无缝钢管张减过程平均壁厚控制迭代自学习方法

迭代学习控制针对具有重复运行性质的系统，利用系统实际输出与期望输出的偏差信号，产生新的控制信号，使得系统跟踪调节性能得以提高。根据线减过程轧制前后钢管壁厚的实测数据和钢管的特征数据，采用迭代自学习控制算法，提出了无缝钢管张减过程的平均壁厚控制的迭代自学习控制。该控制技术在轧制过程中在线自适应调整各轧制机架的稳态转速分布，补偿由物理参数的时变不确定性和建模误差造成的轧辊转速分布参数误差。计算机仿真和实际应用的结果表明该学习控制技术的有效性。     

无缝钢管三辊轧制荒管壁厚偏心分析

 三辊轧制荒管壁厚偏心控制是无缝钢管壁厚精度控制的重要环节。基于生产试验分析了荒管壁厚偏心的特征,运用解析方法建立了三辊轧制荒管壁厚偏心的理论计算模型,针对实际生产条件进行了预报计算与比较,分析了三辊轧管工艺因素对荒管壁厚偏心的影响特点,并进一步讨论了改善荒管壁厚偏心的方法。研究结果表明,荒管壁厚偏心的基本特征表现为“偏心螺旋型”,在荒管壁厚不均中的占比达80%以上;毛管壁厚偏心和温度偏心是影响三辊轧制荒管壁厚偏心的最重要因素;增大三辊轧制减壁量、降低毛管温度、提高轧辊台肩高度、增大轧辊转速有利于减小荒管壁厚偏心。     

自动轧管横向壁厚精度研究

摘要：针对自动轧管机轧制薄壁不锈钢管中出现的严重横向壁厚不均问题,借助于三维有限元分析软件Simufact,对X10CrNiTi18不锈钢管典型规格112mm×4.5mm自动轧管过程进行数值模拟。研究了不同轧辊孔型结构参数、芯棒润滑状态、轧辊孔型磨损及穿孔毛管偏心对自动轧管横向壁厚精度的影响。结果表明：随着芯棒摩擦因数的增大,所轧荒管横向壁厚精度明显恶化;偏心毛管轧制所轧荒管依旧偏心,延伸轧制对穿孔毛管偏心壁厚纠偏能力有限;磨损的孔型修模后,采用负芯补轧制较增大芯棒直径轧制所轧荒管横向壁厚不均度增大;采用三段式圆弧孔型,所轧荒管横向平均壁厚更接近目标壁厚,横向壁厚不均度由原孔型的13.55%下降到9.94%,横向壁厚精度明显改善。     

荒管端部壁厚增厚补偿控制策略及补偿机制

针对无缝钢管张力减径头尾增厚缺陷，基于管端壁厚补偿方案与头尾削尖技术，预设计削尖荒管的削尖参数，借助ABAQUS有限元软件建立了张力减径全过程仿真模型并通过现场试验验证其准确性。通过单一控制变量法研究不同削尖量、削尖长度等参量对张减头尾增厚缺陷所造成的管端切损长度的影响及壁厚补偿规律，通过补偿效果不同，建立“全补偿区”、“过补偿区”和“不合理区”等评判依据。考虑无缝钢管生产工艺长流程、多工序的特点及钢管尺寸在不同工序、道次、工具下的遗传特性，提出连轧-张减多工序联合控制的削尖荒管补偿控制策略，给出削尖荒管削尖参数的设计准则，并基于模拟壁厚数据推导得出削尖量有效取值范围预测模型。建立削尖荒管在张力减径咬钢-稳定轧制-抛钢全过程的头尾削尖补偿控制模型，对比分析补偿前后无缝钢管截面形状及尺寸精度，结果表明削尖荒管补偿控制策略具有显著的缺陷抑制效果。将削尖荒管补偿控制策略拓展应用于3种不同规格、不同延伸系数的钢管张减过程，验证了头尾削尖补偿控制方法的适用性，以减少60%的管端切损长度为衡量标准，各规格张减产品的削尖量均存在某个有效取值范围。对于提高无缝钢管产品质量稳定性及成材率具有一定指导意义...     

