攀钢热轧板厂二期改造后精轧工艺及模型优化研究

针对攀钢热轧板厂二期改造后精轧设备和工艺条件的变化，对相关的工艺参数和极限进行了调整，从提高热轧产品尺寸精度和性能合格率、降低轧制能耗出发，对精轧工艺和数学模型进行了优化，在生产中取得了显著的效果。

超快速冷却装置及其在新品种开发中的应用

介绍了一种国外新近开发成功的板带钢超快速冷却装置(UFC),该装置用带有压力的水从密布的小孔中喷向轧件表面,用于热轧带钢其冷却速度可达300℃／s以上,其实现超快速冷却的机理主要是能够大面积的击破冷却水与轧件间的汽膜。介绍了LIFC在生产线上布置的几种方式和典型应用例。对应用UFC开发超级钢,IF钢铁素体区热轧,双相钢、TRIR钢等高附加值产品作了介绍。

冷却工艺对HP295焊瓶钢板屈强比的影响

为探讨工业生产条件下降低铁素体/珠光体钢屈强比的有效办法,研究了前段冷却、后段冷却和两段式冷却3种工艺对HP295焊瓶钢板屈强比的影响规律,通过采用两段冷却方式并控制带钢卷取温度使攀钢HP295焊瓶钢板的屈强比低于0.8,屈强比合格率由此前的不足90%提高到100%,各项力学性能满足国家标准GB6653-1994要求。

低成本590MPa级汽车大梁钢板的工业试制

在攀钢1450热连轧生产线进行了利用510MPa级化学成分的钢坯轧制590MPa级汽车大梁钢的工业试验，分析了钒微合金钢通过晶粒细化和沉淀强化提高性能的工艺原理。结果表明，终轧温度控制在800～850℃，卷取温度控制在610-50℃，可以获得良好的细晶强化和沉淀强化效果，产品具有良好的综合力学性能。

热轧带钢层流冷却设定模型的开发与实现

分析了热轧带钢层流冷却的传热过程,基于传热过程给出了冷却控制的空冷和水冷温降计算模型,该模型为线性回归模型,不同于理论的指数温降模型,回归数据取自于现场,更具有实用性,具有模型结构简单、精度高的特点·对层流冷却的设定计算(预设定和修正设定计算)的程序实现方法进行了详细描述,讨论了层流冷却系统中的组别划分,并给出了冷却控制系统的数据流程·本系统的冷却能力强,具有较宽的冷却速率调整范围,运行情况以及使用控制效果良好,能满足现场生产以及新品种开发的要求·

热轧辊型技术对冷轧钢卷局部突起缺陷的抑制

为解决由热轧带钢不良断面形状遗传到冷轧带钢而引起的钢卷局部突起缺陷,在分析猫耳形磨损辊型对热轧带钢断面形状不良影响的基础上,提出了以抑制热轧带钢边部增厚和局部高点相对高度为目的的工作辊余弦辊型。模拟计算和实验表明,余弦辊型明显改善了带钢断面形状、降低了边部增厚和局部高点的相对高度,解决了冷轧钢卷局部突起缺陷问题,并为现场解决类似问题提供了新思路。

基于神经网络的热带层流基本热流密度的计算

利用现场的数据 ,采用 BP神经元网络预报热连轧层流水冷区集管组内的基本热流密度 ,将预报的结果用于上、下集管组的热流密度的数学模型计算 ,进而优化层冷集管组的水冷温降计算数学模型的精度。将结果与采用多元回归方法所得到的结果作比较 ,表明采用 BP神经元网络计算基本热流密度的精度要高于多元回归方法的计算精度 ,卷取温度的计算值与实测值的标准差比解析回归方法减少了近 2 0 % ,说明该方法具有良好的在线应用前景。

热轧带钢粗轧区轧件温度场的数值模拟

为了优化轧制工艺和提高最终产品的质量,需要对轧件的温度场精确预测。通过对热轧带钢粗轧过程传热关系的分析,利用有限差分法建立了轧件三维温度场的数值计算模型。结合攀枝花钢铁集团公司热轧生产线的实际条件,利用该模型模拟了粗轧区轧件的温度场,并与实测结果进行了比较,验证了模型的可靠性。在此基础上,讨论了各种工艺因素对轧件温度场的影响,为改进和优化轧制工艺提供理论指导。

热连轧层流冷却系统设定模型的自适应

针对某热轧厂层流冷却系统的技术改造 ,建立了一套水冷及空冷的自适应温降模型 ,模型已通过模拟现场轧钢的 AL PHA机上的离线集成测试 ,结果表明 ,这种具有自适应能力的水冷及空冷温降模型比以往采用单一综合换热系数的温降模型具有更高的稳定性和精度 ,实用性强 。

热连轧控冷过程卷取温度精度的优化

控制冷却是热带钢轧后工艺处理中的关键技术,而卷取温度的精度又是冷却过程控制的核心·结合某热连轧厂控冷层流系统的改造,通过分析原有系统运行时对于厚带钢冷却能力不足、设定精度及纵向温度控制均匀性较差、冷却速率的控制策略单一、更换钢种组别时头几块钢的设定精度较差等方面的原因,在改造过程中有针对性地对冷却装置、冷却控制策略、数学模型进行改进,同时加强了控冷过程机模型自适应的能力,并开发了解析工具用于优化模型参数,提高了卷取温度过程控制的精度·

