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1 冷连轧技术及板形问题综述1

1.1 板带材生产发展概况1

1.2 生产工艺流程2

1.3 计算机控制系统3

1.4 板形的描述4

1.4.1 横截面外形5

1.4.2 平坦度6

1.4.3 PCFC控制10

1.4.4 板形生成和板形良好条件11

1.5 板形控制的工艺理论13

2 冷轧带钢先进板形控制和检测技术15

2.1 轧机机型15

2.2 柔性和刚性辊缝18

2.2.1 影响辊缝曲线的因素18

2.2.2 柔性辊缝型20

2.2.3 刚性辊缝型23

2.2.4 刚柔辊缝兼备型24

2.3 辊形设计原则26

2.3.1 辊形设计方法26

2.3.2 轧辊辊形27

2.3.3 轴向移位变凸度技术27

2.4 轧制工艺控制手段31

2.4.1 液压弯辊31

2.4.2 液压窜辊32

2.4.3 弯辊和窜辊结构32

2.4.4 丰富的板形控制手段33

2.5 板形控制策略34

2.5.1 控制模型34

2.5.2 数学模型37

2.6 平坦度和板廓检测技术42

2.6.1 平坦度检测技术42

2.6.2 板廓检测技术52

2.7 板形控制目标曲线设定52

2.7.1 常用板形控制目标设定方法53

2.7.2 补偿检测54

2.7.3 下道工序要求54

2.7.4 轧制过程要求55

2.7.5 现场使用的目标曲线55

2.8 板形平坦度缺陷模式识别56

2.8.1 最小二乘拟合法56

2.8.2 BP神经网络58

3 板形控制性能主要评价指标70

3.1 辊缝横向刚度70

3.2 辊缝各点横向刚度系数70

3.3 辊缝凸度调节域71

3.4 承载辊缝形状分布特性系数72

4 板带轧制有限元仿真模型73

4.1 轧辊的弹性变形理论73

4.2 轧机辊系弹性二维静态有限元模型74

4.3 板带轧制三维有限元模型79

4.3.1 轧件三维弹塑性动态有限元模型80

4.3.2 轧机辊系三维静态有限元模型84

4.3.3 轧辊与轧件一体化的1/2三维静态有限元模型88

4.3.4 轧辊与轧件一体化的完整三维静态有限元模型89

4.3.5 轧辊与轧件一体化的1/4三维动态有限元模型91

4.3.6 轧辊与轧件一体化的1/2三维动态有限元模型94

5 基于遗传算法的工作辊磨损预报模型97

5.1 影响磨损的主要因素97

5.2 磨损辊廓形成的影响因素97

5.3 磨损预报模型98

5.4 模型参数分析100

5.5 参数优化100

5.5.1 遗传算法的基本步骤100

5.5.2 参数优化的程序设计101

5.5.3 程序结构及流程图105

5.6 参数优化结果分析105

6 1700mm四辊冷连轧机组工艺改进108

6.1 冷连轧机辊缝凸度影响特性研究109

6.1.1 辊缝凸度计算模型分析109

6.1.2 计算工况和参数的确定109

6.1.3 辊缝凸度主要影响因素分析109

6.2 冷连轧边降控制与凸度、平坦度综合控制研究111

6.2.1 宽展沿横向的分布112

6.2.2 金属横向流动的影响因素分析113

6.2.3 带钢平坦度模型115

6.2.4 带钢边降与金属横向流动分析116

6.2.5 冷连轧机板形综合控制策略117

6.3 边降控制辊形配置118

6.3.1 冷轧带钢边降构成分析118

6.3.2 常规配套辊形的分析119

6.3.3 单锥度辊辊形设计119

6.3.4 单锥度的板形控制特性121

6.3.5 边降控制窜辊模型的研究122

6.3.6 单锥度辊的工业应用123

6.3.7 边降控制辊形配置分析124

6.4 连续变锥度工作辊板形控制特性分析131

6.4.1 连续变锥度工作辊的设计131

6.4.2 板形控制特性仿真分析132

6.5 SmartCrown轧机板形控制特性研究135

6.5.1 SmartCrown辊形设计137

6.5.2 工作辊辊形和辊缝曲线对比140

6.5.3 空载辊缝的凸度调节能力对比143

6.5.4 SmartCrown轧机板形控制性能分析144

6.5.5 SmartCrown辊形改进设计研究145

6.5.6 改进后的板形调控特性对比分析147

6.5.7 配套支持辊FSR的设计149

6.5.8 仿真结果分析151

6.6 考虑带钢压下率的冷连轧机最佳工作辊径配置153

6.6.1 辊径对轧机刚度特性的影响153

6.6.2 冷连轧机工作辊最大许用直径的确定154

6.6.3 配辊方案应用156

6.7 综合测试分析157

6.7.1 生产轧机概况157

6.7.2 测试仪器158

6.7.3 轧辊辊形的加工159

6.7.4 工作辊综合测试161

6.7.5 支持辊综合测试162

6.7.6 带钢横向厚度的测量165

7 2180mm六辊冷连轧机组工艺改进170

7.1 酸洗-联轧机组工艺流程170

7.2 酸洗-联轧机组的主要工艺设备对比173

7.3 中间辊CVC辊形曲线174

7.4 板形调控特性分析175

7.4.1 不同弯辊力175

7.4.2 不同板宽176

7.4.3 不同窜辊量177

7.4.4 辊间接触压力分析177

7.5 冷连轧机非成品机架对成品板形的调控功效178

7.5.1 单机架各板形影响因素对本机架出口板形的影响178

7.5.2 不同机架对成品板形调控功效模型的建立180

7.5.3 2180mm机组不同机架板形调控功效的分析182

7.5.4 试验分析186

7.5.5 机架间的影响分析186

7.6 非接触式SI-FLAT板形仪187

7.6.1 轧机板形控制系统187

7.6.2 板形计算模型解析187

7.6.3 简单状况下带钢振动问题分析189

7.6.4 忽略纤维条间相互作用所引起的板形误差190

7.6.5 板形计算误差分析192

7.6.6 板形仪选型应用情况194

8 宽带钢冷连轧机选型配置研究196

8.1 选型配置分析196

8.1.1 选型配置策略196

8.1.2 冷轧带钢产品对板形的要求198

8.1.3 冷连轧机机型配置198

8.2 五机架四辊冷轧机板形控制选型配置策略199

8.2.1 门户机架199

8.2.2 成品机架200

8.2.3 中间机架201

8.3 六辊冷连轧机的机型配置分析203

8.3.1 刚性辊缝203

8.3.2 柔性辊缝205

8.3.3 刚柔兼备辊缝206

8.4 宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比209

8.4.1 辊系有限元模型210

8.4.2 轧制力纵向刚度分析211

8.4.3 弯辊力纵向刚度分析214

8.5 冷连轧机不同刚度配置下的板形板厚控制215

8.5.1 刚度设定215

8.5.2 各扰动量的影响216

8.5.3 各控制量的影响217

8.6 不同机型下的辊间接触压力比较219

8.6.1 SmartCrown轧机的辊间压力分析222

8.6.2 HCW轧机的辊间压力分析224

8.6.3 UCM轧机的辊间压力分析225

8.6.4 CVC6轧机的辊间压力分析228

参考文献231