自动化技术在宝钢钢管轧机改造中的应用

在宝钢分公司140mm无缝钢管厂的改造中,使用了一些先进的自动化控制技术.文章以张减机控制系统为例,介绍了自动化控制技术在钢管厂轧机控制系统改造中的应用,包括切头控制(CEC)、平均壁厚控制(WTCA)等.开发了可由任意个机架参与控制的CEC技术取代原来固定使用12个机架参与的CEC控制,扩大了CEC覆盖的产品范围;开发了4种机架组合参与控制的8条WTCA张力控制曲线,取代原来由固定6个机架参与的一条控制曲线,增加了参与WTCA控制的机架数量,提高了WTCA的控制效果;利用检测到的钢管壁厚和当前使用的控制参数,采用控制算法在线修正张减机的轧制参数,不断地优化控制参数.     

三辊连轧管机附加壁厚公差率研究

连轧管机的附加壁厚公差率是控制钢管壁厚精度的重要参数,同时也是某一孔型选择对应芯棒系列的主要依据.文章主要推导了三辊连轧管机附加壁厚公差率的计算公式,并且在孔型图中模拟出减小孔型直径和增加孔型直径后所产生的附加公差值,模拟结果与计算值一致;附加壁厚公差率公式与外方数学模型计算相同的壁厚变化量,计算结果基本接近.     

无缝钢管张减过程张力对壁厚分布的影响

通过对典型规格张减过程的分析，研究了张力对壁厚分布的影响，并进行了试验研究和有限元模拟，通过对比验证了可靠性，基于机架伸长率计算了增厚段切除长度，为掌握张力和钢管壁厚分布之间的关系，实现预定壁厚钢管的生产提供了依据。     

无缝钢管的壁厚精度控制

对无缝钢管壁厚偏差产生的机理研究和分析,结合企业实际情况,通过采取控制管坯加热温度、提高轧制工具安装精度和芯棒精度等措施,进行有效控制和改进。经对比改进前后毛管和成品钢管壁厚精度情况,改进后钢管壁厚偏差带缩减了8．5％,偏差达到企业内控标准的要求。     

提高27CrMo系列钻探管精整成材率的轧制技术

宝钢27CrMo系列钻探管均为全定尺管,用户要求管子内表光滑,且壁厚上下限公差范围要求较严。针对27CrMo系列钻探管精整成材率偏低的问题,通过轧制试验研究,对轧制计划,管坯切割精度,环形炉出炉温度,穿孔机、连轧机、张减机工艺参数进行优化,热轧管壁厚精度及内表质量改进效果显著,2016年27CrMo系列钻探管精整成材率较2015年提升了6.7%。     

冷辊轧制状态下钢管横向壁厚不均的变化

引用了在60—120冷循环辊轧制机上轧制时管子横向壁厚不均,沿工作锥长度的变化实验研究结果。获得了荒管及其所轧管子的横向壁厚不均数据,以及对于最小厚始值情况而言,管子沿工作变形锥长度的变化数据和特点。     

热轧无缝钢管壁厚精度控制策略与方法

热轧无缝钢管壁厚精度取决于生产工艺和装备水平,同时也与质量控制策略和方法密切相关。针对热轧无缝钢管的典型三工序变形工艺,基于生产实践和试验数据对无缝钢管壁厚精度的控制策略与方法进行了应用研究。研究表明,热轧无缝钢管壁厚精度沿着三个变形工序具有遗传性;甄选有效控制因素且建立控制因素、影响特点与壁厚精度指标的对应关系,是实施壁厚精度控制的工艺基础;控制点设置不足且各控制点之间没有建立数据关联,是热轧无缝钢管壁厚精度控制水平受到局限的重要原因之一;控制图在热轧无缝钢管壁厚精度控制中的应用还有较大挖掘空间,将控制图与在线自动检测和智能分析技术相结合是重要发展方向。     

ERW直缝焊管焊缝形态与金相检验评价

依据生产经验及相关研究成果,提出生产过程中焊缝形态及金相检验评价标准及偏离标准的相关工艺调整、控制的方法.利用对焊缝的表面形态及宏观和微观分析,判断高频焊接工艺的合理性,并通过合理调整焊接工艺如开口角、焊接温度、焊接速度、焊接挤压力等4大工艺要素,改善焊管的焊接质量.生产中的使用证明,相关评价方法简单实用,适用于快速判断焊管质量.可利用该评价方法来指导焊管生产,确保焊管产品的质量.     

冷轧板厚度的自动控制

介绍了鞍钢新轧钢公司冷轧厂连轧机厚度自动控制系统(AGC)概况.控制系统由前馈控制、反馈控制、物流控制以及各种补偿功能组成,通过AGC控制系统,可将带钢厚度偏差控制在1%以内.     

