Industrial shape detecting system of cold rolling strip

A high-precision shape detecting system of cold rolling strip is developed to meet industrial application, which mainly consists of the shape detecting roller, the collecting ring, the digital signal processing (DSP) shape signal processing board and the shape control model. Based on the shape detecting principle, the shape detecting roller is designed with a new integral structure for improving the precision of shape detecting and avoiding scratching strip surface. Based on the DSP technology, the DSP shape signal processing circuit board is designed and embedded in the shape detecting system for the reliability and stability of shape signal processing. The shape detecting system was successfully used in Angang 1 250 mm HC 6-high reversible cold rolling mill. The precision of shape detecting is 0.2 I and the shape deviation is controlled within 6 I after the close loop shape control is input.     

热轧辊瞬态温度场快速仿真模型

利用等效温度法和变步长差分法建立了轧辊瞬态温度场快速仿真模型。综合考虑水冷、空冷、轧辊与轧件接触热传导等动边界条件,利用等效温度模拟轧辊表面的瞬态温度变化;对轧辊内部单元划分不等距网格,沿轧辊高向(从表层到中心)以及沿轧辊横向(从中部到两端),逐渐增加单元步长,提高模型的计算精度和计算速度;基于台劳展开式推导瞬态热传导方程的变步长差分式,模拟非稳态轧制及停轧空冷时的轧辊瞬态温度变化情况。工业实际数据验证了仿真模型的正确性和可行性,实验结果与仿真结果吻合较好,适合工程在线快速计算,预报精度在±5℃以内。     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施

冷轧退火后的带钢在平整过程中产生横折印缺陷,严重影响平整后带钢的表面质量及其力学性能.通过分析带钢经过张力辊(S辊)时的受力过程,研究横折印缺陷的产生机理和影响因素,认为退火后的屈服平台和平整机入口前的带钢表面拉应力过大是带钢表面产生横折印缺陷的根本原因.制定合理的伸长率和张力制度,严格来料质量要求,可以避免横折印缺陷的产生,提高平整带钢的表面质量.     

Determination of interference fit value on entire roller embedded shapemeter roll

For entire roller embedded shapemeter roll, the relationship between the value of interference fit and the sensor pre-pressure, and the pressure transfer performance of shapemeter roll were analyzed by elasticity theory during the cold reversible rolling process. Considering the influence of strip temperature on the interference fit, the distributions of contact pressure of the framework＇s top surface and the sensor pre-pressure on different values of interference fit were analyzed by the finite element technology. The results show that the contact pressure of the framework＇s top surface and the sensor pre-pressure increase with the increase of the value of interference fit. When the value of interference fit is between 0.05 mm and 0.09 mm, roll body＇s inner hole surface, the framework and pressure magnetic sensitive component don＇t separate from each other, and the sensor works in the linear segment of characteristic curve, so the normal operation of shapemeter roll is guaranteed.     

冷轧带钢虚拟仪器板形测控系统及其应用

针对大宽厚比冷轧带钢复杂板形测控问题,从板形检测单元划分、工艺误差综合补偿、非对称高次板形模式识别、板形统计评价和板形手段协同调控等角度,详细地分析了影响板形测控精度和调控效率的物理机制,并基于机理-智能协同调控模型和虚拟仪器平台,研制了新型的冷轧带钢智能板形测控系统。首先,细化板形检测单元有助有改善带钢边部板形的检测效果,同时还能提高复杂板形缺陷的识别精度;其次,根据各板形控制手段的响应时间和调控特性,实施分层次的组合调控策略,能够充分利用各板形控制手段的调控潜力,避免不同板形控制手段的性能冲突;此外,对在线板形实施智能统计评价,可以准确评估轧机板形控制特性和轧后带钢板形指标,有助于优化板形测控模型。工程案例表明,新型的虚拟仪器板形测控系统闭环周期缩短在100ms以内,板形控制在61以内。     

HC可逆冷轧机轧辊失效分类及预防

整理和分析大量可逆冷轧机轧辊缺陷,划分为三大类,并对三种典型轧辊缺陷的表观特征作了详细描述,综合利用多学科知识,系统分析了各种轧辊缺陷产生的机理,为鉴别轧辊缺陷、分析缺陷产生的原因提供了详实的数据支持。提出了轧辊缺陷的预防和消除措施,为确定合理的轧辊加工及应用工艺提供理论依据。     

整辊内嵌式板形检测辊瞬态温度场与应力场分析

 在冷轧可逆轧制的不同道次,与板形检测辊接触的带钢温度差异显著,使得检测辊的温度场和应力场不稳定。运用有限元软件ANSYS建立了板形检测辊的热力耦合模型,分析了轧制过程中板形检测辊的瞬态温度场和应力场。结果表明,轧制开始后接触带钢的热量由辊体外表面向内表面逐渐传递,传感器正上方的辊体外表面温度上升最快,并在1940s达到温度最大值135℃;骨架顶部与辊体内孔面的接触热阻使传感器的温度上升较慢,骨架顶部在 2280s达到温度最大值134℃;板形检测辊的最大应力发生在与骨架顶部接触的辊体内孔面上,其在940s达到最大值301MPa,满足材料强度的许用应力要求。通过模拟分析结果与现场实测数据对比,证明了有限元分析模型的正确性。     

基于模糊评判规则的冷轧带钢智能板形评价模型

 针对板形评价指标单一的问题,基于模糊综合评判规则,建立了冷轧带钢的在线板形智能评价模型。首先,利用勒让德多项式的最小二乘法实时识别和统计在线带钢的宏观板形信息及1、2、3、4次板形分量,然后在传统板形分档定级方法的基础上,建立板形模糊评判规则,并对某1 050 mm六辊冷轧机在线带钢的板形信息进行了综合评价。在线板形的综合评价结果可为板形闭环控制模型提供重要的定量板形信息,有利于提高板形调控效果和指导轧制工艺。     

热轧工作辊换热系数的遗传算法优化模型

边界热交换系数的确定是热轧工作辊高精度温度场计算的关键参数.分析了热轧工作辊的热边界条件,建立了实用的轧辊温度场模型,采用改进的遗传算法--新的适应值标定方法对工作辊关键换热参数进行优化.仿真和实验结果表明,该优化模型实用可靠,可用于生产实践中工作辊换热系数的确定.