UCM可逆式轧机板形设定模型的建立

为了提高板形控制精度和自动化程度,结合我国某厂UCM可逆轧机生产实际情况,基于轧辊弹性变形原理建立了影响函数法工作辊弯辊力寻优机制。根据不同带钢宽度、变形抗力、入口厚度、压下率和入口凸度以及轧辊半径计算与目标出口凸度对应的最佳弯辊力,将计算结果进行逐步回归分析,建立了板形设定模型,该模型计算值与影响函数法计算值之差在±20kN内。

万能凸度轧机中间辊偏移板形调控能力分析

1420单机架万能凸度轧机（Universal crown mill,UCM）轧制极薄带时,中间辊偏移对正向轧制与负向轧制时工作辊弯辊、中间辊弯辊及中间辊窜辊的板形调控特性存在一定的影响,从力学角度分析辊系的受力状态,并运用LS-DYNA有限元软件建立显示动力学模型,定量计算中间辊不偏移轧制与正向偏移轧制及负向轧制时各板形调控手段的调控特性。计算结果显示轧机中间辊不偏移时,工作辊弯辊力与带钢凸度呈线性关系,随着工作辊弯辊力的增大,带钢凸度减小;当中间辊偏移时,工作辊弯辊调控功效要大于中间辊不偏移时,且正向轧制的弯辊调控功效要优于负向轧制;中间辊弯辊调控特性表现出与工作辊弯辊相似的变化趋势。不同中间辊窜辊的板形调控能力变化不大,不偏移轧制与负向轧制调控能力基本相同,正向轧制在窜辊量为15~30 mm范围内,其调控能力好于另外两种轧制工况。

单机架UCM轧机冷轧无取向硅钢板形控制优化

针对首钢单机架UCM轧机轧制无取向硅钢出现高次复合浪形缺陷的问题,采用二维变厚度有限元方法对轧机板形调控性能进行了分析。根据计算结果,制定了相应的轧制道次与板形改善策略。在第1～第2道次,以等比例凸度原则进行轧制,而在第3～第5道次对板形进行控制,并且使目标平直度设定值遵循从小逐渐增大到成品板形的原则。为了兼顾浪形与横断面厚度轮廓协调控制,合理分配道次压下量,充分利用中间辊横移量、工作辊与中间辊弯辊的功能来改善板形。在实际生产中应用该优化策略后,冷轧无取向硅钢的波浪度由原来1%～3%降低到1%以下。

AS-UCM机型的开发及其板形控制技术

针对普通UCM平整机组因不能配置分段冷却手段而无法对板形的非对称复杂高次浪形进行精细控制的问题,研发了一套配置工作辊非对称弯辊、中间辊非对称弯辊、中间辊上下非对称窜辊的AS-UCM新机型,定量分析了AS-UCM机型对负载辊缝形状的控制能力,建立了一套适合于AS-UCM机型平整机组的板形控制模型,并在相同初始条件下将AS-UCM机型与普通UCM机型平整机组对非对称复杂高次浪形的控制效果进行了对比,得出了采用AS-UCM机型的平整机组比普通UCM平整机组对非对称高次复杂浪形的控制能力大大增强的结论,从而为平整机组高次复杂浪形的治理提供了参考。

UCM机型冷轧机组基于机理模型的弯辊在线调整技术

经过大量的现场试验与理论研究,充分结合UCM机型冷轧机组的设备与工艺特点,在基于机理模型、以产品板形波动最小为目标、分别求出弯辊力对轧制力的传递系数、弯辊力对张力的传递系数的基础上,将非线性问题进行局部线性化处理,根据现场实际轧制力与张力的波动值给出相应的弯辊力调整量,形成了一套完整的适合于UCM机型冷轧机组、基于机理模型的弯辊在线快速调整技术,应用于实际生产后取得了良好的使用效果。

