平整轧制过程中轧辊表面粗糙度衰减模型研究

在大量的现场试验与理论研究的基础上,以现场实际数据作为依托,充分结合平整轧制的设备及工艺特点,提出了一套适合于平整轧制的工作辊表面粗糙度衰减模型,给出了特定材质的工作辊在平整轧制过程中表面粗糙度与原始粗糙度及轧制公里数之间的定量关系,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220DCR机组的生产实践,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用的价值.     

平整过程中异步轧制轧制压力计算模型

平整过程中由于带钢下表面平整液滴落导致带钢出现上下表面摩擦因数不同的异步轧制现象,使用平整过程的轧制压力模型预报平整异步轧制过程中的轧制压力时精度不高。为此,针对普通工程适用的平整轧制压力模型计算平整异步轧制轧制压力误差较大的问题,提出适用于异步轧制的轧制压力计算方法。考虑到异步轧制的工艺特点与设备的实际工况,首先分析带钢上下表面润滑条件差异性和受力变形情况,建立变形区的平衡方程和单位轧制压力计算方程。其次研究了异步与同步轧制上下轧辊压扁的差异性,根据上下轧辊轧制过程中变形的几何关系和弹塑性力学理论,确定了变形区各参数的计算方法。在此基础上,采用迭代方法提升计算模型精度,建立了适用于平整机组异步轧制过程的轧制压力计算模型,同时给出了带钢上下表面摩擦因数返算方法。最后,为了验证模型的准确性,利用国内某平整机组的设备参数和实际生产过程中的典型规格带钢工艺参数,对比不同润滑条件下本轧制压力模型理论计算值与工程适用的平整轧制压力模型计算值和现场实测数据。结果表明,提出的平整过程中异步轧制轧制压力计算模型能适用于异步轧制情况下的轧制压力计算,与工程适用的平整轧制压力计算模型相比误差减小5%,具有...     

平整轧制压力预测模型比较

针对平整工艺和平整流组成的特点，采用刚性，弹塑性，全滑动和边界润滑等不同模型，进行了平整轧制压力预测模型的理论分析与模拟实验研究，结果表明：当压下量小于5％后，轧辊的弹性变形和钢板的弹性恢复对轧制压力的影响很大，不能忽略，采用边界润滑弹塑性模型计算得到的平整轧制压力较边界润滑刚性模型更接近实验值。     

反向凝固平整轧制过程的高温力学模拟

通过高温力学模拟实验,得出了反向凝固平整轧制过程中温度、应变和应变速率对变形抗力的影响规律,确立了其应力－应变模型,并对该模型进行了检验。结果表明,该模型适用于反向凝固的平整轧制过程。     

平整过程冷轧带钢表面粗糙度控制技术研究

对采用不同毛化工艺的冷轧带钢表面微观形貌进行了分析,并以3.5μm的电火花毛化辊为研究对象,对其平整轧制过程中辊面和板面粗糙度的衰减曲线进行了试验研究.在大量试验数据和理论分析的基础上,获得了平整轧制过程中带钢粗糙度衰减规律,从而为成品带钢表面粗糙度的控制提供了指导.     

R2级表面镀锡基板平整轧制过程表面粗糙度控制

以某厂连退机组R2级表面镀锡基板产品开发任务为依托,通过在试验生产中带钢整体取样和离线测量表面三维形貌,以工业试验方法研究揭示了双机架平整轧制过程中带钢表面粗糙度的遗传与变化规律,运用逐步回归方法针对大量实测数据建立了双机架平整轧制过程带钢表面粗糙度遗传与变化的预测模型,并根据试验掌握的带钢表面粗糙度的变化规律和拟合获得的带钢表面粗糙度预测模型,研究建立了R2级表面镀锡基板的连退平整轧制过程粗糙度控制的工艺策略、设定模型和工艺参数,形成一套R2级表面镀锡基板粗糙度控制技术。将该套技术应用于实际生产中,国内首次成功开发出R2级表面镀锡板,并且使R级表面镀锡基板粗糙度控制精度显著提高,其中满足粗糙度精度窗口[0.37μm,0.47μm]的合格率达到65.33%,基本消除了镀锡辊涂后的表面印刷图案的色差和鲜映度缺陷。     

基于BP网络的平整轧制压力计算

运用BP网络建立了平整轧制压力计算方法，实际应用结果表明：BP网络建立了平整轧制压力计算方法比较简单，计算精度高，计算误差小于85，完全可以应用于工程实际。     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效.基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律.仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响.     

