高精度轧制技术PDF电子书下载

1 绪言 1

1．1 21世纪钢铁工业的发展特点 1

1．1．1 钢铁工业正在经历激烈的竞争 1

1．1．2 世界钢铁工业更加趋于国际化 2

1．1．3 钢铁技术革命正在加速、扩展和深化 3

1．1．4 全球钢铁工业所有制和产品结构将进行调整 4

1．1．5 钢铁生产的灵活性将进一步加强 5

1．1．6 21世纪钢铁企业生存和发展的总体战略 6

1．2．1 我国钢铁工业的现状 8

1．2 走向21世纪的我国钢铁工业 8

1．2．2 我国“入世”后钢铁工业面临的新形势 9

1．2．3 依靠技术进步，抓住机遇、迎接挑战 11

1．3 国内外高精度轧制技术的现状及其发展 16

1．3．1 热轧板带技术 17

1．3．2 冷轧板带及涂镀层技术 18

1．3．3 型钢轧机技术 19

1．3．4 线材轧机技术 19

1．3．5 无缝管轧制技术 20

2．1 板厚和板形的基本概念 22

2．1．1 板带材几何尺寸精度的表示方法 22

2 板厚板形控制 22

2．1．2 横向厚差与板形的关系 25

2．1．3 平直度表示方法I及其与波浪度λ的关系 26

2．2 轧件厚度波动的原因及厚度控制的基本原理 26

2．2．1 轧件厚度波动的原因 26

2．2．2 厚度控制的基本原理 29

2．3 板带材平直度缺陷的分析及矫正 31

2．3．1 平直度的基本概念 31

2．3．2 平直度缺陷的分类 32

2．3．3 平直度缺陷分析 32

2．3．4 不平直板带材的矫直 34

2．4 板厚调节方式的发展 35

2．5 动态设定型变刚度厚控方法的效果分析 38

2．5．1 引言 38

2．5．2 动态设定AGC测控模型 39

2．5．3 动态设定AGC在板带轧机上的应用效果 42

2．6 板形控制方式 46

2．6．1 板形控制的工艺方法 46

2．6．2 板形控制的设备方法 48

2．6．3 各种板形控制技术的比较 63

2．7．1 板形标准曲线的概念 65

2．7 板形标准曲线 65

2．7．2 板形标准曲线的作用和意义 66

2．7．3 板形标准曲线的设定方法 68

2．7．4 选择板形标准曲线的原则 70

2．8 实用板形方程的建立和应用 71

2．8．1 板形方程的建立 71

2．8．2 板形方程在承钢热带厂的应用 77

2．9 几种常用板形及凸度控制数学模型 78

2．9．1 板形及凸度控制模型 78

2．9．2 三种凸度控制模型的特点及相互关系 79

2．10．1 系统的硬件组成 80

2．10 AFC（自动板形控制）系统及其应用 80

2．10．2 系统的软件组成 81

2．10．3 我国某厂引进AFC的消化和应用情况 83

2．10．4 板形目标设定曲线在AFC系统中的作用 85

2．11 新型板形测控方法及应用 86

2．11．1 引言 86

2．11．2 对现行板形控制方法的分析 88

2．11．3 新型板形测控方法（板形计法）模型的建立 90

2．11．4 板形测控矢量模型 91

2．12．1 概述 95

2．12 板厚板形综合调节 95

2．12．2 DC轧机的基本原理 98

2．12．3 DC轧机的主要特点 101

2．13 板形和厚度控制的一体化实现 102

2．13．1 板形和凸度控制的特点 102

2．13．2 高精度在线控制板形和凸度的条件 103

2．13．3 高精度板形和厚度一体化控制的实现 104

2．14 板带材轧制动态理论的发展和应用 105

2．14．1 板带轧制动态理论的研究现状 105

2．14．2 板带轧制动态理论的实际应用 108

2．15 板形模糊控制技术的发展 110

2．15．1 模糊控制的发展及在板形控制中的导入 111

2．15．2 模糊逻辑在板形控制中的应用 111

2．16 宽度自动控制技术 117

2．16．1 传统热轧带钢生产的宽度控制 117

2．16．2 轧制过程的宽度自动控制 119

2．16．3 薄带坯连铸连轧的宽度控制 121

2．17 轧制理论的研究是实现高精度轧制技术的基础 123