UCM冷连轧机弯辊力设定值优化的研究

在改进的影响函数法基础上,采用了现场控制系统中的轧制力模型,考虑前后张应力的影响,加入了前张应力迭代环并开发了UCM冷轧机最佳弯辊力计算程序。在给定中间辊横移量条件下,计算了UCM冷连轧机轧制不同规格带材时的最佳弯辊力。工业试验表明,采用最佳弯辊力进行轧制,板形标准差平均值减少了22%～56%,获得了良好的板形控制效果。

基于ABAQUS有限元仿真对6辊CVC轧机和6辊UCM轧机板形调控性能的比较

基于ABAQUS有限元分析软件,对铝加工常用的两类6辊冷轧机,6辊CVC轧机和6辊UCM轧机,进行了有限元建模与辊系受力仿真分析;分别就不同工作辊弯辊力、不同中间辊弯辊力、不同中间辊抽动这几种板形调控手段进行不同工况组合计算,比较了两种机型的板形调控性能,为板带轧机的选型和板形控制提供技术支持。

UCM冷连轧机组基于机理模型的板形与板凸度在线综合控制技术

针对5机架六辊UCM冷连轧机组板形与板凸度控制参数的设定通常采用各个机架单独设定,其不但不容易充分发挥所有控制手段的潜力而且容易出现相关板形与板凸度控制手段作用的相互抵消、甚至有可能带来新的附加局部浪形、影响成品质量的问题,结合5机架六辊UCM机型冷连轧机组的设备与工艺特点,在板形与板凸度综合控制目标函数的基础上,同时兼顾到尽量降低轧辊辊耗,建立了一套适合于5机架六辊UCM机型的冷连轧机组板形与板凸度参数设定模型,开发出了相应的工程上实用的模型计算策略,实现了利用机理模型对板形与板凸度参数的适时、在线设定,取得了良好的使用效果。

板形调控工艺对轧辊间接触及磨损的影响

六辊UCM冷轧机目前采用工作辊窜辊、中间辊窜辊和弯辊等板形调控工艺以改善板形质量,但上述工艺对轧辊间接触应力和轧辊的磨损亦有一定的影响,进而会影响轧机的板形调控能力。利用ABAQUS有限元软件建立了某厂采用的六辊UCM冷轧机1/2辊系有限元模型,对不同板形调控工艺参数情形下的辊间接触应力进行了分析,结合轧辊磨损深度计算模型,分析并揭示了板形调控工艺对轧辊磨损的影响规律。结果表明:工作辊和中间辊窜辊不仅会增加与其直接接触的轧辊表面接触应力分布不均匀性,亦会引起轧辊反窜辊方向一侧表面磨损随窜辊量增加而急剧增加;而中间辊弯辊工艺能一定程度上提高辊间接触应力和磨损轧辊轴线方向分布的均匀性。

单机架UCM轧机板形的控制策略

针对硅钢板形要求,通过平坦度控制和凸度-边缘降控制改善板形,同时结合工艺参数的优化和完善,可以确定每道次轧制时板形控制的策略。

UCM轧机的设计原理及其弯辊横移装置的设计

本文介绍了UCM轧机的设计原理及其弯辊横移装置的设计,并指出了UCM轧机的不足之处。

UCM冷轧机刚度有限元分析

通过分析UCM冷轧机工作原理及性能特点,建立了UCM冷轧机工作机座三维模型及有限元模型。与以往模型相比,该模型充分考虑了由于窜辊、辊形、单侧驱动等因素带来的辊系不对称缺陷,极大提高了计算精度及结果可信度。以1 MN为步进,自3 MN施加轧制力至15 MN,得到13个工况下的压上缸行程,进而计算冷轧机刚度系数。将有限元计算刚度系数与现场实测数据计算的刚度系数做对比,误差为0.963%,误差极小。则有限元计算结果可为轧机的刚度设计提供可靠的科学依据。

1420mm单机架UCM轧机板形控制研究

马钢单机架轧机轧制方式灵活,针对硅钢板形要求,通过平坦度控制和凸度-边缘降控制改善板形,同时结合工艺参数和辊形的优化和完善,确定每道次轧制时板形控制的综合策略,指导现场生产,从而大幅度提高产品的质量。

