五机架UCMW冷连轧机板形平坦度自动控制系统

板形平坦度自动控制系统是板带材冷连轧机过程控制系统的重要组成部分。从国外成套引进的某1550UCMW冷连轧机组装备了具有国际先进水平的板形平坦度自动控制系统。本文通过对此系统的深入消化研究,从预设定控制、弯辊力-轧制力前馈控制和闭环反馈控制三个方面,分别总结介绍了系统的扳形控制策略和控制模型设计思想。

UCMW冷连轧机板形控制系统优化

UCMW冷连轧机是国内大量引进并广泛使用的一种现代化冷连轧机。针对某厂UCMW冷连轧机板形平坦度控制精度不高的问题,系统学习了UCMW冷连轧机板形控制系统。研究发现,原有的弯辊力分配策略只能提供工作辊与中间辊弯辊同向配合,故对于四分之一浪、边中复合浪等复杂浪形无法达到理想的控制效果。在此基础上,提出了根据实测板形缺陷实时调整弯辊力分配比例的控制策略,可在保证二次板形控制精度的同时,最大程度地兼顾控制四次板形。理论研究成果成功应用于实际生产,板形控制精度有了一定程度的提高。

UCMW机组冷连轧过程板形形成机理及预报模型

针对带钢横向方向不均匀塑性变形引起的带钢板形缺陷,对冷连轧过程中带钢板形问题展开机理研究,考虑前后机架带钢的遗传特性,建立适合于UCMW(Universal Crown Mill with Work roll shifting)机组的冷连轧过程板形预报模型,实现对冷连轧机组各个机架出口板形的定量预报,为分析板形影响因素提供理论基础。结果显示,板形预报曲线与实测结果的分布趋势相同,单元预报误差在2 I以内,整体板形误差在4 I以内,说明该模型具有较高的预报精度,能够满足现场生产板形情况的预报需求与模拟分析。通过准确的板形预报,可以实现对带钢板形缺陷的有效控制,从而直接提高产品的平整度和表面质量。

薄膜前处理锆成膜量影响因素分析

使用SEM和EDS能谱对薄膜前处理锆化膜形貌和元素组成进行了表征,并分析了薄膜前处理控制变量对锆成膜量的影响。结果表明,锆系薄膜主要由Zr和Si元素组成,其中Zr和Si的质量分数分别为2%和0.2%;锆成膜量随着温度的升高而增加,锆成膜量在30~35℃区间随温度的变化幅度较其他温度区间大;随着处理液锆浓度的提高,锆成膜量也随之增加,当锆浓度由0.2 mg/L提高到0.4 mg/L时,锆成膜增加量相对最多,增加量为10 mg/m2;提高处理液的pH也能够促进锆成膜,当pH在4.5~4.8区间时,锆成膜量随pH的变化最为明显;锆成膜量随着处理时间的延长逐渐增加,且成膜速度呈现出先快后慢的趋势;而随着薄膜处理液游离氟的提高,锆成膜量呈现下降的趋势,在15~25 mg/L区间,锆成膜量受游离氟变化的影响最大。

冷轧板形控制HMI的设计实现

介绍了冷轧板形自动控制系统功能,并以鞍钢1250 mm冷轧机组板形控制HM I设计实现为例,对板形控制HM I组成、特点及实现过程进行了分析论述。

不锈钢板冷轧机的现状和发展

简要叙述不锈钢板冷轧机（20辊森吉米尔轧机、四柱式2O辊轧机、12辊CR轧机等）的结构特点、发展概况及各自采用的先进控制系统。

PCA降维技术在弯辊力预设定中的研究与应用

为了提高冷连轧带钢弯辊力预设定模型的计算效率,在原有基于GA⁃BP神经网络的弯辊力预设定模型基础上,引入主成分分析(PCA)数据降维技术,通过PCA将原有10个轧制参数变量转换为3个主成分变量,降维后的主成分变量包含了原始实测轧制参数93.55%的信息,实现了轧制参数特征的有效提取;将其作为神经网络的输入,建立PCA⁃GA⁃BP新形态弯辊力预设定模型,简化了模型结构。以某1450 mm冷连轧生产线数据作为样本比较了2种模型的计算性能,结果表明,2种模型均具有较好的泛化能力,在保证带钢头部板形精度的基础上,PCA⁃GA⁃BP模型与原模型相比迭代次数减少86次,计算时间缩短73 ms,预报效率显著提高。

