寬帶鋼熱連軋機(jī)板形板厚增益調(diào)度解耦控制

簡(jiǎn)要敘述了七機(jī)架熱連軋精軋機(jī)組板形控制系統(tǒng)的功能配置、組成結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用效果。重點(diǎn)介紹wrs軋機(jī)板形設(shè)定與控制模型在該系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,針對(duì)實(shí)際應(yīng)用效果,進(jìn)行總結(jié)分析,對(duì)于不足之處,提出一些看法。

介紹了國(guó)內(nèi)外熱軋板帶鋼板形控制技術(shù)的現(xiàn)狀及各種控制技術(shù)的特點(diǎn)；分析了攀鋼1450mm普通四輥軋機(jī)的板形控制水平，并對(duì)攀鋼1450mm熱連軋機(jī)板形控制技術(shù)改造提出了建議。

文章介紹了國(guó)內(nèi)外熱軋板帶鋼板形控制技術(shù)現(xiàn)狀及各種控制技術(shù)的特點(diǎn);分析了攀鋼1450mm普通四輥軋機(jī)的板形控制水平,并對(duì)攀鋼1450mm熱連軋機(jī)板形控制技術(shù)改造提出了建議。

為了改善熱帶鋼軋機(jī)的板形控制性能、提高產(chǎn)品的板形質(zhì)量、降低生產(chǎn)消耗,針對(duì)工作輥可軸向竄動(dòng)的熱帶鋼軋機(jī),在大量有限元模擬基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了特殊的工作輥輥形技術(shù)和支持輥輥形技術(shù)及相應(yīng)的板形控制模型,包括過(guò)程控制系統(tǒng)(l2級(jí))的板形設(shè)定控制模型和基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)(l1級(jí))的彎輥力前饋控制模型、凸度反饋控制模型及平坦度反饋控制模型.在經(jīng)歷離線(xiàn)模型建立、在線(xiàn)編程和調(diào)試等諸多復(fù)雜過(guò)程后,輥形技術(shù)及板形控制模型在工業(yè)寬帶鋼熱軋機(jī)上進(jìn)行了長(zhǎng)期、穩(wěn)定的應(yīng)用.生產(chǎn)實(shí)踐表明,采用這些板形控制技術(shù)后,凸度偏差控制在±18μm的比例超過(guò)93%,平坦度偏差控制在±25iu的比例超過(guò)94%,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自由規(guī)程軋制.

對(duì)影響板形、板厚和張力的各種軋制因素進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析,建立了冷連軋機(jī)綜合耦合模型.針對(duì)耦合模型的特點(diǎn)提出分步解耦設(shè)計(jì)策略,相對(duì)于常規(guī)解耦設(shè)計(jì)可明顯簡(jiǎn)化解耦過(guò)程,并給出各解耦環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)化方案以利于實(shí)際工程應(yīng)用.基于某1250mm八輥五機(jī)架冷連軋機(jī)第1機(jī)架的實(shí)際參數(shù),采用matlab/simulink工具對(duì)簡(jiǎn)化后的分步解耦系統(tǒng)進(jìn)行分析,仿真結(jié)果表明其可有效消除軋制過(guò)程中板形、板厚和張力控制之間的耦合影響關(guān)系.

熱帶鋼軋機(jī)的帶鋼厚度和板形測(cè)量

明顯地影響工作層表面硬度及工作層內(nèi)硬度的落 差。然而,當(dāng)把石墨形態(tài)控制為細(xì)小片狀或團(tuán)蟲(chóng) 狀且總量較小時(shí),工作層的硬度狀態(tài)會(huì)大為改 善。 312　抗熱裂和抗剝落性能 離心鑄造的軋輥,因其冷卻條件強(qiáng),又在離 心力作用下凝固,故在同樣的材質(zhì)條件下,其工 作層的鑄造原生組織要比采用其他工藝方法生產(chǎn) 的軋輥組織更為致密和純凈。因此,離心鑄造軋 輥的抗熱裂和抗剝落性能明顯優(yōu)于其他類(lèi)型的軋 輥。 熱裂的擴(kuò)展和剝落的發(fā)生,與使用過(guò)程中疲 勞裂紋的清除程度有關(guān),尤其是事故裂紋,如不 能徹底清除,極易擴(kuò)展和發(fā)生剝落。因此應(yīng)對(duì)每 次修磨后軋輥的輥面狀態(tài)認(rèn)真檢查,推薦采用超 聲波或渦流探傷方式。 軋機(jī)的冷卻條件對(duì)軋輥熱裂狀態(tài)的影響也至 關(guān)重要。軋制過(guò)程中,輥身可測(cè)溫度應(yīng)控制在 60℃以下,但應(yīng)注意濺落到軋材上過(guò)大的冷卻水 量容易造成鋼板的翹曲。 313

