冷轧带钢板形检测辊研究现状

摘要：介绍了当前国内外主流板形仪的研究现状,分析了冷轧带钢接触式板形仪检测辊的结构形式和应用特点。同时,介绍了我国自主研制的整辊智能型板形仪,其板形检测精度达02I,闭环控制精度达5～7I。     

四辊平整机板形前馈模型的研究与应用

以某冷轧平整机为研究对象,在对其轧制过程进行分析的基础上,开发出一种板形前馈模型,即以轧制力变化为依据,根据其变化量编制模型,嵌入至PLC程序中,从而达到随着轧制力变化,弯辊力自动变化的目的,进而对控制板形起到积极的作用。实践表明,前馈功能能够有效避免由于轧制力的剧烈变化而出现的板形不良。     

四辊冷轧机板形前馈模型的研究

针对四辊冷连轧轧机,研究了采用工作辊弯辊力补偿的板形前馈模型。用Abaqus有限元软件模拟板形前馈模型参数,分析了轧制力波动量、轧制力对板形前馈模型的影响。对比了板形前馈模型有限元计算值和设定值,对比发现吻合较好。本文对于带材冷轧板形前馈模型参数设定具有重要意义。     

冷轧带钢板形调控虚拟系统及其应用

基于板形测控数学模型和虚拟仪器技术,研制了一种新型的冷轧带钢板形测控系统。首先利用板形仪获得高灵敏度的原始信号,然后根据实际工况计算各种工艺误差,在获得高精度有效板形信号的同时对其进行模式分解和板形调控,观察轧制前后的板形调控效果;其次利用虚拟仪器软件和OPC技术组建虚拟平台,降低硬件风险和设备费用,减少通讯环节和闭环周期,便于组态和调试。工业实例表明,新系统安装方便,易于操作,适应恶劣工况,能够满足在线板形调控要求。     

整辊式板形仪通道耦合影响系数的标定计算模型

整辊式板形仪是冷轧带钢生产的高端仪器装备,在板形检测过程中存在通道耦合问题,准确确定影响系数是进行信号解耦的关键。根据整辊式板形仪的结构变形特点,采用弹性力学叠加原理和影响系数方法,提出通道耦合与信号解耦的机理模型。根据标定原理和方法,通过严谨的数学力学解析,提出影响系数的标定计算模型,将标定输出的电信号数字量转换为力学意义上的影响系数。标定实验证明,加载通道仅对左边两个通道和右边两个通道有明显影响,对其他通道的影响可以忽略不计。一般地,加载通道对左一、右一通道的影响系数约为0.15,对左二、右二通道的影响系数约为0.008,对其他通道的影响系数几乎为零。采用本方法确定的影响系数进行解耦,可以精确消除通道耦合的影响。对某1 450 mm冷轧带钢轧机的工业应用证明,解耦的效果在带钢边部更为显著,使边部板形由松边变为紧边或紧边更紧。一般地,解耦可使边部板形纠正2.0～2.5 I的测控偏差。通过解耦,可以明显提高板形检测和控制的精度,获得良好的实物板形。     

板形自动检测及闭环控制技术的应用

介绍了武钢冷轧厂从ABB公司引进的2套板形自动检测装置和闭环控制系统功能，并总结了在系统调节中值得注意的问题．     

冷带卷取对板形测控的影响及其补偿

针对冷轧带钢卷取时因带钢张力分布发生变化而对板形检测信号产生干扰的问题,对这一干扰信号做了定量分析,并采用直接对检测信号进行修正的方法,对该影响因素进行了补偿。结果表明,经过补偿设定的最终板形与轧制时在线实测板形吻合较好,可获得平直度良好的带钢。     

冷轧薄带钢边部板形自动控制技术

建立了一种冷轧薄带钢边部板形自动控制方法,即在以末机架为重点的板形反馈控制系统中,在主要针对常规边浪和中浪等的基本板形控制功能的基础上,基于末机架出口带钢边部与临近区域实测板形与目标板形的差值识别出带钢边部板形状态,再据此调节末机架以及上游机架相应的板形执行机构,实现对带钢边部板形如小边浪和小偏浪等的有效控制.实际应用表明,该技术能明显提高冷轧后带钢的边部板形质量.     

