在线高精度热轧铝板带横向厚度计算模型

分析了轧件宽度、轧制力、工作辊直径和弯辊力对出口板带厚度分布的影响。将在线横向厚度计算模型看成是有载辊缝和带材出口弹性恢复量的线性组合,利用快速辊系弹性变形的计算方法求得有载辊缝。考虑到在线应用,将大量数据进行分析处理,得到了在线有载辊缝的数学模型。将其与带材出口弹性恢复量的计算模型结合,得到了板带横向厚度计算模型。该模型既考虑了轧制过程中一些不对称工艺参数对轧辊变形的影响,同时也考虑了轧件横向流动对厚度分布的影响。对在线横向厚度计算模型进行了验证。结果表明,在线横向厚度计算模型计算精度高,计算速度快,是在线板形控制的有效方式。     

铝箔轧制中板形控制的模拟

对于一定的板材厚度如何来制成平整度良好的板,是轧制工艺中的重要课题。关于板厚精度,利用今天的自动厚度控制技术大体上已达到了目标。然而关于板形控制远不能说控制技术已充分完成,仍是残留的研究课題。板形控制,即轧件延伸率在宽度方向上分布的测定技术,是比板厚测定技术更难的课题。近年来已有二、三种板形检测器在带材轧机上实用化,随之而来的关于带材轧制板形控制的理论分析也活跃起来。铝箔轧制,虽说是带材轧制的继续,但因厚度极溥而具有带材轧制所不具有的特征,所以在板形检测器的应用和板形控制实际中,必须从这些特征来考虑硬特性和软特性。笔者专门对板形检测器对箔材轧制的适用性进行了研究。以确立自动板形控制装置的制作技术和应用技术为目的,在轧机行为特性理论分析的基础上,拟制了箔材轧制中板形控制的模拟系统。利用这个系统便可以定量地掌握对箔材形状有影响的因素。本文在叙述该模拟系统概要的同时,报告了构成模拟程序中枢的模型之中有关轧辊热变形计算的热模型的概要。     

四辊轧机弹性变形解析模型的研究

在四辊轧机的轧制过程中,辊系的弹性变形、轧制压力分布等都很复杂,现有的辊缝形状解析模型一般都计算繁琐,不能直接应用于板凸度的在线控制。针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用,通过对四辊轧机辊系变形和具体的受力状况分析,从理论上详细推导了直观的辊缝形状函数,明确了其与相关因素的对应关系。同时,为了验证模型的准确性,采用该模型对某“1 4”铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算,并与在线所测得数据进行比较,其计算结果表明计算精度高,误差在15%以内。因此,该模型具有重要的理论意义和实用价值,为板形的预报和控制提供基础。     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

铝箔轧制中辊端压靠的有限元分析

将铝箔轧机辊系及轧件统一考虑建立了有限元分析模型,分别计算了模型在冷辊(开始轧制)和热辊(稳定轧制)状态下,铝箔轧机辊缝内轧制压力的轴向分布规律;判断了辊端压靠的发生;说明了压靠对铝箔板形的影响。     

2 050 mm六辊铝冷轧机三维有限元辊系变形分析

基于Marc有限元软件,建立了2 050 mm六辊铝冷轧机辊系三维弹性变形的有限元模型,计算了稳态轧制生产工况,不同工作辊弯辊力、中间辊弯辊力以及中间辊抽动量时的有载辊缝形状.结果表明,采用以上三种板形控制手段,对控制板形和板凸度都有很好的效果,对板形控制和现场生产在线调节板形具有一定的参考价值.     

异步热轧铝合金厚板的剪切变形和板形控制

异步轧制技术作为一种制备高性能超细晶材料的剧烈塑性变形方法主要应用于箔材和带材的生产。通过调整轧机上下辊的辊径实现异步轧制,采用该技术制备5182铝合金热轧厚板,并研究剪切变形和板形控制。结果表明：异步轧制对金属塑性流动具有重要影响,并在一定程度上细化微观组织,提高组织、性能的均匀性,异步轧制也可以降低轧制力。在异步轧制过程中经常出现轧板弯曲现象,同时探讨了影响轧板弯曲的因素。     

六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术的开发

针对六辊轧机薄带轧制过程中工作辊在板宽以外容易出现辊端压靠,以及压靠发生后影响产品板形与板厚控制精度、增加辊耗的问题,经大量现场试验与理论研究,并结合六辊轧机的设备与薄带轧制的工艺特点,从辊型曲线的优化设计入手,提出了一套适合于六辊轧机薄带轧制过程辊端压靠治理技术,有效治理了辊端压靠,提高了带材的厚度控制精度(或延伸率控制精度),同时改善了成品的板形质量,减轻了因中间辊窜动而引起的辊间压力分布不均匀、出现尖峰分布等因素带来的副作用,使轧辊使用寿命得到提高。相关技术已应用于某冷轧薄板厂1220UCM平整机组的生产,使用效果良好,具有进一步推广应用的价值。     

横向厚差与宽厚比对冷轧带钢临界失稳板形的影响

基于秒流量相等的体积不变条件和弹性薄板稳定性理论,推导了理想条件和实际工况下冷轧带钢横向厚差、宽厚比与板形之间的耦合关系,分析各因素对临界失稳板形的综合影响规律。参考理想条件下横向厚差与板形的基本关系,建立实际工况下的影响模型。结果表明,0.3mm以下厚度薄带的横向厚差变化量对板形的影响明显;根据弹性薄板稳定性模型,分析横向厚差和宽厚比对临界失稳板形的影响。结果表明,当冷轧带钢的宽厚比大于3000时,临界失稳应力明显减小。通过实测1450六辊冷轧机的两卷典型带钢横向厚差,得到在生产不同宽厚比的超薄规格带钢时,需要根据入口带钢的横向厚差,调整负载辊缝形状,以保证出口带钢的横向厚差变化量满足板形不失稳条件,从而获得了良好的板形。     

