基于轧制过程数据的轧机刚度动态模型

针对实际轧制过程中轧机刚度变化难以在线测试的难题,对轧制过程进行数据挖掘,提出了基于厚差溯源分析的轧机弹跳和轧机刚度定向挖掘方法。对某650可逆冷轧机的轧制过程数据进行了分析,并深入挖掘了轧机刚度和轧件宽度、轧制速度的关系,建立了轧机刚度的综合动态模型,对提高板厚控制精度具有重要的意义。     

包钢CSP轧机刚度数字化分析

文章分析了热连轧轧机刚度对轧制稳定性的影响,介绍了热连轧轧机刚度的评价方法;最后,通过包钢CSP轧机的PDA数据,运用数据化的方法进行该轧机刚度分析研究。     

短应力线轧机轧制精度影响因素分析

影响短应力线轧机轧制精度的因素很多,例如:轧机刚度、轧制工艺、控制系统等。主要针对轧机刚度对轧制精度的影响进行分析,阐述了轧机径向刚度、轴向刚度和其它一些制造装配误差累积对短应力线轧机轧制精度的影响,在此基础上,提出了一些如何提高短应力线轧机轧制精度的建议,对短应力线轧机的设计起到一定的指导作用。     

轧机两侧刚度差的数字化分析与改善措施

轧机两侧刚度差是轧机功能精度的最重要指标之一,以弹跳方程为基础定量计算了轧机两侧刚度差对轧制稳定性的影响,主要包括调平值、调平值随轧制力的变化以及甩尾3个方面。以此为基础在某热轧线建立了轧机刚度评价体系,对轧机功能精度进行管控。同时,还分析了轧机两侧刚度差的影响因素,并在定量分析的基础上采取了一系列的改善措施,包括衬板、垫片维护、最大压靠轧制力和标定轧制力的调整等,使轧机刚度和轧制稳定性得到大幅提升。     

中厚板轧机两侧刚度差异对辊缝设定的影响

中厚板轧机两侧刚度的差异会导致轧制过程中轧辊发生倾斜，给辊缝的设定带来困难。为此，作者首先将S1ms轧制力公式简化成道次压下量的简单函数，然后利用该函数分析了中厚板轧机驱动侧和操作侧的刚度差异引起的轧辊倾斜对轧制力分布的影响。发现：如果轧机两侧刚度差异不大，则轧辊倾斜前后的轧制力分布曲线的积分值相等，而且轧制中心线的辊缝位置基本没有变化。根据该结论给出了实测刚度曲线的拟合方法，利用该拟合曲线进行辊缝设定可以避免刚度差异带来的影响。另外，还可将该拟合曲线作为虚拟测厚仪来计算轧件的道次出口厚度。     

三辊劳特式中板轧机现行工艺分析

通过测定2300mm三辊劳特式中板轧机现行工艺获得的工艺参数,分析了轧制力、轧机负荷水平和轧制时的变形特征;确定了轧机刚度,并推导出轧机的弹跳、刚度、板厚及刚度变化率的拟合方程。试验表明,轧机负荷率水平较高,轧机能力较低;轧件愈宽,轧机刚度愈大。     

基于刚度特性分析的UCM冷轧机板形板厚综合设定模型

 针对六辊UCM冷轧机,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型,并利用该模型系统计算了板形板厚综合设定模型中所需的轧制力、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的横、纵向刚度,分析了中间辊横移对轧制力横、纵向刚度的影响规律。并在轧机刚度分析基础上给出了中间辊横移位置设定模型、弯辊力设定模型和空载辊缝设定模型等,建立了六辊UCM轧机板形板厚综合设定模型和设定策略。采用有限元模型验证了板形板厚综合设定后的板形、板厚均满足目标要求。     

热轧粗轧机刚度影响因素分析

针对八钢热轧厂粗轧机轧制状态不稳定,轧制板形差,易产生镰刀弯和S弯,造成热卷箱卷形差,精轧机凸度及浪形难以控制等问题,对比分析认为粗轧机刚度对板形影响较大。统计数据表明粗轧机刚度值自2018年起始终低于4000kN/mm,远低于最初设计值5000 kN/mm,且传动侧与操作侧两侧刚度差值始终不稳定。通过对影响轧机刚度因素分析,明确设备精度对轧机刚度变化起着重要作用。提出了相应改进措施提高设备精度,最终达到稳定轧机刚度的作用。     

