二次冷轧过程乳化液流量密度横向分布模型

针对二次冷轧过程带钢表面乳化液流量密度横向分布不均匀导致带钢板形与表面乳化液斑迹缺陷的问题,充分考虑到二次冷轧机组直喷系统的设备与工艺特点,在研究了喷嘴的喷射特性与安装工艺参数对乳化液流量密度横向分布影响的基础上,建立了一套适合于二次冷轧过程的乳化液流量密度横向分布模型,定量分析了喷嘴喷射角度、喷嘴倾斜角度、喷嘴侧倾角度、喷嘴喷射高度以及喷嘴间距对乳化液流量密度横向分布均匀性的影响。并将其应用到某1220二次冷轧机组的生产实践,取得了良好的使用效果,提高了带钢表面乳化液流量密度横向分布均匀性,有效降低了带钢板形与表面乳化液斑迹缺陷的发生率。     

支承辊辊型对BPVC型八辊轧机的板形影响及其控制模型研究

充分考虑到BPVC型八辊轧机的设备与工艺特点,在分析了BPVC型八辊轧机的结构特点与支承辊辊型径向调整原理,并给出了相应的支承辊变凸度模型的基础上,建立了一套适合于BPVC型八辊轧机支承辊辊型对板形影响的模型,并选择典型规格产品定量分析了支承辊辊型对板形的影响;随后,从支承辊齿条伸缩量预设定和在线调整两方面入手,提出了一套基于支承辊辊型径向调整的BPVC型八辊轧机板形控制模型,以某1450BPVC型八辊轧机为依托,开发了相应的支承辊齿条伸缩量设定软件,定量分析了支承辊辊型优化的效果,为该类机型轧机的板形控制提供了有益的参考。     

二次冷轧机组乳化液流量与浓度综合优化设定

针对以往现场对于二次冷轧机组直喷系统润滑与油耗研究较少、乳化液流量与浓度分开设定、不能同时兼顾润滑性与油耗的问题,在充分结合二次冷轧机组直喷系统的设备与工艺特点的基础上,从油耗固定模式以及润滑保证模式入手,考虑到钢种与规格的影响,建立了相应的适合于二次冷轧直喷系统的乳化液流量与浓度综合优化设定技术,编制出了相应的乳化液流量与浓度综合优化设定软件,并将其应用到某钢厂1 220二次冷轧机组的生产实践,取得了良好的使用效果,具有进一步推广应用的价值。     

冷连轧以辊耗控制为目标的润滑制度优化技术

 针对冷连轧过程中轧辊出现的辊耗较大的现象,为了在提高板形质量的同时降低辊耗,从润滑工艺入手,首先提出一个能够判断辊耗程度大小的辊耗综合判断指标,然后结合冷连轧机组的设备与工艺特点,建立一套适合于冷连轧过程以辊耗控制为目标的工艺润滑制度综合优化技术,在不影响板形质量的情况下使各机架辊间压力达到最小,同时保证机组不发生打滑和热滑伤现象,减少辊耗,并将其应用到冷连轧机的生产实践,取得了良好的使用效果和很好的综合经济效益,提高了市场竞争力,具有进一步的推广价值。     

冷连轧过程中碎浪缺陷的有限元模拟

针对某1450冷连轧机组在轧制成品厚度低于0.6 mm的冷轧板时易出现不同于常规边浪缺陷的单边碎浪及双边碎浪的问题，结合现场生产实际和某典型规格产品工艺进行了非线性有限元轧制过程金属三维形变过程数值分析。首先，根据实际情况划分轧辊单元网格，并建立了连轧有限元模型。在此基础上，完成了典型规格产品1/2轧制有限元模型分析、冷轧各道次变形区有限元分析以及整个冷轧过程带钢的有限元分析。通过建立冷连轧过程中轧辊受力、变形以及带材变形情况模型，模拟了碎浪缺陷的形成过程，并研究了轧制工艺参数对轧制过程的影响。对仿真模拟实验结果进行了分析，得到与现场实际板形相同的双边碎浪板形缺陷。     

平整机组张力综合优化控制技术

针对某钢厂平整机组轧制过程中出现的带钢打滑以及板形质量较差的问题，从打滑的防治、产品的机械性能与板形的控制等出发，首先通过轧制压力模型将轧制压力和张力联系起来，然后通过板形模型、前张力横向分布模型和打滑模型将板形、打滑概率、伸长率以及前后张力建立联系，最后以不出现打滑现象和成品带钢板形质量最佳为优化目标，建立了一套张力综合优化函数，该函数的优化结果即表示在不发生打滑和伸长率允许误差的范围内，成品带钢板形值最好时的张力设定值，从而形成一套平整机组的张力优化设定技术，并编制出相应的张力综合优化设定软件，可以实现对特定规格、钢种的带钢优化设定出相应的前后张力值。将优化结果应用到现场生产实际，结果表明，使用优化后的张力在轧制过程中未出现打滑现象，且成品带钢的板形质量得到明显改善，提高了机组生产效益。     