3．1 当前轧制理论研究的进展情况 127

3 用边界元法对板带轧制过程进行的高精度数值模拟 127

3．2 边界元法简介 128

3．3 板带轧制过程的高精度数值模拟 131

3．3．1 有摩擦弹性接触问题的边界元法 132

3．3．2 求解接触问题的快速边界元法 138

3．3．3 用逆向边界元法分析接触问题 143

3．3．4 弹塑性问题的边界元法 148

3．3．5 有摩擦弹塑性接触问题的边界元法 163

3．3．6 弹塑性有限形变问题的边界元法 166

3．3．7 弹塑性有限形变接触问题的边界元法 180

3．3．8 高精度轧制接触模型 187

4 中厚板高精度轧制技术 192

4．1 中厚板轧机及轧制技术的发展 192

4．1．1 中厚板轧机的发展 192

4．1．2 宽厚板轧制技术的发展概况 195

4．1．3 宽厚板轧机及主要技术装备 197

4．1．4 厚板轧制技术发展方向 204

4．2 奥钢联中厚板轧机技术 205

4．2．1 引言 205

4．2．2 HYDROPLATE技术包 206

4．2．3 预平整机和ADCO技术 209

4．2．4 全辊缝控制热平整机和平整模型 212

4．3 厚钢板轧制技术的发展 213

4．3．1 厚钢板操作技术概况 214

4．3．2 厚钢板生产的技术动向 216

4．4 BM-II型中厚板轧机厚度控制系统 218

4．4．1 轧机的工艺参数与技术特性 219

4．4．2 计算机·AGC系统 220

4．4．3 厚控系统的技术特点 222

4．4．4 系统的主要功能与技术指标 224

4．4．5 基本控制方法 225

4．5 首钢中厚板轧机AGC计算机控制系统 227

4．5．1 轧制工艺参数 227

4．5．2 计算机系统硬件配制 227

4．5．3 传感器及伺服阀的配制 228

4．5．4 轧辊压靠弹跳方程 230

4．5．5 AGC系统 232

4．6 中厚板板形控制技术 235

4．6．1 概述 235

4．6．2 中厚钢板板形控制内容及指标 235

4．6．3 纵向板厚控制 237

4．6．4 横向板形控制 238

4．6．5 平面板形控制 240

4．6．6 中厚板检测技术 241

4．6．7 今后的展望 242

5 带钢高精度轧制技术 243

5．1 热轧除鳞技术 243

5．1．1 热轧氧化铁皮的产生 243

5．1．2 薄板坯连铸连轧中的除鳞技术 246

5．2．1 简介 253

5．2 热带轧机无头轧制生产技术 253

5．2．2 无头轧制的目的 254

5．2．3 热带无头轧制的主要技术 255

5．2．4 无头轧制工艺的应用效果 265

5．3 动态修正轧机弹跳值提高热轧带钢头尾厚度精度 266

5．3．1 数据采集及滤波处理 266

5．3．2 弹性曲线的回归模型及其分析 268

5．3．3 动态修正轧机弹跳值和讨论 270

5．4 超薄热轧带钢生产新技术 272

5．5．2 超薄热带的轧制特征及设备与控制技术特点 275

5．5．1 简介 275

5．5 日本超薄热轧带钢的生产 275

5．5．3 超薄热带的质量 277

5．6 热连轧机组板形预设定策略与模型 278

5．6．1 热轧板形的生成 278

5．6．2 热轧板形控制策略 279

5．6．3 基于凸度传递的热轧板形预设定控制模型 280

5．7 特薄规格热轧带钢生产现状和前景 283

5．7．1 生产薄规格热轧带钢的意义 283

5．7．2 生产薄规格热轧带钢的成套技术正在形成 284

5．7．3 发展前景 287

5．8 宽带钢冷轧机的发展 288

5．8．1 宽带钢冷轧机的较大发展 288

5．8．2 宽带钢冷轧机的类型及发展趋势 289

5．8．3 单机架可逆式冷轧机有较大发展 291

5．8．4 随着用户对冷轧带钢质量和产品的精度要求不断提高出现了多种新型轧机 293

5．8．5 展望 294

5．9 大力发展高精度冷轧带钢 296

5．9．1 引言 296

5．9．2 高精度冷轧带钢的应用 297

5．10 十二辊冷轧机灵活的凸度控制系统 301