SG18辊轧机刚度仿真

针对SG18辊轧机的刚度问题,建立了三维多体接触的机架-轴承座有限元仿真模型与辊系有限元仿真模型,其中轧机-轴承座模型计算结果用于确定辊系模型的弹性边界条件,得到了SG18辊轧机的综合刚度水平及辊系等典型部件在总体刚度中的比重。分析了轧制力大小、板宽以及中间辊结构等因素对轧机刚度的影响,发现轧制力大小与中间辊约束结构对轧机刚度的影响甚微。     

3000mm中板轧机刚度模型的开发及应用

研究国内某钢厂3000mm中板轧机的刚度模型,分析了轧制力、板坯宽度对轧机刚度的影响,开发了轧机刚度可变模型和在线计算软件,设计了配套的刚度测试方法,并应用于实际生产,取得了良好的效果。     

残余氧化铁皮对机座刚度及轧制力偏差分析

针对国内某厂厚板轧机出现轧制力偏差的实际情况,研究了轧机两侧刚度差对轧制力偏差的影响。建立了支撑辊标高调整时候阶梯垫上面残留氧化铁皮对轧机机座刚度的影响模型,基于模型替代法建立了整体轧机有限元模型,进而通过有限元模拟计算出轧机机座刚度差引起的轧辊挠度改变量、出口厚度变化量、辊间压力变化量以及轧机两侧轧制力的偏差。结果表明：当氧化铁皮的厚度为5mm残余面积分别为26.66%、36.79%和46.92%时,氧化铁皮的等效刚度变化范围为［605,674］kN/mm。当轧机上下无刚度差时,轧机两侧轧制力偏差最小,偏差为5t;当压入的残余氧化铁皮面积最多时,此时轧机两侧轧制力偏差最大,数值为30t。     

工艺参数对热轧机振动固有特性影响分析

 某钢厂热连轧生产线F2机架在轧制薄规格产品时发生了强烈的振动现象。为了更好地识别轧机振动的类型,抑制轧机振动,需对轧机系统的固有特性进行全面分析。考虑水平、扭转和垂直系统的振动,并考虑带钢和轧机系统的耦合作用建立热轧机11自由度振动模型,分析轧机系统在无带钢下的固有特性,并分析各阶模态对惯性参数和弹性参数的灵敏度。同时分析带钢和轧机耦合作用下前后张力、入口厚度、出口厚度、摩擦因数、变形抗力等工艺参数对轧机系统固有特性的影响。研究结果表明,带钢和轧机相耦合成一种变结构系统,系统固有特性随着工艺参数的变化而变化,工艺参数主要通过改变第4阶模态和第10阶模态来影响系统固有特性。不同的工艺参数对轧机系统固有特性的影响程度不同,入口厚度影响最为显著,可以通过改变工艺参数来改善系统固有频率。可以为轧机振动类型的识别和振动的抑制提供指导。     

热连轧机水平振动及其与轧制参数影响关系

 研究了热连轧机轧辊水平振动机制、水平振动与轧制过程参数间的影响关系。考虑间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了板带轧机工作辊水平振动非线性动力学模型,同时建立了轧机水平振动与轧制过程参数的关系模型。对某厂热连轧机F2机座进行水平振动测试试验,工作辊水平振动剧烈,中后期振幅达到4.5 g,甩尾时超过5 g,振动优势频率为40和118 Hz;同时对振动过程进行仿真,研究了轧件厚度、轧制速度和张应力参数对水平振动的影响。结果表明：仿真分析水平振动加速度幅值达到4.8 g,对比仿真和实测的振动曲线,可知仿真与实测结果相符;轧件的厚度越薄,对轧辊振动影响越大;轧制速度变化对水平振动影响较大;相比其他因素,张力对轧机水平振动的影响较小。     