平整度和表面控制在钢材精加工领域的发展

叙述了ＫｖａｅｒｎｅｒＭｅｔａｌｓ在过去、现在以及不久的将来对优质冷轧板带加工领域的发展所作的贡献，讨论了冷轧机的设计，镀锡板张力矫直的进展，平整。

退火和平整工艺对08Al钢冷轧包芯线用冷轧薄带力学性能的影响

试验研究了退火工艺(820℃连续退火,670℃罩式退火和730℃罩式退火)和平整延伸率(0.8%,1.2%和1.5%)对包芯线用08Al钢(0.07%C,0.05%Al,0.0040%N)0.4 mm冷轧薄带组织和性能的影响。结果表明,连续退火薄带组织为铁素体+珠光体,屈服强度(300 MPa)和屈强比(0.78)高,延伸率(35%)较低,塑性差,不适合压制成形;730℃罩式退火薄带晶粒粗大,不均匀,成形性能差;670℃罩式退火薄带组织为再结晶铁素体和呈点链状的游离渗碳体,屈服强度(252 MPa)和屈强比(0.69)低、延伸率(48%)较高,成形性能好;随平整延伸率的增加,屈服强度和屈强比先降低后升高,延伸率下降。合适的平整率应控制在1.2%左右,成形性能最佳,应用效果良好。

本钢冷轧厂冷轧带钢板形控制和调节

针对本钢冷轧厂轧机的生产实际,在冷轧机压下率的分配、影响轧制稳定性因素、轧机自动方式的运用、板形仪及其它因素对带钢平直度的控制等几方面进行了优化和控制,提高了板形质量。

冷轧薄钢板的平直度控制

简述了影响钢板平直度的因素，即原料热轧卷的板型；支特辑上的新技术；中间辊的作用；工作辊的变化；末架工作辊的区域冷却（点冷却）等。由于最近的新技术开发，可以使轧出的钢板平直度达到±5I的高标准。

单机架可逆轧机板形自动化控制系统应用

介绍了自主开发的冷轧板形自动控制系统的相关硬件配置和控制技术,对系统采用的倾斜控制技术、弯辊控制技术、窜辊控制技术以及相关控制模型进行了描述。该控制系统投入使用后,能够有效控制板形偏差,提高冷轧产品的成品质量。

冷轧薄板厚度检测及自动厚度控制（AGC）系统的研究与应用

该文介绍了一种冷轧薄板厚度自动测量仪的原理和方法以及测厚仪的选型，论述了所开发的冷轧薄板厚度自动控制系统的结构。在此基础上，综合实际测得的厚度信号，采用自动控制方法，实现了反馈AGC、监控AGC、流量AGC等厚度自动控制（AGC）。通过对AGC系统的仿真，以检验该系统的可靠性和精度。同时，将所研发的系统应用于莱钢1500mm冷轧机薄板厚度自动控制中，其响应速度和厚度精度均达到国家标准，能满足生产需求，具有较高的经济效益和推广价值。

冷轧带钢板形测控前沿技术的创新方略

板形在线检测与闭环控制,是生产高级精品冷轧带钢的必然要求。自主创新板形测控技术,是实现中国钢铁工业发展升级、建设钢铁强国的重大需求。在简要介绍冷轧带钢板形测控技术的基本情况、发展方向和存在问题的基础上,系统阐述了推进技术创新发展的战略构想。主要研究内容包括5个方面,板形检测通道耦合与信号解耦的原理和模型,板形调控的动态模拟和动态解耦模型,板形调控的深度智能建模,板形测控系统的计算仿真和数字孪生,板形测控系统的试验研究。需要解决的关键科学技术问题有4个,板形仪通道耦合原理和解耦方法,板形调控的动态建模和解耦方法,板形调控的深度智能建模方法,板形测控的数字孪生方法。创新目标是建立板形检测信号解耦和板形控制动态智能的方法与模型,研制国际先进的高精度板形测控信息物理系统(CPS),突破提升板形测控理论和技术水平。研究方案以国产板形测控系统应用于六辊轧机为对象,采用理论分析、建模仿真、试验研究、机器学习等方法,首先分别研究板形检测解耦、轧辊整体调整、轧辊局部调整等3个子系统,然后进行集成,通过整体系统的计算仿真和数字孪生、实验室研究和工业试验,不断改进提高。旨在促进板形测控技术的深入研究,提高钢铁工业的智能化水平。