冷轧平整机工作辊表面粗糙度衰减模型

 冷轧平整机的工作辊直接和带钢接触,其表面粗糙度衰减情况对带钢成品的板形和表面质量有重大影响。因此,分析轧辊磨损机制,对轧辊表面粗糙度的衰减进行精确预测十分必要。首先采用灰色关联度分析对影响平整机工作辊表面粗糙度磨损的因素进行分析,确定了工作辊表面粗糙度评估指标体系。进而应用优化在线稀疏最小二乘支持向量回归模型对冷轧平整机的上工作辊表面粗糙度进行在线预测。通过预测误差准则实现系统的前向递推,采用FLOO(fast leave one out)的修剪算法实现其后向删减,并且采用最速下降法实现了2个超参数的在线优化。经过仿真研究表明,系统预测的绝对误差平均值为0.014 9,与其他方法相比具有明显的优越性,并且系统具有在线自适应的能力,能够随着时间而进化。     

工程实用平整轧制压力模型及其自学习技术研究

针对传统的以赫希柯克公式为基础的轧制压力模型不适合于平整轧制的问题,经过大量的现场数据回归与理论分析,充分考虑到不同平整机组的设备工艺特点与实际工况,综合轧制速度、变形抗力、张力、伸长率等平整轧制工艺参数的影响,根据平整轧制过程轧辊与带材交界面处接触弧更具平面性质而非圆柱表面性质的特点,在罗伯茨平整轧制压力模型的基础上,提出了一套工程上实用的平整轧制压力计算模型,同时给出了相应的模型自学习方案,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220平整机机组的生产实践,95%以上的钢卷轧制压力预报值与实际值的相对误差在10%以内,达到了工程要求,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用的价值.     

中厚板矫直规程的计算模型及其优化设定

为了有效控制中厚板矫直板形和发挥矫直机生产能力,提出了中厚板矫直规程计算模型及优化方法.依据钢板的钢种和温度得到材料的屈服应力,在不同厚度和屈服应力条件下基于实际生产经验进行矫直规程预设定,一并给出了预设定方案中各道次模型计算的初始值,在矫直规程模拟器中,运用迭代计算方法,得出优化的矫直规程,此矫直规程满足最终残余曲率和力能要求.     

一种新型实用热轧工艺参数模型的开发

介绍了一套自主开发的热轧工艺参数模型．该模型内耦合了不同钢种的变形抗力曲线,这些变形抗力方程中耦合了钢的化学成分、温度、应变、应变速率及奥氏体晶粒尺寸等因素．根据输入的工艺参数用西姆斯方程计算每道次的应变速率及应变量,并得到相应道次的变形抗力、热轧轧制力、力矩及功率等参数．模型可根据实测的结果自学习,并修正相应的结果．与攀钢热轧厂的实测结果相比,模型的输出结果吻合较好,预测误差在10%以内．     

Optimization technology of original surface roughness of cold tandem rolling mill

In order to improve the efficiency and product quality, the one- to- one relationship was established between the forward slip value, slipping factor, product roughness and work roll surface, by the analysis to the rolling instability in the rolling process of cold rolling mill. Then, combining with the equipment and technology feature of cold rolling mill, a set of original surface roughness of work roll optimization technology was set up for cold rolling mill, which can meet the product roughness requirements and achieve forward slip control, slipping prevention. Finally, this optimization model was applied to production practice of 1420 cold rolling mill in a factory, which improved the unit speed and strip surface quality; therefore the technology has brought great economic effect.     

Tension compensation technique based on the roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing

Strip tension fluctuation caused by the attenuation of a furnace roller’s surface roughness leads to strip deviation in continuous annealing. After several field experiments and theoretical studies, this work established a model for the surface roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing. The model is fully integrated with the equipment and process features of a continuous annealing unit. With the stability of strip travelling as the control object and the absence of strip deviation and buckling as constraints, a tension compensation technique of continuous annealing was developed, and a related theory was applied to production and practise. Software was also developed for predicting the roughness attenuation of a furnace roller during continuous annealing and determining tension compensation for a specific process of the unit. Integrated optimisation of tension parameters in all processes of continuous annealing was also achieved.     