5．10．1 带有组合式支撑辊的十二辊多辊轧机 301

5．9．3 生产高精度冷轧带钢的技术关键 301

5．10．2 主要技术条件 303

5．10．3 轧机的紧凑式设计 303

5．10．4 自动化 303

5．10．5 中枢网络系统 304

5．10．6 AFC和AGC 304

5．11 十二辊可逆式冷轧机板形控制 305

5．11．1 辊系结构 305

5．11．2 板形控制模式 305

5．11．3 板形自动控制过程 309

5．11．4 十二辊轧机板形控制的特点 312

5．12 二十辊森吉米尔式轧机板形控制 312

5．13 西马克、德马克开发的冷轧新技术 314

5．13．1 冷轧机技术 315

5．13．2 TKS冷连轧机 316

5．13．3 边部减薄控制法 317

5．13．4 新的自动化系统 317

5．14 SDI紧凑式冷轧机 318

5．15．1 系统控制冷轧板形质量 319

5．15 宝钢冷轧板形的系统控制 319

5．15．2 优化酸洗拉矫工艺参数，改善热轧带钢平直度 320

5．15．3 完善轧机板形控制系统 321

5．15．4 下游机组的板形控制 322

5．16 高精度四辊液压精轧机组 323

5．16．1 引言 323

5．16．2 机组的主要性能参数 323

5．16．3 机组的主要技术特点 325

5．16．4 采用的新技术和新装置 326

5．17．1 引言 331

5．17 精密镀铜钢带性能分析与应用 331

5．17．2 镀铜钢带材质的选择 332

5．17．3 镀铜钢带尺寸公差及形状 334

5．17．4 镀铜钢带镀层厚度及表面质量 335

5．17．5 镀铜钢带的性能 335

5．17．6 镀铜钢带的晶粒度与显微组织 336

5．17．7 双层卷焊管的技术性能 337

5．17．8 精密镀铜钢带的应用 338

5．18．1 引言 339

5．18．2 板形与前张力、横向厚差的关系 339

5．18 冷轧带材前张力分布及横向厚差与板形关系 339

5．19 双阶梯支撑辊在四机架冷连轧机上的应用 343

5．19．1 双阶梯支撑辊主要参数的确定 343

5．19．2 双阶梯支撑辊实验方案 346

5．19．3 试验结果 347

5．20 K-WRS轧机的开发和发展 348

5．21 动态形状轧辊 349

5．21．1 什么是DSR 350

5．21．2 动态形状轧辊的特点 351

5．22．1 超高张力轧制 353

5．22 先进的轧制技术 353

5．22．2 复合矫直轧制和复合成型轧制 354

5．22．3 改善表层的半熔融和熔融轧制 355

5．22．4 多自由度非对称轧制 356

6 其他高精度轧制技术 358

6．1 日本钢管的尺寸精度控制 358

6．1．1 自动轧管机组钢管尺寸精度控制 358

6．1．2 连续式轧管机组钢管尺寸精度控制 359

6．2 轿车用精密钢管 364

6．2．1 精密钢管与汽车工业 364

6．2．3 生产工艺特点 365

6．2．2 轿车用精密钢管的技术要求 365

6．2．4 典型品种介绍 367

6．2．5 我国汽车用精密钢管的发展 369

6．3 高精度冷拔钢管 371

6．3．1 日本片仓钢管公司简况 371

6．3．2 我国高精度冷拔管生产现状 373

6．4 生产高精度冷拔钢管的工艺措施 375

6．4．1 工艺措施 376

6．4．2 产品技术指标 377

6．5．1 我国缸筒用冷拔高精度钢管生产的发展 378

6．5 我国缸筒用冷拔高精度钢管生产现状 378

6．5．2 冷拔高精度钢管在缸筒制造中的优势 380

6．5．3 完善工艺及进一步提高产品质量 382

6．6 精密细直径不锈钢焊管设备的研制 385

6．6．1 纵剪机组 385

6．6．2 成型定径机组 385

6．6．3 定尺切断设备 387

6．7 小直径精密焊管技术 387

6．7．1 小直径精密焊管的应用 387

6．7．2 精密电焊管的生产方法及工艺 388

6．8．1 产品技术要求 389

