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。     

六辊轧机刚度特性有限元

板带轧机的横向刚度和纵向刚度对于板形、板厚控制十分重要,研究不同状态下的刚度变化规律对提高板形、板厚综合控制的精度具有重要意义。在三维弹塑性有限元模型的基础上,基于某厂1420末机架六辊CVC轧机实际参数,建立了板带轧制整体有限元模型。利用该模型研究板宽、窜辊、辊径和弯辊力的变化对轧机横向刚度的影响,以及中间辊的窜辊量变化对轧机纵向刚度的影响,为轧机的板形、板厚控制量的调整,提供了参考依据,也为板带轧制过程中板形、板厚在线设定,以及控制模型的研究和优化,提供了理论基础。     

双八辊轧机辊系刚度计算

要获得高精度的轧材,轧机必须有足够的刚度。由轧机弹跳方程h=s_0 P/K可以看出,轧机的刚度系数愈大,对于克服由轧制力的波动而引起的板厚变化愈有利。由K=P/f可见,因轧制力波动引起的工作机座的弹性变形的变化愈小,则轧机的刚度系数愈大。根据实测和计算结果的统计资料来看,在轧机工作机座的弹性变形中,轧辊及轴承的变形最大,约占总变形的40～70％。     

冷连轧机板形控制原理的研究

国内引进的两套不同冷连轧机的自动板形控制系统分为预设定、轧制力前馈控制和板形的闭环反馈控制三个部分,分析了这两套板形控制系统所采用的主要控制模型和控制原理,对我国自主开发先进的自动板形控制系统具有现实的意义。     

六辊轧机刚度特性有限元分析

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度和板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要意义。为此,利用有限元方法对某厂六辊轧机建立了有限元模型,分别计算了不同中间辊横移量时的横刚度和纵刚度,分析了中间辊横移对轧机刚度的影响,给出了最佳横移制度,为轧机厚度和板形控制量的调整提供了参考依据。     

冷连轧机辊系参激刚度颤振特性研究

考虑轧辊表面振纹对辊系间的刚度变化的影响以及动态轧制力对振动系统的影响,依据轧机垂直振动的产生机理,建立了冷连轧机单自由度非线性颤振动力学模型。应用多尺度法求解得到了系统发生1/2亚谐共振时的幅频特性响应方程,仿真分析得到了不同参数变化对振动系统幅值以及振动区域的影响,并运用奇异性理论讨论了系统在非自治情况下的分岔特性,得到在3种不同情形下系统的转迁集与分岔拓扑结构图,给出了系统失稳的参数区域,从而可以避免轧机剧烈振动的发生,这为抑制和减少冷连轧机系统的振动提供了技术支撑与理论参考。     

宝钢3套冷连轧机板形控制技术简介

介绍了宝钢1420、1550、2030mm3套冷连轧机组采用的板形控制技术：1420mm机组的CVC技术,1550mm机组的UCMW机型,2030mm机组第5架的DSR技术。分析了3种不同板形控制技术的特点,并介绍了其设备结构及工艺参数。     

UCM冷连轧机弯辊力设定值优化的研究

在改进的影响函数法基础上,采用了现场控制系统中的轧制力模型,考虑前后张应力的影响,加入了前张应力迭代环并开发了UCM冷轧机最佳弯辊力计算程序.在给定中间辊横移量条件下,计算了UCM冷连轧机轧制不同规格带材时的最佳弯辊力.工业试验表明,采用最佳弯辊力进行轧制,板形标准差平均值减少了22%～56%,获得了良好的板形控制效果.     