辊式矫直机矫直过程有限元仿真

建立了辊式矫直机的有限元模型,对其矫直过程进行动态有限元仿真。对不同规格的钢板分别进行仿真,将模型中的压下量按实际参数设定,并将其计算结果与实际情况进行比对,检验了模型的可靠性。对其残余应力分布进行分析,得出消除板坯翘曲必须控制长度方向上节点之间的纵向残余应力差值的结论。建立的辊式矫直机的参数化模型,能够方便地调整矫直工艺参数,并对其矫直效果进行分析,对辊式矫直机工艺参数的设定具有一定的指导意义。     

带钢拉伸弯曲矫直变形过程仿真研究

带钢拉伸弯曲变形过程的表征是拉伸弯曲矫直工艺研究中的关键,带钢拉伸弯曲变形过程在本质上就是带钢在张力作用下的反复弯曲变形过程.本文建立了可以模拟此变形过程的有限元仿真模型,并对带钢拉伸弯曲变形过程进行了仿真研究,揭示了带钢产生塑性延伸和板形矫正的机理.在此基础上,提出了拉伸弯曲矫直工艺使用制度.     

带钢冷连轧材料变形抗力模型研究

针对冷连轧轧制过程的特点,变形程度是影响变形抗力的一个重要因素。建立了变形抗力的机理模型,并将理论模型与实际数据相结合。采用某钢厂生产的低碳钢08AlA稳定轧制时的现场实测数据,利用最小二乘逐次回归变形抗力模型中的各个参变量,并选用不同的方法来获得摩擦系数,选出与实际生产数据相吻合的最佳模型。将回归出的不同变形抗力模型,分别代入轧制力迭代公式进行计算,通过比较与实测轧制力的误差,选出最优的形抗力模型应用于实际生产中轧制力和前滑的预设定。     

超高强钢冷轧过程轧制力计算的改进模型

 为了解决采用圆弧模型计算超高强钢冷轧过程轧制变形区轧辊压扁曲线误差较大的问题,充分考虑到超高强钢的轧制特点,通过分析不同压扁半径下轧辊压扁曲线的变化规律,构造出新型轧辊压扁曲线函数模型,给出了该函数中轧制变形区接触弧长特性参数与轧辊压扁曲线特性参数的求解方法。基于此,根据弹塑性理论中的变形与应力关系,推导了入口弹性变形区、塑性压下变形区以及出口弹性变形区单位轧制压力分布计算过程,建立了超高强钢冷轧过程总轧制力计算模型。并将其推广应用到某钢厂2030冷连轧机组,验证了该模型的计算准确度。结果表明,超高强钢冷轧过程轧辊压扁曲线用二次函数表示,更能准确反映轧辊压扁状态,其计算结果与实际值具有较高的吻合度。同时,为冷连轧机组生产超高强钢产品极限轧制能力的评估与轧制规程的制定提供了理论依据。     

冷轧控制模型中摩擦因数模型的开发与应用

摩擦因数模型是冷轧的核心工艺模型之一,目前对其进行的大量研究多是在试验环境下进行的。基于经典摩擦因数模型的工艺原理,综合考虑了轧辊粗糙度、轧制速度等关键因素的影响,结合生产控制的实际情况及控制模型的整体设计,提出了适用的摩擦因数计算模型,进而简要介绍了摩擦因数模型关键参数的调试方式,并提出了一套间接评价模型精度的方法。通过现场测试和长期实际应用证明了模型的控制效果优异。     

冷连轧过程乳化液流量综合优化设定技术

 针对冷连轧机组机架之间乳化液流量分配固定且不能随着轧制速度变化而动态调整的问题,经过大量现场试验与理论研究,充分考虑到冷连轧机组的设备与工艺特点,在首次提出了一个乳化液冷却能力系数的基础上,以保证冷连轧机组整体冷却效果最佳、机架间冷却能力均匀作为控制目标,以机架所允许的乳化液流量许用最大值以及乳化液理论最佳流量作为约束条件,给出了乳化液流量动态综合优化设定方法,并将其推广应用到某1 220五机架冷连轧机组,取得了良好的使用效果,充分发挥了各机架乳化液的冷却能力,同时避免了因乳化液流量供给不足产生的轧制压力异常增大以及轧制压力“倒挂”等问题,为现场创造了较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值。