熱連軋帶鋼板形控制與輥型優(yōu)化設計.pdf

1、實現(xiàn)高精度的熱軋帶鋼板形自動控制是熱軋生產(chǎn)者孜孜不倦追求的目標。本文以東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室與韓國浦項(POSCO)的國際合作項目一“Development of CVC Roll Model and Thermal Crown Model for HotStrip Mill”、與本鋼熱軋廠的合作項目-“提高1700mm熱軋帶鋼板形控制精度的研究”以及與唐山港陸鋼鐵有限公司的合作項目-“港陸1250mm板形控制系統(tǒng)開

2、發(fā)”為背景,系統(tǒng)地研究了熱軋帶鋼板形控制基本理論與技術、輥型優(yōu)化設計及熱軋機組輥型優(yōu)化配置。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)建立了熱連軋機板形控制設定系統(tǒng)。詳細地分析了熱連軋帶鋼板形控制策略,以獲得帶鋼出口目標凸度及板形良好為目標,考慮帶鋼在相鄰機架間的協(xié)調(diào)關系,確定各機架帶鋼入口比例凸度。建立了負載條件下輥縫模型、軋輥橫移位置及彎輥力計算模型。以某一換輥周期為例,計算了軋輥橫移位置、彎輥力、并實測了帶鋼出口凸度及平直度偏差。

3、>　　 (2)采用影響函數(shù)法建立了輥系彈性變形數(shù)學模型,推導了CVC軋機工作輥彎輥力影響函數(shù)、軋輥彈性變形影響函數(shù)、工作輥壓扁影響函數(shù)及輥間壓扁影響函數(shù),得出軋輥輥系彈性變形的力平衡方程、力-位移關系方程和變形協(xié)調(diào)方程。采用平滑指數(shù)和收斂指標取值的處理方法,有效地解決了輥系彈性變形計算精度及收斂問題。
　　 (3)采用差分法建立了軸對稱軋輥溫度場模型。針對實際生產(chǎn)中某一換輥周期,用該模型求解的工作輥表面溫度及熱膨脹值與實測值吻

4、合較好,驗證了模型的實用性。
　　 (4)采用“切片法”,同時考慮軋制過程中軋輥橫移的影響,建立了軋輥磨損模型。計算了實際生產(chǎn)中某一換輥周期的軋輥磨損,軋輥磨損計算值與采用高精度磨床測量值吻合較好,表明該磨損模型具有較高的在線預報精度。
　　 (5)以軋制過程軋輥軸向力最小為目標函數(shù),考慮軋制過程中軋輥橫移范圍、軋輥等效凸度范圍、帶鋼寬度范圍及帶鋼跑偏范圍優(yōu)化設計了三次CVC輥型曲線。并與采用基本設計方法得到的三次CVC

5、輥型曲線及SmartCrown曲線進行了比較,結果表明:采用優(yōu)化設計得到的三次CVC輥型曲線,不僅可以滿足帶鋼的控制要求,還可獲得較小的軸向力。
　　 (6)根據(jù)各個機架彎輥力范圍及帶鋼出口凸度的控制能力,以保證帶鋼出口平直度良好及輥間壓力均勻化為目標,合理地設計了精軋機組工作輥及支撐輥輥型曲線?，F(xiàn)場實際應用結果表明,采用本文所設計輥型曲線,不僅可以滿足熱軋帶鋼不同軋制規(guī)程的要求,而且降低了工作輥與支撐輥端部接觸應力值,減少了支