双机架冷轧弯辊力综合设定模型的研究

针对双机架冷轧机组的生产工艺特点，以及传统弯辊控制技术的不足，综合协调控制1^#机架工作辊、1^#机架中间辊、2^#机架工作辊和2^#机架中间辊4部分弯辊力，以成品板形质量最佳为优化目标函数，同时将各个部分弯辊力的相对余量均匀作为约束条件，确定出弯辊力综合设定模型，该模型可提高弯辊对板形的控制能力，延长弯辊缸的使用寿命。     

基于广义极值分布的带钢板形统计模型研究

针对冷轧带钢板形统计存在误差的问题,基于广义极值分布理论,采用拟合优度检验方法,建立了板形分档定级统计模型。对在线检测的板形数据进行拟合优度检验,然后选用合适的统计函数对带钢的板形进行统计,得到带钢的质量等级。对比传统的板形统计方法,该模型以某1050六辊可逆式冷轧机在线检测板形数据为研究对象,对其进行实时统计。结果表明,板形分档定级统计模型统计误差小,计算速度快,可在线实时显示板形统计结果,给带钢板形在线调控提供了准确的统计数据,从而提高了带钢的质量等级。     

空气轴承式板形检测辊的研究设计

介绍了空气轴承式板形检测辊的工作原理及结构设计。分析了节流孔的设计和计算方法。通过对产品的实际研究设计,验证了本文的设计方法是可行的。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

用原始辊型法改善热带板形的工艺研究

采用本城恒模型计算了太原钢铁（集团）有限公司1549mm热连轧机精轧机组工作辊的弹性变形，并用二维模型计算了其热凸度。在此基础上确定了精轧机组工作辊宜采用的原始辊型。生产实践表明，该辊型能孵显改善热轧带钢的板形质量。     

冷轧薄带钢板形失稳快速判别模型

采用四次多项式和正弦函数拟合带钢的失稳挠度,依据最小势能原理建立了带钢板形失稳快速判别模型。以常见的双边浪和中间浪形式的残余应力为例,比较了快速判别法与降阶模型法的差异性,并采用快速判别法分析了带钢厚度、宽度对判别因子的影响。计算结果表明,在计算结果相近的情况下,快速判别法较降阶模型法计算速度更快,计算时间在0.5s以内,满足在线使用要求;板形判别因子随着带钢厚度的增加而增加,随着带钢宽度的增加而减小;在带钢厚度、宽度及残余应力幅值相等的情况下,双边浪比中间浪更容易失稳。     

空气轴承式板形检测辊静态及动态校正试验研究

对设计的空气轴承式板形检测辊进行了不同供气压力下的压差负载试验、最大承载力试验.在试验中发现辊环的压差负载曲线为曲线组的原因,提出了动态校正的方法.运用此方法对辊环的空负载圆周压差进行了校正试验,取得了满意的结果.试验表明,设计的检测辊适合于小载荷的铝箔、铜箔等有色金属轧制过程中的板形检测.     

宽带钢热连轧机的板形检测

热连轧机的板形控制一直是国内外研究的难点和热点。作为板形控制的"眼睛"——板形仪,一直成为被关注的对象。文章主要介绍了国内外板形检测技术的发展的概况,可以看出,非接触式检测因其结构简单,无损带钢表面,易于维护,价格低廉等优点而越来越受重视。在非接触式检测方法中,以光学方法应用最为广泛。文章从目前应用较广的两种平坦度检测方法即激光三角法和投影条纹法的测量原理出发,介绍了其系统组成和实际应用。     

空气轴承式板形检测辊静态特性研究

在介绍空气轴承式板形检测辊的结构和工作原理基础上,建立了板形检测辊气膜压力场的数学模型.通过对辊环承载力、偏心率、节流孔直径等参数之间关系的分析,为板形检测辊的设计提供理论基础.试验表明,建立的数学模型和进行的分析是合理的.     

四辊冷轧机板形控制系统的研究

针对板带轧制过程中影响板形质量的非线性因素众多、精确教学模型难以建立的特点，提出了一种基于模糊逻辑的板形控制系统。仿真实验表明，控制效果相当好，其超调小、鲁棒性强，达到了板形在线智能控制之目的。     

张力制度设定对板形控制影响的研究

以普通四辊轧机为例，研究了张力的设定值与板形之间的关系。得出了在保持压下率不变的前提下，增大平均张力，相当于增加一个正弯辊力，有利于治理边浪，而减小张力则可以治理中浪的结论。