~i7(j) 一1"2 太鋼科技， 煎連、敢造o ．5． l膨7}／l綜合評(píng)述： 弼一 帶鋼熱連軋機(jī)的技術(shù)進(jìn)步和老設(shè)備的改造 1熱連軋技術(shù)進(jìn)步的概況 技術(shù)處 熱連軋 五、六十年代世界上建設(shè)了許多帶鋼 熱連軋機(jī)，總數(shù)在60臺(tái)以上，成為鋼鐵工 王熙 韓烈 業(yè)繁榮的支柱。隨著70年代以后，設(shè)備進(jìn) 一 步大型化，其軋機(jī)配置、軋制速度、產(chǎn)量、 加熱爐的形式和生產(chǎn)能力等也在變化。詳 見(jiàn)表1。 表1各時(shí)期帶鋼熱連軋機(jī)的性能變化 項(xiàng)目五十年代六十年代七十年代 軋機(jī)配置形式半連軋全連軋3／4連軋 機(jī)架敦7(r一1，f～5～6)11(r一4～5，f一6～7)9(r一3～4．f一6～7) 軋機(jī)的電機(jī)功率，kw～22000～70000～90000 板坯尺寸(最大)，mm200(厚)×6200

分析了本鋼連軋廠(chǎng)七架普通四輥精軋機(jī)的改造,對(duì)所采用的工作輥彎輥裝置和軋輥軸向橫移裝置的工作原理進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,產(chǎn)品板型得到控制,質(zhì)量顯著提高。

材料成型課程設(shè)計(jì) 熱連軋板帶鋼工藝與規(guī)程設(shè)計(jì) 目錄 1.題目及要求 2.工藝流程圖 3.軋制規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1軋制方法 3.2安排軋制規(guī)程 3.3校核咬入能力 3.4確定速度制度 3.5確定軋制延續(xù)時(shí)間 3.6軋制溫度的確定 3.7計(jì)算各道的變形程度 3.8計(jì)算各道的平均變形速度 3.9計(jì)算各道的平均單位壓力p及軋制力p和各道軋制力矩 4.電機(jī)與軋輥強(qiáng)度校核 4.1軋輥校核 4.2電機(jī)校核 5.車(chē)間平面布置圖 指導(dǎo)老師： 學(xué)號(hào)： 班級(jí): 姓名： （1）題目及要求 1)設(shè)計(jì)題目 已知原料規(guī)格為250×2100×12000mm，鋼種為q345，產(chǎn)品規(guī)格為16× 2050mm。 2）q345的產(chǎn)品技術(shù)要求 （1）碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋板帶產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（gb912-89)，尺寸、外形、重量及允許 偏差應(yīng)符合gb-709-88標(biāo)準(zhǔn) 鋼板長(zhǎng)度允許偏差 公稱(chēng)

寬帶鋼軋機(jī)輥間接觸壓力分布直接影響輥面疲勞硬化和磨損狀態(tài),進(jìn)而影響支承輥的使用壽命。采用有限元法對(duì)輥間接觸壓力分布進(jìn)行了模擬分析,在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了輥形優(yōu)化設(shè)計(jì),并以改善接觸壓力分布均勻性、縮短支承輥邊部有害接觸區(qū)為目標(biāo),得到了優(yōu)化的支承輥輥形參數(shù)。

研制了基板-10mm厚成分(%)為015～020c,08～15mn的16mn鋼板與復(fù)板-成分(%)為06～10c,05～10si,08～12mn,05～15cr,04～06ni,04～08mo,0005～0015b,005～010y,008～015k,008～015na的耐磨鋼板經(jīng)爆炸焊接工藝制成鋼管熱連軋機(jī)架耐磨復(fù)合襯板。復(fù)合襯板試驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明,鋼板復(fù)層表面硬度hrc60,結(jié)合層剪切強(qiáng)度340mpa,使用8月個(gè)后的磨損量小于02mm,比常用表面處理襯板和軋制復(fù)合襯板磨損量低2倍以上

在分析了各種鋼板復(fù)合工藝優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,首次提出鋼管熱連軋機(jī)架耐磨襯板采用爆炸焊接工藝進(jìn)行復(fù)合。襯板背面選用韌性強(qiáng)和焊接性能好的低碳低合金結(jié)構(gòu)鋼,襯板工作面選用中高碳多元低合金耐磨合金鋼。在此基礎(chǔ)上,研究了兩種不同鋼板的爆炸復(fù)合工藝,檢測(cè)了復(fù)合面的組織和性能,并研究了復(fù)合鋼板的熱處理工藝,著重解決了復(fù)合鋼板高溫?zé)崽幚頃r(shí)的氧化和淬火冷卻時(shí)的變形。新開(kāi)發(fā)的復(fù)合鋼板在鋼管熱連軋機(jī)架上具有優(yōu)良的使用效果

介紹了我國(guó)寬帶鋼熱連軋工藝的發(fā)展歷程,詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)常規(guī)現(xiàn)代半連續(xù)熱連軋工藝和薄板坯連鑄連軋工藝的特點(diǎn),指出連鑄連軋是熱連軋發(fā)展的方向,并在傳統(tǒng)常規(guī)優(yōu)化的現(xiàn)代半連續(xù)熱連軋工藝的基礎(chǔ)上,應(yīng)用了連鑄連軋的工藝思想和理念,提出了實(shí)現(xiàn)厚板坯連鑄連軋技術(shù)的工藝思路;指出在當(dāng)今綠色生產(chǎn)、低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代條件下,厚板坯連鑄連軋工藝是熱連軋的發(fā)展方向。