钽箔材轧制过程中张力模型的建立

跑偏和断带是钽箔材轧制过程最常见的问题。引起跑偏和断带的原因虽然很多,但主要是张力给定不当。本文采用森吉米尔二十辊轧机将厚度为0.2 mm的Ta1箔材分两个轧程轧至0.01 mm厚,研究了轧制过程中材料屈服强度随压下率的变化。根据张力与屈服强度之间的关系,重点研究了轧制过程中张力随箔材厚度的变化关系,拟合张力曲线方程,并通过张应力系数修正优化了张力模型。结果能为钽箔材轧制过程的张力控制提供指导。     

四辊轧机支承辊辊身长度和辊颈长度对板形的影响

目前,对轧板精度要求越来越严格。轧板厚度不均,实质上是减少产量。为保证轧板尺寸和平直度,过去曾采用精轧、用宽轧辊轧制窄带材、增加道次减少每道次压下量等方法。由于工作辊的形状和挠度影响着轧板板形,因此,重点需放在控制工作辊辊形上,目的是减少它的挠度。如果在轧制过程中工作辊能保持     

铝箔轧制的变形区

在一些生产厂用单机架不可逆式轧机轧制铝箔。铝卷在机架上按轧制顺序轧制一道。这样,0.55～0.75毫米的带材经6～8道次能轧成7微米厚的箔材。普遍认为,机架的专业化和不可逆是保证轧制生产能力稳定的先决条件。但是,轧机一昼夜的实际生产能力往往是波动的,轧制7微米铝箔的卷重不超过带材坯料卷重的55～60％,因在轧制过程中卷内聚集有断头。这些现象统称为铝带和铝箔轧制过程     

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.     

六辊轧机非对称轧制过程板形模型与控制应用技术(Ⅰ)——六辊轧机非对称轧制过程中板形机理模型及其应用

针对六辊轧机轧制过程中存在的带材跑偏、工作辊与中间辊及支撑辊辊型不对称、来料断面形状分布不对称等问题,充分考虑到六辊轧机的设备特点与非对称轧制的工艺特点,建立一套适合六辊轧机非对称轧制过程的板形模型,并通过试验验证了模型的精度。同时,将相关模型应用到生产实践,编制出相应的板形预报分析软件,实现机组对板形的定量控制,降低了板形封闭率,给企业创造了较大的经济效益,该模型具有进一步推广应用的价值。     

六辊轧机非对称轧制过程板形模型与控制应用技术(Ⅱ)——六辊轧机非对称轧制过程中板形分布规律及其控制技术

针对六辊轧机工作过程中存在的带材跑偏、工作辊与中间辊及支撑辊因磨损不对称等因素而引起的实际辊型不对称、来料板形及断面形状呈不对称分布等非对称轧制问题,以某冷轧厂1220平整机组为研究对象,定量分析了带材跑偏、来料断面形状不对称、工作辊辊型不对称、中间辊辊型不对称和支撑辊辊型不对称等典型非对称轧制情况下轧机的出口板形分布规律,并在此基础上研究了非对称轧制过程中的板形控制策略,提出了相应的板形控制技术,并将其应用到生产实践,编制出一套《1220六辊平整机组非对称轧制过程板形控制软件》,利用该软件定量分析了相关技术的板形控制效果,为机组的设备改造以及最终解决非对称轧制所带来的板形问题奠定了坚实的基础。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

住友金属工业公司轧辊凸度调整系统在铝材轧制中的应用

一、引言近年来由于轧制技术的进步,诸如板厚自动控制系统、程序计算机系统等的采用,使平辊轧制材的质量大大提高,但控制带材整个宽度上厚度和平直度均匀性的技术问题看来尚未完全解决.为解决此问题,显然关键在于补偿轧制时的轧辊挠度.通常,补偿轧辊挠度的方法是:事先把辊身磨成凸形、液压弯辊、采用轧辊冷却剂,但控制量很有限,难于解决带材尺寸变化和材质变化所带来的问题.住友金属工业公司根据带钢轧制和轧辊制造的技术成就发展了一种新颖的轧辊凸度控制系统——住友轧辊凸度调整系统(VC调整系统).VC调整系统已经安装在各种二辊和四辊轧机上,用作带材板形和     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

冷连轧机组末机架轧制参数综合设定技术的研究

针对冷连轧机组的生产工艺特点,以带材出口前张力横向分布均匀(即板形良好)作为优化目标函数,建立了一套冷连轧机组末机架轧制参数综合优化数学模型,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组末机架压下量、前后张力、弯辊力等主要轧制参数的综合设定,取得了良好的使用效果,大大提高了成品带材的板形质量。     

压磁式板形检测辊设计参数研究

本文用弹性力学和板壳理论中的计算方法,研究压磁式板形检测辊设计中确定辊环与辊体配合过盈量与压磁头予压力的关系、辊环将带材对检测辊的压力传给压磁头的传递性能,并通过实验分析验证了理论计算公式的正确性,这对设计压磁式板形检测辊有实际应用价值。