热带钢连轧机精轧机组板凸度仿真与实验研究

根据热带钢连轧机的特点，将以变分法为基础的金属模型和用分段离散法建立的辊系弹性模型进行迭代求解，最终求出各道次轧件出口厚度横向分布。在攀钢１４５０ｍｍ六机架热带钢连轧机现场轧制过程中突然抬辊，获得含有完整的六个道次变形区的阶梯板，其实测数据与计算值吻合很好。

热轧板带钢冷却过程中热力耦合计算及变形分析

采用有限元分析工具ANSYS,利用不同的表面传热系数,进行了热轧板带钢在常规强制对流层流冷却(冷却速度在30 ℃/s左右)以及超快速冷却(UFC,短时冷却速度可达300 ℃/s以上)情况下的热力耦合分析,计算出带钢在不同冷却强度下温度与应力的二维分布,在此基础上进行了残余应力及由此引起变形的理论分析。通过比较分析的结果,初步得出UFC的适用范围。

控制热轧板形治理横折缺陷

从受力分析入手 ,研究了横折缺陷的产生机理及生产因素与其对应关系 ,精轧板形不良引起残余应力不均是开卷出现横折的主要原因。生产中可采用控制板形和优化开卷操作工艺来消除和减轻横折的危害。

热轧带钢层流冷却计算机控制系统

从基础自动化、系统服务、过程自动化3个方面介绍了攀钢热轧带钢厂层流冷却计算机控制系统的设计,着重介绍了过程自动化中的样本微跟踪和一种改进的层冷热流密度参数回归求解方法以及系统模型调优。实际运行结果表明,国内自主开发的热轧带钢层流冷却计算机控制系统完全达到并超过了设计要求,具有较高的卷取温度控制精度。

热轧带钢控制冷却过程的样本跟踪策略

前馈控制是热轧带钢控制冷却系统的核心控制功能 ,而前馈控制的关键在于样本的微跟踪。分析了前馈控制过程中样本微跟踪的原理 ,提出在前馈控制中由基础自动化级实现带钢头部、尾部微跟踪的方法 ,阐述了由过程计算机完成样本速度预测以及在后计算自适应时样本速度跟踪“回放”的过程。将样本的跟踪策略用于某热轧带钢厂层流冷却系统的改造 。

HSMM软件在攀枝花钢铁公司热轧板厂的应用

热带轧制模型(HSMM)是在美国十几家钢铁企业、北美金属协会及美国能源部的资助下经过长时间开发的软件,该软件可分析热轧过程的力能参数、温度变化、板形以及预测钢板的组织、性能。为了验证模型的精确性,该模型首次在中国针对攀枝花钢铁公司热轧板厂的具体情况分析了3个钢种,这里介绍Q235钢的分析结果。经过修正的轧制力和温度的预测值与在线系统的实测值基本吻合,力学性能的预测值与实测值的误差不大。同时该软件还分析了板形,并提出解决办法。

一种新型实用热轧工艺参数模型的开发

介绍了一套自主开发的热轧工艺参数模型．该模型内耦合了不同钢种的变形抗力曲线, 这些变形抗力方程中耦合了钢的化学成分、温度、应变、应变速率及奥氏体晶粒尺寸等因素．根据输入的工艺参数用西姆斯方程计算每道次的应变速率及应变量,并得到相应道次的变形抗力、热轧轧制力、力矩及功率等参数．模型可根据实测的结果自学习,并修正相应的结果．与攀钢热轧厂的实测结果相比,模型的输出结果吻合较好,预测误差在10％以内．

变异PSO算法协同神经元网络在轧制力预报中的应用

为了避免BP神经元网络易陷入局部极值和基本粒子群(PSO)-神经元网络早熟收敛问题,采用一种自适应变异的粒子群优化算法训练神经元网络,根据轧制力的实测值和神经元网络的预报值确定粒子群算法的适应度函数,按照权重梯度方向进行变异操作,并首次将该方法应用到热连轧机组轧制力预报中。通过攀钢热轧板厂现场数据运算表明,该方法的预报误差平均值比传统数学模型低1.65%,比BP神经元网络低0.55%,收敛速度比BP神经元网络提高了约1/4,为进一步提高精轧机组轧制力预报精度提供了一种新的有效方法。

攀钢1450mm热连轧机组压下负荷分配

介绍攀钢１４５０ｍｍ精轧机组压下负荷分配规程，引入了标准负荷分配及标准负荷分配系数的概念，给出了计算结果，并且得到了实际生产过程的验证。

针对钢卷局部突起缺陷治理的辊型优化技术研究

为解决由冷轧来料带钢断面形状不良而引起的钢卷局部突起缺陷,提出了以合理控制带钢断面形状和比例凸度为目标的热轧工作辊辊型优化方法,利用合理的辊型曲线来补偿磨损辊型等因素对带钢断面形状的不良影响。基于实际生产状况与轧制板形理论的研究建立了优化设计数学模型,设计了辊型曲线并进行了优化计算分析。生产试验表明,优化辊型明显改善了冷轧来料带钢断面形状,钢卷局部突起缺陷治理效果显著,给企业创造了巨大的经济效益。