DR9镀锡板板形控制技术研究与应用

针对DR9镀锡板在二次冷轧和镀锡拉矫过程中存在的边浪及翘曲等板形问题,分别在二次冷轧、卷取、拉矫等3个镀锡板板形控制的关键工艺环节开展二次冷轧机的板形控制能力与辊形配置及辊端压靠现象、卷取过程带钢板形缺陷变化、镀锡拉矫机对带钢板形翘曲缺陷的调控性能等方面的分析研究。确定了该边浪及翘曲板形缺陷产生的原因与规律,提出了全流程DR9镀锡板板形控制策略与系列板形控制技术,并在首钢京唐镀锡板生产线投入生产应用,使二次冷轧后DR9镀锡基板的板形缺陷由原来20 IU的边浪改善为5 IU的中浪,边浪板形缺陷完全消除,镀锡拉矫后DR9镀锡板的板形缺陷也明显改善,带钢翘曲高度由35降至10 mm以内。     

超宽冷轧机带钢板形特征聚类分析

为准确掌握超宽冷轧机不同宽度带钢的板形特征,以某2180 mm超宽冷轧机1900 mm宽度带钢实测板形数据为研究对象,借鉴‘大数据’的思想,结合数据挖掘领域中聚类分析方法,提出基于网格和密度的板形特征聚类方法,并以此方法对几种典型带钢宽度的大量板形实测数据进行分析,得到不同宽度带钢的板形特征.以分段函数对板形特征进行多项式表达,得到不同宽度带钢的板形特征参数化分析结果.提出的基于网格和密度的板形特征聚类与分析方法,能够快速准确地对大量板形实测数据进行分析,提取出长期生产过程中板形缺陷特征并得到参数化表达,从而为冷连轧机,特别是超宽带钢冷连轧机的辊形改进和控制策略优化提供数据基础.     

非对称板形对连续退火炉内带钢跑偏的影响

 带有非对称板形缺陷的冷轧带钢在连续退火炉内运行时极易出现跑偏现象,尤其是单边浪的影响更为明显。为评价板形缺陷的非对称性,提出了板形不对称度评价指标,并通过对实际跑偏数据与不对称度的对比分析,发现当某段带钢的板形不对称度平均值超过0.5时,带钢极易跑偏,据此制定了连续退火生产线来料板形控制标准,实际应用后,因板形缺陷问题导致的连续退火炉内带钢跑偏断带事故次数由每年8次降至3次。     

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.     

宽幅热轧带钢板形的有效表征方法

针对传统热轧平直度定义不足的问题,结合河钢唐钢1 580 mm热轧板形研究,开发了一种更为全面的热轧带钢波浪形的板形表征方法.其利用正交多项式将带钢平直度值分解为一阶到四阶板形分量,其中一阶和二阶板形分量与传统板形定义中的非对称平直度和对称平直度对应,而三阶和四阶板形分量则表达了比传统板形定义更高阶的板形缺陷.该方法可...     

冷轧板形平坦度计算方法

 冷连轧生产线多配备有1套或2套板形仪,用于板形的实时反馈控制以及板形质量的监测,各处所用板形仪的规格不尽相同。板形平坦度指标是表征冷轧带钢板形质量的重要参数,由板形控制系统根据板形仪检测结果自动提供,一般以IU(I-Unit)表示。为了更准确地表征带钢板形质量,分析了某冷轧常用板形控制系统中带钢平坦度的计算方法,并考虑板形仪传感器分布不均会对其平坦度计算结果造成的影响,在此基础上提出了利用线性插值构造间距均匀的横向伸长率分布模型的方法,对平坦度计算过程进行了修正,并以实际板形数据进行检验,结果表明修正后的板形平坦度计算方法不再依赖于板形仪传感器的布置方案,使得具有不同板形仪的冷轧生产线的板形质量更具可比性。     

薄规格热镀锌带钢板形控制实践

薄规格热镀锌带钢板形缺陷多、控制难度大,结合钢厂镀锌的生产实践,从来料板形、退火工艺、锌锅区域控制、光整拉矫、质量检查等关键点着手,摸索并总结出薄规格热镀锌带钢的板形控制实践经验,从而提高产品的板形质量.     