考虑工作辊水平挠曲时UCM轧机的板形模型及其影响因素研究

针对"长径比"较大的六辊UCM轧机轧制过程中存在工作辊水平挠曲影响板形控制精度的问题,充分考虑到六辊轧机设备与工艺特点,在研究了由于工作辊水平挠曲而引起的辊间接触状态及应力状态变化机理的基础上,建立了一套适合于大"长径比"的六辊轧机的板形模型,并以某钢厂典型规格产品为例,定量分析了长径比、张力差等因素对工作辊水平挠曲及板形的影响,同时比较了考虑工作辊水平挠度与不考虑工作辊水平挠度两种情况下弯辊与窜辊对六辊轧机的板形控制能力。将本模型应用到某钢铁厂450六辊可逆轧机,并编制出相应的板形预报软件,有效地解决了以往板形预报不准的问题。

UCM轧机板形调控机构对轧制压力分布影响

以某1 420 mm带钢冷连轧机为原型,采用三维弹塑性有限元法对UCM轧机冷轧过程进行了模拟,分析了不同板形调控机构对轧制压力分布的影响.结果表明:在工作辊弯辊作用下,轧制压力在带钢边部的峰值消失且在中部逐渐增加,使马鞍型三维分布变为凸型分布;中间辊弯辊对轧制压力的影响相对较小,基本没有改变其分布形式;中间辊横移消除了轧制压力在带钢边部骤增的趋势,使其在接触变形区的分布更平缓.三者对轧制压力的影响程度:工作辊弯辊>中间辊横移>中间辊弯辊,这与其调控功效对比结果一致,表明板形调控机构通过影响轧制压力分布来改变带钢板形的工作机理.

UCM轧机中间辊最优轴向横移位置计算

采用有限元法建立了1450mm六辊UCM轧机辊系变形模型,计算了中间辊轴向横移位置对轧机横向刚度的影响。分析了带钢宽度、轧制力、辊径等参数对中间辊最优轴向横移位置的影响规律。结果表明,带钢宽度和工作辊辊径对中间辊最优轴向横移位置影响显著;轧制力、中间辊辊径以及支撑辊辊径对其影响较小。

泰钢1780mm六辊UCM轧机及其不锈钢冷轧工艺技术

中国重型机械研究院有限公司为山东泰山钢铁集团有限公司研制开发了国内首套具有完全自主知识产权的碳钢-不锈钢混合轧制的1780mm六辊UCM型单机架可逆冷轧机组,该机组既可生产普碳钢,又可生产不锈钢。本文介绍了该机组的主要技术参数、型号和技术特点,并对其生产不锈钢的工艺和技术以及存在的问题进行了阐述。

轧制电工钢板的可逆轧机

随着中国国内电工钢板需求量的急速增长,热轧电工钢逐渐向能耗低的冷轧电工钢发展,并且对于高牌号电工钢的需求增加。三菱日立制铁机械株式会社既制造生产电工钢板的连续TCM及PL-TCM轧机成套设备,满足大批量生产中低牌号的电工钢板,又制造可满足生产高牌号电工钢板的HZ-轧机,本文主要介绍最近提供给用户的最新型分体牌坊式HZ-轧机及UCM-轧机。

铝带六辊冷轧机弯辊装置质量控制点探析

文章主要介绍了铝带六辊冷轧机弯辊装置的结构特点,对弯辊装置中的重要零部件在制造过程中需要注意的质量控制点进行了详细阐述,并对现有结构存在的问题及优化方向提出了改进意见。

弯辊力对辊缝形状影响的分析

采用有限元法建立1450mm六辊UCM轧机辊系变形模型，计算出弯辊力变化对轧辊辊缝形状的影响。结果表明，中间辊弯辊与工作辊弯辊都对辊缝形状有影响，工作辊弯辊对辊缝形状成正比变化。