宽带钢热连轧板形控制参数优化

摘要

随着现代板材加工工业向高度自动化方向的发展，轧制带材板形的精确控制变得越来越重要，用户对板带钢板形质量要求越来越高，尤其随着宽薄规格产品需求量的增加，其板形控制问题也成为研究的重点，因此对薄规格产品板形控制参数及控制模型等方面做深入分析，对于全面提高企业的经济效益和社会效益具有深远的意义。 采用轧件金属变形与辊系弹性变形耦合求解方式对热轧板带轧后厚度分布进行计算，考虑了轧件的宽展，前后张力的横向分布，轧辊的热膨胀，交叉角引起的凸度，轧制压力和辊间压力的横向不均匀分布及弯辊力对板形的影响，利用条元分析法作为基本方法丌发了软件，以大量实测数据为基础，建立了PC轧机板形控制模拟系统软件，对板形控制参数进行优化，计算结果与实测结果吻合很好。采用影响函数法对轧制宽薄规格带钢时的辊系弹性变形进行了研究，并探讨了工作辊弯辊力与PC角的最佳配置关系，得出了如下的结论： 建立的宽带钢热连轧仿真系统运用本文所给的数学模型计算薄规格产品各道次的轧制压力值与唐钢现场生产中所测得的轧制上压力值进行比较，计算值与实测值的偏差均小于10﹪，模拟结果可靠，精度较高。 开发的耦合模拟系统软件适用于多种规格的板带热轧过程模拟研究，可以得到有关轧制压力分布、辊间接触压力分布、出口板厚横向分布及前后张力横向分布等大量信息。 PC轧机轧辊交叉角增大，辊身中间和边缘部位的辊间压力同时增大，对应于带钢边部处的辊间压力减小。采用不同的交叉角将影响辊间压力横向分布，进而影响板凸度，交叉角增大板凸度降低。PC轧机交叉角的变化，使其具有了较强的板形、板凸度控制能力，得出了最佳弯辊力与PC角的配置关系，使PC轧机控制效果最明显。 研究成果可进行多种规格下的板带热轧过程模拟研究，宽薄带规格成功地轧制到20. mm以下，而且其稳定性得到了很大的提高，带钢的质量也有了较大的改善，冈此对生产有重要的理论与实际意义。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1文献综述

1.1热轧宽薄带钢的生产背景

1.2带钢热连轧板形控制发展现状

1.2.1国外带钢热连轧板形控制发展现状

1.2.2国内带钢热连轧板形控制发展现状

1.3板形控制基础知识

1.3.1良好板形的几何条件

1.3.2常见的板形缺陷及影响因素

1.3.3板形控制理论

1.4主要研究内容

2热轧板带厚度分布模型

2.1变分法求解横向位移函数及前后张应力公式简介

2.1.1前张力的横向分布

2.1.2后张力的横向分布

2.2变分法求解辊缝中横向位移函数

2.3总轧制压力预估算

2.4轧辊的热膨胀和轧材的宽展量

2.4.1轧辊的热膨胀

2.4.2宽展量的确定

2.5辊系变形及辊间压力计算

2.6本章小结

3板形控制仿真系统的建立与结果分析

3.1建立仿真模拟系统

3.1.1模型精度验证

3.2薄规格带材轧制时的理论模型计算值与实测值的对比

3.2.1计算结果分析

3.3本章小结

4宽带钢热连轧板形控制参数分析与优化

4.1宽带钢热连轧轧制压力分布规律

4.1.1轧制压力分布规律及分析

4.1.2不同PC轧机轧辊交叉角对轧制压力的影响

4.1.3弯辊力对轧制压力的影响

4.2宽带钢热连轧张力分布规律

4.2.1张力分布规律及分析

4.2.2不同PC轧机轧辊交叉角对前张力的影响

4.2.3弯辊力对张力的影响

4.3宽带钢热连轧辊间压力分布规律

4.3.1辊间压力分布规律及分析

4.3.2不同PC轧机轧辊交叉角对辊间压力的影响

4.3.3弯辊力对辊间压力的影响

4.4 PC轧机交叉角、弯辊力对板凸度的影响

4.5交叉角和弯辊力的优化

4.5.1弯辊力与PC交叉角的相互作用

4.5.2交叉角和弯辊力的优化

4.6本章小结

结 论

参考文献

致 谢

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