超宽带钢冷连轧机板形模式识别

引入以三次勒让德多项式表达的基本板形模式,并采用基于最小二乘原理的回归分析方法建立了板形模式识别模型.对某厂2180 mm CVC(continuously variable crown)超宽带钢冷连轧机和1550 mm UCM(universal crown mill)普通宽带钢冷连轧机的板形进行了识别与对比,结果表明对超宽带钢轧机板形而言,引入三次基本板形模式识别出的主要板形缺陷为"OS(operating side)单侧肋浪加DS(driving side)单边浪",未引入为"四分之一浪";对普通宽带钢轧板形,识别结果均为"中浪",验证了在超宽带钢冷连轧机板形模式识别中引入三次基本板形模式的必要性,并讨论了此模型在超宽带钢冷连轧机板形缺陷分析及非对称板形控制方面的应用价值.     

热带钢轧机板形综合控制技术开发

为了改善热带钢轧机的板形控制性能、提高产品的板形质量、降低生产消耗,针对工作辊可轴向窜动的热带钢轧机,在大量有限元模拟基础上开发了特殊的工作辊辊形技术和支持辊辊形技术及相应的板形控制模型,包括过程控制系统(L2级)的板形设定控制模型和基础自动化系统(L1级)的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型及平坦度反馈控制模型.在经历离线模型建立、在线编程和调试等诸多复杂过程后,辊形技术及板形控制模型在工业宽带钢热轧机上进行了长期、稳定的应用.生产实践表明,采用这些板形控制技术后,凸度偏差控制在±18μm的比例超过93%,平坦度偏差控制在±25IU的比例超过94%,同时实现了自由规程轧制.     

板形设定模型在安钢1780mm热连轧机的应用与改进

基于安刚钢铁股份有限公司第二炼轧厂1 780 mm热连轧机组板形设定模型,介绍了均匀承载辊缝计算模型和带钢响应模型、中间机架带钢模型、带钢临界翘曲模型等模型的算法和基本思想.对模型在使用过程中出现的换规格后前几块板形不良、高强系列薄规格板形不良、产品存在潜在板形缺陷等问题进行了分析,并介绍了相应的改进措施.改进后的模型在生产中取得了较好的效果,产品板形和平直度指标得到了显著的提高.     

热镀锌连退过程C翘机理及其预报模型

 为有效降低带钢C翘发生风险,提高其表面镀层均匀性,研究了热镀锌连退过程C翘形成机理。充分考虑到热镀锌连退过程的设备与工艺特点,从弹塑性力学角度详细分析带钢C翘形成机理,并推导出C翘机理力学模型。采用条元法建立带钢C翘预报计算模型,并基于此采用优化递推法成功解决生产应用C翘预报模型难点。最后,在此基础上编制热镀锌机组连退过程带钢C翘预报软件应用于现场,并分别预报两种典型规格带钢在炉内不同工艺段板形翘曲演变过程。结果表明,机组出口板形预报值与其实测值的偏差满足产品精度要求,该模型能实时预测炉内工艺段板形,为后续工艺参数优化提供理论指导,具有进一步推广应用的价值。     

板宽对4辊CVC热轧机板形控制能力的影响

采用流面条元法分析带材的三维塑性变形，影响系数法分析辊系的弹性变形，并将二者耦合，建立了4辊轧机板形和板凸度的分析计算模型，并针对板宽对4辊CVC热带钢轧机板形控制能力的影响进行了仿真研究。仿真结果表明，随着板宽的增加，出口板凸度先增大后减小，辊缝变得越来越平缓；单位宽度辊间压力增大，且沿横向的变化比较均匀；板带的宽展减小。对热带钢轧制，乃至厚板轧制具有重要的意义。     

基于KPLS与SVM的热连轧板凸度预测

热连轧作为典型的流程工业过程,具有多变量、强耦合、过程非线性的特点,轧制机理非常复杂。针对传统方法难以获得准确的数学模型从而导致板形质量预测精度较低的问题,采用基于数据驱动的核偏最小二乘 (KPLS) 方法以有效处理工艺参数和质量指标之间的非线性关系,以此为基础,建立了基于KPLS结合支持向量机(SVM)的板凸度预测模型,并采用粒子群优化算法 (PSO) 优化支持向量机参数,进一步提高热连轧板凸度预测精度。预测结果表明,96.86%的板凸度预测值绝对误差小于5.5 μm,整体具有较高的预测精度,对实现板形质量精确控制、提高热轧产品质量具有重要意义。     