五机架冷连轧机的负荷分配计算

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点,在综合考虑了轧机产量和产品质量的前提下,用多目标优化问题的求解方法对多辊冷连轧机的轧制策略进行优化,确定各机架的负荷和待轧带钢的目标厚度,并开发了河北中钢1 250 mm八辊五机架全连续冷连轧机的负荷分配计算程序。通过现场实例证明,该方法精度高、速度快,可满足在线控制需求,是一种适合多辊全连续冷连轧机的负荷分配方法。     

带钢热轧粗轧机跑偏控制仿真

带钢在粗轧机轧制过程中 ,由于一些因素的影响使带钢轧机左右两侧轧辊受力不对称 ,导致产生带钢跑偏现象 .轧件的跑偏不仅妨碍生产作业 ,还将导致产品出现质量问题 .为了研究跑偏现象的特征 ,以便精确地调整粗轧机 ,使其在最优工况下工作 ,本文应用Matlab软件对带钢热轧粗轧机跑偏过程的控制进行了仿真 ,得到了经过粗轧机控制后的跑偏量、出口厚度、轧制力的调节过程     

基于动态轧制力的波纹辊轧机非线性振动

 金属层状复合板波纹辊轧制成形技术是一项变革性技术。为研究动态轧制力对波纹辊轧机振动特性和分岔行为的影响,考虑了波纹辊轧机动态轧制力、波纹界面间的非线性刚度和非线性阻尼,建立了基于动态轧制力的波纹辊轧机非线性振动数学模型。运用多尺度法求解了波纹辊轧机辊系在动态轧制力激励下的非线性振动幅频特性方程。分析了动态轧制力幅值、非线性刚度系数和非线性阻尼系数等参数对非线性振动的影响。通过最大Lyapunov指数、分岔混沌图、Poincaré截面和相轨迹等方法分析了轧制力的动态变化对系统稳定性的影响,设计了分岔反馈控制器对轧制力动态变化诱发的分岔行为进行控制,并且通过数值仿真验证了控制器设计的正确性和可行性。     

考虑带钢压下率的冷连轧机最佳工作辊径配置

在分析轧机工作辊径对轧机横向刚度和纵向刚度的影响的基础上,研究了在考虑带钢压下率的情况下冷连轧机的最佳工作辊径配置问题。可以看出,通过优化冷连轧机的工作辊辊经配置有利于减小和消除热轧来料的厚度和板形扰动,提高冷轧成品的厚度和板形控制精度;同时易于冷连轧机来料的咬入,提高冷轧带钢出口轧制速度;配辊方案将冷连轧机工作辊辊径按机架分成两个部分,易于现场工作辊配辊的实现。     

中板轧机液压辊缝控制故障分析

中板轧机应用HAGC技术使钢板纵向厚差得到显著提高,钢板的出口厚度与很多因素有关,如来料的厚度、温度、压下响应速度和轧机刚度等.结合现场应用情况,对某2500中板轧机HAGC进行消化和分析,对偶尔发生出口厚度比目标厚度小0.4～0.5mm现象进行了研究,找出影响钢板出口厚度的主要因素,经过对HAGC的改进,消除了出口厚度比目标厚度小的现象,取得了良好的效果.     

液压缸非线性刚度的轧机辊系振动分析

 为了解四辊轧机在轧制过程中液压缸的非线性刚度约束作用,建立了非线性刚度作用下的轧机辊系两自由度垂直振动动力学模型。依据达朗贝尔原理得到含有液压缸非线性刚度的轧机辊系垂直振动方程,运用平均法求得振动系统的幅频响应。以轧机的实际参数为例,分析液压缸非线性刚度、外激励对轧机系统幅频响应的影响,并研究在不同非线性刚度下的轧机振动行为。结果表明,液压缸非线性刚度越大,轧机系统越不稳定;液压缸非线性刚度较弱时,轧机振动行为会逐渐收敛于稳定,液压缸非线性刚度较强时,轧机振动行为会处于不稳定状态,并且出现发散现象,这为抑制轧机振动提供了理论参考。