森吉米尔二十辊轧机的传动及控制系统

对森吉米尔20辊轧机的结构、主传动及控制系统进行了介绍,并着重叙述了该类轧机的主传动由交流电机取代直流电机、自动厚度及权形控制的发展和今后趋势。     

冷连轧机末机架AGC控制方式分析

介绍了冷连轧机末机架AGC控制3种方式的特点和适用范围，得出控制方式的选取须同时考虑轧制产品、轧机能力的发挥、板形、轧辊和后道工序的要求等多方面因素。     

1 250 mm五机架六辊冷连轧工艺控制系统核心技术

简要介绍了自主设计制造、具有完全自主知识产权的1 250 mm五机架六辊冷连轧产线工艺及设备特点。重点阐述了冷连轧工艺控制系统的硬件配置、软件架构及核心技术。采用基于简易有限元的轧制力模型及基于成本函数的多目标负荷分配模型，实现了高精度的轧制规程计算。开发了原料板快速启车技术与板形多变量综合最优控制技术，实现了冷轧产品的尺寸精准控制。现场实际应用效果表明，机组稳定运行率达到99.8%以上，不同规格的产品厚度控制精度均达到±0.8%以内，板形控制精度均达到5I以内。     

1 250 mm五机架六辊冷连轧工艺控制系统核心技术

简要介绍了自主设计制造、具有完全自主知识产权的1 250 mm五机架六辊冷连轧产线工艺及设备特点。重点阐述了冷连轧工艺控制系统的硬件配置、软件架构及核心技术。采用基于简易有限元的轧制力模型及基于成本函数的多目标负荷分配模型，实现了高精度的轧制规程计算。开发了原料板快速启车技术与板形多变量综合最优控制技术，实现了冷轧产品的尺寸精准控制。现场实际应用效果表明，机组稳定运行率达到99.8%以上，不同规格的产品厚度控制精度均达到±0.8%以内，板形控制精度均达到5I以内。     

HC六辊轧机的板形调整特点分析研究

介绍了HC六辊轧机的国内外发展情况,分析了HC轧机的工作原理、类型及板形调整特点,结合实际应用情况作了说明.     

新建冷带连轧机机型选择和配置方案研究

本文建立了考虑板形控制能力的冷带轧机机型选择新方法,综合考虑轧机的板厚分布形状控制能力、对轧制压力而言的横向刚度、对弯辊力而言的横向刚度以及辊间压力分布等指标,对八种冷轧机机型各自的特点和特性进行了综合分析,为新建轧机及轧机改造提供参考.     

基于硬度辨识的冷连轧厚度控制模型

为了消除来料硬度波动对带钢厚度的影响,提高冷轧带钢厚度控制精度,建立了基于硬度辨识的冷连轧厚度控制模型,并在传统AGC基础上,提出了改进控制策略。离线仿真结果表明：改进的AGC与传统AGC相比,各机架出口厚度波动幅值明显减小,轧制过程更加稳定,而且板形偏差降低了5 IU。     

冷连轧机张力-厚度控制交互作用多变量模式

冷连轧机轧制过程为多输入———多输出过程 ,可采用多变量控制技术。本文以 4机架六辊HC冷连轧机为例 ,分析了冷连轧机张力和厚度控制间的交互作用以及该过程的分散控制模式。     

六辊冷轧机辊系弹性变形快速算法

为了快速计算六辊冷轧机辊系的弹性变形,提出了一种新的辊系弹性变形算法。该算法直接采用数值法计算轧辊挠曲,避免了复杂的公式推导,简化了计算过程;在辊系协调变形的迭代计算过程中,内层迭代首次引入辊间中心点处压扁和辊间压扁区倾斜两个迭代调节量,建立了与辊间接触合力和接触区的总力矩的联系,外层迭代通过不断修正辊间相对压扁量增量循环迭代辊间接触力与轧辊挠曲,实现了整个辊系变形的快速协调。通过与国外计算结果比较和算例的验证,证明其有好的计算精度、收敛性和快速性,能离线指导新轧机工艺方案设计,具备板形在线设定计算应用的可能。     

大型宽带钢冷连轧机的研究

通过对冷连轧机理论分析,阐述了机架数量、机型等方面的关系,提出了配置原则。为新建冷连轧机提供依据。