机中的应用

高铬铸钢组合立辊采用高铬铸钢离心复合材质辊套,锻钢辊轴组装而成.外层具有良好的耐磨性、抗热裂性,芯部具有高强度、强韧性.目前首次在某钢厂热轧板带轧机中使用,依此评述了高铬铸钢组合立辊的性能特点、组织、制造工艺以及在生产线上的使用情况.由于具有较高的耐磨性和热稳定性,不仅使得立辊使用寿命延长,换辊次数减少,轧机效率提高,而且提高了带钢边部质量,降低了边部质量缺陷发生率.     

冷连轧过程中间辊横移模型研究与设定

中间辊横移对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,建立了UCM轧机的横刚度系数分布曲线,计算并分析了中间辊横移位置设定对成品带钢板形和横向厚度分布的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、工作辊辊径及工作辊热凸度等因素对最优中间辊横移位置的影响规律。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程中间辊横移位置的设定计算模型。采用新模型设定中间辊横移位置,成品带钢的边部减薄量减小了22 μm,板形统计值提高了4.41%,板形标准差平均减小了1.51 IU,新模型对成品带钢边部减薄量和板形的控制均有不同程度的改善和提高。实践证明,该中间辊横移模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产实践。     

3 500 mm产线薄宽规格桥梁板边浪原因分析与控制

针对某厂生产薄宽规格桥梁板在冷床冷却时出现边浪的问题,分析了其产生原因,即钢板在冷却过程中边部和中部温差较大,边部和中部收缩不一致产生不均匀变形而导致钢板边浪缺陷。在轧机无弯辊、轧辊轴向横移等先进板形控制手段,产线无冷矫直机和压平机对板形进行处理的条件下,通过调整压下负荷分配,末道次和末第2道次产生比例凸度差,使轧制钢板板形呈微中浪,同时通过优化层流冷却集管开启模式和矫直工艺,有效地解决了薄宽规格桥梁板的边浪缺陷问题,提高了6~12 mm厚桥梁板综合板形合格率,降低了生产成本。     

热轧宽带钢工作辊磨损辊型预报模型及应用

研究了带钢宽度范围内轧制力分布对工作辊磨损的影响,以及"猫耳"状边部轧制力对工作辊磨损的影响;利用实测轧制力分布结果,采用切片法计算了工作辊磨损分布,并对磨损辊型进行预报。基于现场实测数据优化了模型系数,磨损模型求解的预报值与实测磨损辊型值相接近,说明磨损预报模型具有较高的精度;并且模型公式简单、计算速度较快,可用于工作辊磨损辊型的在线预报。     

UCMW冷连轧机板形控制模型的研究与应用

对UCMW轧机板形控制系统（包括平直度控制模型、轧辊分段冷却模型以及边降控制模型等）进行了研究和总结,结合硅钢实际生产情况,对UCMW轧机板形控制进行了优化,即边降控制系统增加了多点边部厚度评估,F5机架增加了单锥度工作辊轴向横移功能以消除带钢碎边浪,F3机架增加了边降自动闭环控制。生产结果表明：带钢全长横向厚差不大于10 μm的合格率达到96.1%,带钢头尾超差长度约为50 m,带钢平直度可以控制到3 I-Unit以内。