IF钢冷轧板表面条状缺陷成因及控制

条状缺陷是IF钢冷轧板常见的表面缺陷之一,针对邯钢IF钢冷轧板表面出现的条状缺陷,分析了该类条状缺陷的成因,并提出了合理的控制措施。通过SEM-EDS分析发现条状缺陷内部存在大量的小尺寸Al_2O_3颗粒,分析其来源于铸坯中大型Al_2O_3夹杂物。对不同浇注阶段铸坯进行SLIME法大样电解并采用SEM-EDS分析其大型夹杂物类型,发现在交接坯和换水口坯中存在较多的大型Al_2O_3夹杂物,分析其来源为水口结瘤物。综合分析后得出此类条状缺陷成因是水口结瘤物脱落被卷入结晶器,并在铸坯中形成大型Al_2O_3夹杂物,进而在冷轧板轧制过程中形成表面条状缺陷。

六辊轧机工作辊辊形边降调控能力分析

使用带有辊形的工作辊是六辊轧机减小带刚边降的有效手段之一,然而目前对于辊形设计规律的研究仍显不足。首先在分析各种轧机辊系弹性变形计算算法优缺点的基础上,提出分割矩阵求解方法:针对六辊轧机建立影响函数线性方程组,将方程组系数矩阵分割后,把矩阵条件数最小的系数矩阵作为最终迭代环节,同有限元法对比显示其精度合格、速度更快,适用于承担大规模辊系弹性变形预设定分析时的高强度计算任务。其次利用分割矩阵影响函数法,针对工作辊辊形曲线段高度、锥度段斜率对边降调控能力的影响进行研究。结果表明,工作辊辊形高度越大,边降调控能力越强,同凸度控制耦合作用越强;斜线段斜率对边降调控能力影响不大,斜率越小,越有利于同平坦度控制解耦。最后根据以上规律,为工业现场设计了新式辊形曲线,进一步提高5mm边降合格率。研究结果表明,通过分割矩阵迭代法,辊系弹性变形计算更为精确,同时大的曲线段高度与小的直线段斜率是提高工作辊辊形边降控制能力的有效方案。

冷轧薄板钙镁铝尖晶石类夹杂物成因分析

针对超低碳铝脱氧镇静钢在冷轧冲压过程中出现开裂情况进行了电镜和能谱成分分析,确定了主要夹杂物含有Al_(2)O_(3)、CaO及MgO,为钙镁铝尖晶石类夹杂物。研究了该问题炉次的钢包顶渣组分、中间包覆盖剂及涂层侵蚀情况,讨论了夹杂物的来源。结果显示,Al_(2)O_(3)为脱氧产物及二次氧化的产物;CaO的来源为渣中较高活度的CaO与钢水中酸溶铝Al_(s)反应导致Ca元素进入钢水,进而与钢水中的O生成CaO。MgO主要为中间包覆盖剂氧化镁及涂层融蚀的氧化镁进入中间包渣系,与钢水中的Al_(s)反应导致Mg元素进入钢水,再与钢水中的O生成MgO。

冷轧带钢板形测控技术的发展状况和关键问题

冷轧带钢属于高端精品钢材,板形在线检测与控制是冷轧带钢的高端核心关键技术。自主创新研制板形测控系统是实现中国钢铁工业发展升级、建设钢铁强国的重大需求。目前,板形测控技术市场国外占据优势,国产系统正在代替进口,扩大应用规模,推进技术完善。研制先进的板形测控系统需要解决的关键技术有高精度高质量的板形仪、功能完备强大的控制手段和方法、高精度高速度的数学模型。板形仪主要有接触式和非接触式两大类,接触式板形仪通过测量带钢张力的横向分布反映板形,非接触式板形仪通过测量带钢浪形反映板形。接触式板形仪可靠耐用精度高,应用广泛,发展趋势为整辊式板形检测辊、无线式信号传输装置、板形数据的精确处理。板形控制数学模型的主要类型,按建模的原理和方法可分为机理模型和智能模型;按模型的性质和作用可分为分析模型和控制模型;按板形的表示方法可分为多点控制模型和分量控制模型。板形控制模型的发展趋势为机理与智能协同建模、动态模拟预报和动态解耦控制、多种手段和方法的协同优化。进一步提高板形测控技术水平需要突破3项关键问题,即整辊式板形仪通道耦合与解耦的机理模型、板形控制的动态模拟和动态解耦模型、板形控制的高精度智能建模方法。