Study on Sinusoidal Reference Strategy-Based Adaptive Feedforward Control Applied to Benchmark Wind-Excited Building

The sinusoidal reference strategy (SRS) is a new strategy developed by the present authors for adaptive feedforward vibration control. The recursive-least-squares algorithm is used and a higher frequency sinusoidal signal is adopted as the reference signal. Some shortcomings of the conventional adaptive feedforward control are overcome. Numerical simulations and experimental studies have been carried out. The results show that this strategy can reduce vibration remarkably, and can adapt in real time to dynamic uncertainties and modeling errors. In this paper, the principle of SRS-based adaptive feedforward control is briefly introduced first, then simulation studies are conducted on reducing wind-induced response of the benchmark wind-excited building. The results are also compared to that obtained from linear quadratic Gaussian control.     

Adaptive Feedback–Feedforward Control of Building Structures

This paper proposes a combined feedback–feedforward control algorithm for reducing structural response of buildings to seismic excitations. The controller contains both feedback and feedforward components. The feedback component is assumed to be the same as that found from traditional linear quadratic regulator design. The feedforward component is obtained by estimating the external excitation as a series of step functions at each time increment. This feedforward gain varies with the duration of the step function used for estimation and converges as the time duration increases. Thus, a finite number of precalculated gains can be used to represent the potential feedforward gain profile. At any instant in time, the excitation is measured and by using the past measurements, the most effective feedforward gain for the recorded excitation values can be selected from the set of precalculated gains. This value is used as the feedforward gain for the current time step. Numerical examples are presented to show the effectiveness of this adaptive control scheme. The effects of varying the control objectives, the updating time for the feedforward gain, and the number and location of actuators are studied.     

热连轧Q预测前馈AGC研究及应用

针对造成热轧带钢产品厚度波动的主要因素,提出了将轧件塑性系数和入口厚度作为输入变量的前馈AGC控制算法。阐述了Q预测前馈AGC控制系统原理,带钢跟踪方案和塑性系数Q线性化预测算法。现场应用表明,Q预测前馈AGC对抑制热轧带钢厚度偏差具有显著的效果。     

冷轧热镀锌镀层厚度控制系统的开发与应用

 在冷轧连续热镀锌生产线上,热镀锌镀层厚度的控制水平将直接影响到热镀锌板的产品质量、成本和市场竞争力。以鞍钢连续热镀锌生产线为背景,对冷轧热镀锌带钢的镀层厚度进行精确控制研究,利用有限元分析软件FLUENT对气刀吹锌过程进行数值模拟,分析影响镀层厚度精度的主要因素,建立镀层厚度自动控制系统的核心模型,提出气刀压力前馈控制和Smith预估补偿反馈控制方法,采用LABVIEW软件开发镀层厚度控制系统,实现镀层厚度精确控制。生产数据结果表明,控制系统的应用降低镀层厚度偏差,取得了较好的控制效果。通过镀层厚度自动控制系统的投入运行,不仅满足企业提高产品表面质量的需求,而且对节约成本、降低镀锌原料消耗具有重要意义。     

圆孔型系统张力减径后钢管横向壁厚不均匀性的模拟

用有限元法模拟152．5BR圆孔型系统主变形四机架连轧过程发现：张力减径后钢管的横向壁厚分布不均匀,产生内六方趋势,内六方趋势的大小与主变形机架的数量呈直线关系。利用这种关系可预测152．5BR圆孔型系统生产的各种规格钢管的横向壁厚不均匀程度。实际生产轧制试验证明了该有限元模拟结果的正确性。     

Method for Improving Transverse Wall Thickness Precision of Seamless Steel Tube Based on Tube Rotation

The tube rotation method(TRM) refers to the rotational movement of steel tube about its axis as well as translation in rolling direction in stretch reducing rolling process.The influence of the TRM on transverse wall thickness precision of seamless steel tube was studied.Thickness distribution of the TRM was obtained by superimposing the thickened amount of single pass rolling.Results show that the TRM can effectively improve the evenness of thickness distribution.In order to analyze the influence mechanism of the TRM,the finite element method was adopted to simulate the thickness distribution in stretch reduction process.Results show that the TRM changes the roundtrip flow between two fix places of conventional stretch reducing and inhibits the directional accumulation of metal.In addition,the TRM has a correction effect on thickness cusp.All these advantages of the TRM help to improve the transverse wall thickness precision of seamless steel tube.