本文對(duì)鋁合金板帶熱連軋板形控制進(jìn)行分析,介紹了板形的概念,板帶材凸度的影響因素及控制機(jī)構(gòu),熱軋板帶凸度及板形控制數(shù)學(xué)模型,熱連軋板形控制策略和板形控制實(shí)踐。

為了提高不銹鋼熱連軋的寬度控制水平,通過(guò)粗軋短行程控制來(lái)改善帶鋼頭尾寬度控制曲線(xiàn)。根據(jù)熱軋粗軋短行程控制理論,分別使用了三段折線(xiàn)式和兩段拋物線(xiàn)式來(lái)進(jìn)行控制,同時(shí)根據(jù)帶鋼頭尾的寬度偏差對(duì)短行程曲線(xiàn)進(jìn)行自學(xué)習(xí)。現(xiàn)場(chǎng)投用表明:這種粗軋短行程控制模型能夠明顯地改善中間坯的頭尾偏差,提高帶鋼成材率。

介紹普通中厚板生產(chǎn)中板形缺陷及其成因分析,影響板形的主要因素.對(duì)在普通中厚板生產(chǎn)中最常用的板形控制手段展開(kāi)闡述,為提高普通中厚板軋機(jī)的板形控制能力及產(chǎn)品成材率,提出了一些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的改造策略.

對(duì)熱連軋精軋機(jī)下階梯墊板級(jí)次設(shè)計(jì)與應(yīng)用的相關(guān)因素進(jìn)行分析并建立數(shù)學(xué)模型,以某1580mm熱連軋機(jī)為例,介紹該模型的使用方法。

根據(jù)pc軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),用三維差分法分析金屬塑性變形,用影響函數(shù)法分析輥系彈性變形,建立pc軋機(jī)板形板凸度控制模型。對(duì)pc軋機(jī)軋制過(guò)程進(jìn)行仿真研究,分析其工作輥彎輥力和交叉角控制特性,進(jìn)而給出相應(yīng)的控制策略。研究結(jié)果表明:在板形控制過(guò)程中,pc軋機(jī)交叉角具有很強(qiáng)的板形板凸度控制能力,而工作輥彎輥對(duì)輥間壓力分布影響很大。通過(guò)兩者合理的設(shè)定與分配,可以使輥間壓力分布均勻,板形控制效果更為良好。

板形包括平直度和凸度，板形是衡量產(chǎn)品質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)，直接影響到企業(yè)的生存與發(fā)展。為此，世界各國(guó)都在廣泛進(jìn)行著板形控制技術(shù)的研究，并開(kāi)發(fā)了一系列板形控制的新軋機(jī)及新技術(shù)，其中軋輥交叉控制板形的技術(shù)具有最寬的凸度控制能力，易于調(diào)整輥型．不需要復(fù)雜的輥型曲線(xiàn)，不受輥型強(qiáng)度限制及易于實(shí)現(xiàn)自由軋制和壓下率大等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)發(fā)展最快的一種板形控制技術(shù)。

熱軋板形控制分為竄輥控制系統(tǒng)和彎輥控制系統(tǒng),彎輥控制系統(tǒng)又分為前饋彎輥控制和反饋彎輥控制。前饋彎輥控制包括軋輥熱凸度及磨損補(bǔ)償和軋制力前饋彎輥控制,而軋制力前饋彎輥控制又分為絕對(duì)型軋制力前饋控制、相對(duì)型軋制力前饋控制和鎖定型軋制力前饋控制;反饋彎輥控制分為矢量型彎輥反饋控制和擬合曲線(xiàn)型彎輥反饋控制。

針對(duì)近年來(lái)鋼鐵企業(yè)1/2連軋生產(chǎn)線(xiàn)中粗軋機(jī)產(chǎn)能不足,無(wú)法發(fā)揮連軋機(jī)生產(chǎn)效率的問(wèn)題,充分考慮投資因素的影響,總結(jié)窄帶鋼熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)的布置型式和工藝流程的特點(diǎn),對(duì)全連軋、3/4連軋及粗軋雙機(jī)架串列布置型式改造方案的合理性進(jìn)行對(duì)比分析,指出針對(duì)現(xiàn)有1/2連軋生產(chǎn)線(xiàn)上述改造方案中,全連軋改造方案在新設(shè)備及電力容量增加最大,產(chǎn)能匹配較不合理;3/4連軋改造方案對(duì)設(shè)備的間距要求長(zhǎng)于現(xiàn)有長(zhǎng)度;只有粗軋機(jī)雙機(jī)架串列布置的改造方案產(chǎn)能匹配合理,現(xiàn)有設(shè)備及基礎(chǔ)均能夠利舊使用,對(duì)新增設(shè)備及電機(jī)擴(kuò)容要求最小,在較少資金投入基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)增加坯重、提高年產(chǎn)量及減小產(chǎn)品厚度等改造目標(biāo).