6．8 低粗糙度的St35钢冷轧精密管生产工艺改进 389

6．8．2 生产工艺 390

6．8．3 产品质量 390

6．9 新型高精度管材矫直机 391

6．9．1 十一辊高精度管材矫直机 392

6．9．2 复合辊框架矫直机 393

6．10 无头轧制技术广泛应用于棒线材轧机 396

6．10．1 世界首套条钢线材无头轧制设备 396

6．10．2 EWR法 400

6．11．1 引言 403

6．11 生产长条材用的高精度轧制系统 403

6．11．2 高精度轧制系统 404

6．11．3 系统设计 406

6．11．4 轧辊孔型设计 407

6．11．5 轧机机架设备 407

6．11．6 轧辊辊型方式 408

6．12 世界线材轧机建设态势 408

6．12．1 发达国家新建成线材轧机数量不多，但技术上有所突破 409

6．12．2 发展中国家纷纷新建线材轧机以适应各国经济发展的需要 411

6．12．3 前景 412

6．13．1 马钢H型钢轧机概况 413

6．13 马钢H型钢万能轧机液压自动辊缝控制系统 413

6．13．2 控制原理 414

6．14 GBJ型高精度合金钢棒材矫直机 421

6．15 高精度棒线材轧机 424

6．15．1 棒材Tekisun轧机 424

6．15．2 线材Tekisun轧机 426

6．16 棒材连轧机的微张力控制 429

6．16．1 微张力控制系统的组成 429

6．16．2 微张力自动控制过程 430

6．16．3 引入变参数及系数的重要性 431

6．16．5 微张力控制中R系数自适应控制分析 432

6．16．4 微张力控制中的速度级联系统 432

6．17 攀钢开发高速铁路钢轨的对策 434

6．17．1 高速铁路对钢轨的要求 435

6．17．2 攀钢钢轨质量现状 436

6．17．3 攀钢开发高速铁路钢轨的对策 438

6．18 高精度重轨定径的实验研究 441

6．18．1 重轨定径精轧实验 442

6．18．2 ANSYS软件对重轨定径变形的分析 443

7．1．1 现代化轧机对在线检测仪表的需求 447

7．1 轧制设备配套检测仪表 447

7 轧制生产中的检测技术 447

7．1．2 关键检测仪表的现状 453

7．2 检测仪表在轧制生产中的重要性 465

7．3 辊形检测仪 467

7．3．1 辊形检测仪的意义 467

7．3．2 现有的辊形检测仪 467

7．3．3微位移传感器 468

7．3．4 光电式辊形检测仪方案分析 469

7．4 激光板形测量技术现状及发展 474

7．3．5 系统的主要组成及主要技术指标 474

7．4．1 激光莫尔法 475

7．4．2 激光位移法 477

7．4．3 激光截光法 481

7．4．4 多束激光板形仪 483

7．4．5 今后的发展 484

7．5 钢管涡流探伤新技术 485

7．5．1 引言 485

7．5．2 钢管涡流探伤新技术 486

7．6 石油套管测长精度控制 490

7．6．1 测长称重机组及测长原理 490

7．6．2 影响测长精度的因素 492

7．6．3 控制测长精度的措施 493

7．7 提高中厚板超声波在线自动探伤精度的技术措施与实践 495

7．7．1 增加探头数量 496

7．7．2 选用高性能探头 496

7．7．3 增添自动探伤功能 497

7．7．4 加装探头跟踪装置 497

7．7．5 采用多功能的数字式探伤系统 498

7．8 用于无缝钢管RTS-300型超声波自动仪探伤机组 499

7．8．1 机组组成 499

7．8．2 技术参数 500

7．8．3 主要结构及特点 501

7．8．4 检测过程及试运行 502

7．9 厚度测量系统 503

7．10 扁平材新型激光测厚仪 504

7．11 光电编码器的位移测量装置 504

7．11．1 引言 504

7．11．2 光电编码器的工作原理及其应用 505

7．11．3 位移检测装置的特点及使用效果 507

7．12 板形检测方法研究趋向 508

参考文献 512