六辊轧机冷轧过程边部减薄预报模型

针对以往对带钢边部减薄的研究是以减薄量的分析为主而未涉及减薄宽度、不利于现场控制的问题,以六辊冷轧机组为研究对象,充分结合冷轧过程的设备与工艺特点,提出了一套利用边部减薄区域宽度、平均减薄厚度、中位减薄厚度、最大减薄厚度等4项特征参数来描述边部减薄的新方法,从工作辊压扁系数沿辊身的分布以及带钢内部金属的横向流动两个方面分析了带钢边部减薄的形成机理,建立了相应的轧辊弹性压扁系数混合修正模型。随后,在上述研究的基础上,建立了一套适合于六辊冷轧机组的带钢边部减薄预报模型,给出了相应的轧辊弹性压扁系数加权拟合系数求解方法,为现场对冷轧过程中带钢的边部减薄进行有意识控制奠定了理论基础。     

冷轧卷取头尾张力对带钢划伤的影响及其控制措施

针对某1 420 mm冷连轧机组成品卷带钢头尾出现划伤的问题,从卷取张力波动入手,首先对头尾起步建张对带钢挫、划伤缺陷的影响进行了理论分析,然后分别选取正常卷带钢和问题卷带钢的工艺参数进行对比分析,在此基础上分析了头尾建张对带钢挫、划伤缺陷的影响。结果表明,该1 420 mm冷连轧机卷取机组存在张力波动问题,首次张力波动发生在距离钢卷尾部约150 m处,第2次张力波动发生在距尾部约40 m处;张力波动使带钢卷取得不够紧密,会产生滑移而形成松动层,加上运输等外部因素,造成松动层处层与层之间相互摩擦、碰撞,最终造成带钢挫、划伤缺陷。通过对卷取头尾张力波动不大于0.5 MPa、张力变化率不大于1.24 N·s^-1,速度变化率不大于12 m·s^-2,紧密系数大于1.25的控制,带钢松卷和挫、划伤缺陷问题得到明显改善,保证了产品质量。     

冷连轧升降速过程板形控制工艺润滑制度优化

 冷连轧机组在带钢升降速过程中,轧制速度会出现频繁的、较大程度的波动,轧制变形区的摩擦因数也会随之发生较大的波动,引起轧制压力来回波动,从而造成升降速阶段的板形相较平稳阶段的板形而言呈现出大幅度变差的问题。工艺制度优化对于摩擦因数引起的板形问题非常有效,因此,首先分析了不同乳化液浓度、初始温度和流量下的带钢在升降速过程中板形的变化过程。针对升降速阶段板形缺陷,采用分段离散法将带钢分别沿横向和纵向分成若干条元,提出升降速过程中板形横向目标函数和纵向目标函数,进而构造出升降速过程中板形动态变化目标函数,实现对轧制过程中板形波动在横向和纵向上的综合控制。由于乳化液浓度和初始温度在轧制过程中无法改变,所以结合板形目标函数,以带钢不发生打滑和热划伤、各机架轧制力不超过限定轧制力为约束条件,提出乳化液浓度和初始温度优化设定函数;乳化液流量优化针对频繁变化的局部浪形缺陷能够起到有效控制,因此乳化液流量一般随轧制速度呈非线性变化,以出口板形波动最小为控制函数,以不发生打滑和热划伤、各机架乳化液总量不超限为约束条件,提出乳化液流量跟随速度优化函数。最后将优化模型应用于国内某钢厂冷连轧机组,根据优化前后轧制力分布、带钢板形云图可知现场应用效果良好。     

双机架湿平整软料轧制过程工艺润滑优化技术

针对某双机架平整机组在湿平整软料轧制过程中出现的实际伸长率比设定值偏高的问题,充分考虑双机架平整机组的设备与湿平整软料轧制的工艺特点,在大量的现场试验跟踪与理论研究的基础上,分析了湿平整轧制过程中工艺润滑制度对伸长率的影响机理,并建立了伸长率与润滑液浓度、温度和流量的数学关系模型。在此基础上,以成品带钢伸长率的实际值与目标伸长率差距最小为目标,在保证润滑、防锈功能和轧制稳定的前提下,建立了一套适合于高温软料双机架平整机组在湿平整轧制过程以伸长率控制为目标的工艺润滑制度优化模型,开发出了相应的工艺润滑制度综合优化技术,并将其应用到生产实践。结果表明,该技术取得了良好的使用效果,现场伸长率比设定值偏高的问题得到解决,产品伸长率的合格率被控制在99.5%以上。