Effect of Initial Crown on Shape of Hot Rolled Strip

Based on the influence coefficient method, the effect of entry strip crown on the shape of hot rolled strip was analyzed using the software of roll elastic deformation simulation. According to the practical condition of a domestic hot roiled strip plant, the unit strip crown change from the first stand to the last stand was calculated when the entry crown of hot strip varies. The calculated result shows that the entry strip crown does not significantly affect the target strip crown at the exit of the last finishing stand in respect to a fixed strip shape control reference (such as bending force). The calculation was analyzed, and the research is helpful in modeling strip shape setup and shape control.     

连退过程中带钢板形在线控制技术

 针对以往连退生产过程中对带材板形的演变过程只能定性分析、无法定量预报与控制的问题,首先在引入段内板形与段外板形概念的基础上,充分结合连退机组的设备与工艺特点,建立了一套适合于连退机组退火过程的板形预报模型,并以特定连退机组的典型规格产品为例定量分析了段内外板形的演变规律;随后以带材在段内整体板形最好、段内最大板形最小、机组出口板形与目标板形差距最小为目标,带材在通板过程中不出现热瓢曲、跑偏以及震动为约束条件,从张力优化设定入手,提出一套适合于连退过程的板形在线综合控制技术,并将其推广应用到生产实践,取得了良好的使用效果,有效提高了机组的通板稳定性与出口板形控制精度,具有进一步推广应用的价值。     

基于贝叶斯决策模型的热轧卷筒电机故障诊断

卷筒电机是卷筒的动力来源,对钢卷卷形质量和卷取稳定性有着重要影响.针对热连轧机组卷取工序中卷筒电机的鼠笼条断裂问题,通过从现场采集卷筒电机电流信号,并经过信号截取、滤波、拟合等操作提取出信号特征,利用多元高斯模型进行建模,并基于最小风险的贝叶斯分类算法对其进行故障诊断.试验结果表明,采用最小风险贝叶斯决策模型可以较好地...     

Quantitative Evaluation Method of Shape Indicator for Cold-rolled Strip

Quantitative level evaluation of cold-rolled strip was significant for the shape control and the product structure optimization. Based on the probability statistics method and the shape pattern recognition method, the shape evaluation model of cold-rolled strip was established to evaluate real-time shape of the online strip. The model was embedded in the shape control system, and the online strip shape state was real-time observed whether to meet the technical indicators, so the shape level could be identified and evaluated. Based on the shape evaluation indicators, the shape component could be well controlled to improve the shape hit rate and the control stability, so that the rolled strip shape could meet the technical requirements. At a 1050 cold strip mill, the shape data of the scene typical specifications strip were online collected and real-time evaluated, and the hit of macro shape in less than 8 I was 68.44%, indicating that the mill shape control had considerable room for improvement, as well as the evaluation method was feasible and practical for quantitative evaluation of the strip shape. So the new evaluation model has important guiding significance to increase value-added and reduce product quality objection.     

冷轧带钢整体和局部屈曲及后屈曲的有限元分析

采用通用的有限元分析软件ANSYS,建立了冷轧宽薄板二维有限元模型,分析计算在不同应力形式下,不同宽厚比的带村屈曲失稳特性及后屈曲变形路径.基于该计算结果建立的板形控制目标已在现场调试通过,实践证明它的效果良好.     

Research on the Effect of Initial Crown on Hot Rolled Strip Shape

 Based on influence coefficient method, using the software of roll elastic deformation simulation, the effect of entry crown on hot rolled strip shape was researched and analyzed. According to the real condition of certain domestic hot rolled strip factory, the unit crown change from the first stand to the last was calculated when entry crown of hot strip alters. The calculation result shows that the entry crown effect not obviously on the target strip crown at the exit of last stand with the strip shape control reference such as bending force keeping fixed. The reason of calculation was analyzed, the research work refers theory support to strip shape setup modeling and shape control.     

冷轧带材板形判别模型的分析与讨论

应用有限条法求解冷轧带材的板形判别模型，并提出了新的分析方法，针对典型的残余应力分布模式，讨论了残余应力分布特征和偏差大小及带材宽厚比变化对板形判别和板形状态的影响规律。