板形控制理论与实践PDF电子书下载

1 板形控制的内涵 1

1.1 板形的基本概念 1

1.1.1 横截面形状 1

1.1.2 平坦度 3

1.1.3 翘曲 6

1.1.4 镰刀弯 6

1.2 板形产生的机理 7

1.2.1 轧制过程的板形产生机理 7

1.2.2 非轧制过程的板形产生机理 10

1.3 板形调控性能评价指标 11

1.3.1 承载辊缝调节域 12

1.3.2 承载辊缝横向刚度 12

1.3.3 板形调控功效 13

1.3.4 辊间接触压力分布 14

1.4 热轧板形控制的特点 14

1.4.1 轧辊存在严重的不均匀磨损 14

1.4.2 轧辊存在严重的不均匀热膨胀 15

1.4.3 凸度控制与平坦度控制存在耦合影响 15

1.4.4 相变与形变存在耦合影响 16

1.5 冷轧板形控制的特点 16

参考文献 18

2 板形基本理论 20

2.1 辊系弹性变形理论 21

2.1.1 辊系变形的二维变厚度有限元法 21

2.1.2 一种快速辊系变形计算方法 25

2.1.3 辊系弹性变形分析案例 33

2.2 轧件塑形变形理论 39

2.2.1 轧件塑性变形求解的主要方法 39

2.2.2 轧件塑性变形的三维有限差分模型 41

2.2.3 轧件塑性变形的有限元求解 45

2.3 轧件温度场理论 48

2.3.1 轧件温度场计算方法 49

2.3.2 轧制工艺参数对板带横向温度分布的影响规律 56

2.4 轧辊热变形理论 59

2.4.1 轧辊瞬态温度场模型 60

2.4.2 轧辊热变形模型 63

2.4.3 轧辊热变形特性 68

2.5 轧辊磨损理论 71

2.5.1 轧辊磨损机理分析 71

2.5.2 轧辊磨损影响因素分析 72

2.5.3 轧辊磨损预报模型 73

2.6 屈曲变形理论 75

2.6.1 板带前屈曲变形理论 75

2.6.2 板带后屈曲变形理论 85

参考文献 90

3 板形控制技术 94

3.1 液压弯辊控制技术 95

3.1.1 液压弯辊技术的分类及工作原理 95

3.1.2 液压弯辊技术的板形调控性能 97

3.2 液压窜辊技术 98

3.2.1 液压窜辊技术的工作原理 98

3.2.2 液压窜辊技术的板形调控性能 98

3.3 CVC技术 100

3.3.1 CVC技术的工作原理 100

3.3.2 CVC参数设计方法 101

3.3.3 CVC技术的板形调控性能 103

3.4 PC技术 105

3.4.1 PC技术的工作原理 105

3.4.2 PC技术的板形调控性能 107

3.5 HC技术 108

3.5.1 HC技术的工作原理 108

3.5.2 HC技术的板形调控性能 109

3.6 HVC技术 111

3.6.1 HVC技术的工作原理 111

3.6.2 HVC参数设计 112

3.6.3 HVC的板形调控性能 113

3.7 VCR/VCR＋技术 114

3.7.1 VCR/VCR＋技术工作原理 114

3.7.2 VCR/VCR＋参数设计方法 115

3.7.3 VCR/VCR＋技术的板形调控性能 117

3.8 MVC技术 120

3.8.1 MVC技术工作原理 120

3.8.2 MVC技术参数设计方法 120

3.8.3 MVC技术的板形调控性能 121

3.9 ATR技术 122

3.9.1 ATR技术工作原理 122

3.9.2 ATR技术参数设计方法 123

3.9.3 ATR技术的板形调控性能 128

3.10 EVC技术 129

3.10.1 EVC技术工作原理 129

3.10.2 EVC技术参数设计方法 130

3.10.3 EVC技术的板形调控性能 131

3.11 变体支撑辊技术 132

3.11.1 VC技术 132

3.11.2 DSR技术 132

3.11.3 IC技术 133

3.11.4 SC技术 134

3.11.5 BCM技术 134

3.11.6 TP技术 134

3.12 附录——先进的辊形技术应用实绩 135

参考文献 136

4 热轧板形控制系统 139

4.1 热轧带钢控制系统概述 139

4.1.1 热轧带钢控制系统功能概述及发展 139

4.1.2 基础自动化系统 141

4.1.3 过程控制系统 143

4.2 带钢热轧板形控制系统概述 144

4.2.1 板形控制系统的发展 144

4.2.2 凸度检测仪 147

4.2.3 平坦度检测仪 150

4.3 热轧带钢板形设定模型 151

4.3.1 板形设定模型总体构架 152

4.3.2 板形参数设定数据准备 153

4.3.3 轧辊综合辊形计算模型 154

4.3.4 常规凸度工作辊窜辊策略 155

4.3.5 机架间凸度分配策略模型 160

4.3.6 机架间板形传递模型 162

4.3.7 承载辊缝及弯辊力系数计算模型 163

4.3.8 弯辊力系数计算模型 163

4.3.9 辊系变形在线计算下的弯辊力求解方法 164

4.4 热轧工作辊分段冷却模型 166

4.4.1 有色金属热轧分段冷却系统结构 166

4.4.2 分段冷却系统控制目标及设定思路 166

4.4.3 基于温度预测的分段冷却基础分布 168

4.4.4 基于RBF网络的断面预测模型 168

4.4.5 基于断面预测和基础分布的分段冷却预设定 170

4.4.6 工作辊分段冷却动态设定模型 172

4.5 热轧板形自学习模型 176

4.5.1 板形自学习模型概述及内容 176

4.5.2 板形自学习的几种模式 177

4.6 热轧板形动态控制模型 177

4.6.1 板形保持功能 177

4.6.2 凸度反馈控制 178

4.6.3 平坦度反馈控制 179

4.6.4 板形板厚解耦控制模型 180

4.7 热轧板形质量综合判定系统 182

4.8 轧后残余应力减量化技术 184

4.8.1 带钢冷却过程FEM模型 184

4.8.2 有限元模型的结果验证过程 185

4.8.3 两种不同工艺对残余应力的影响 188

4.8.4 结果验证 188

4.9 附录——板形控制模型应用案例 189

参考文献 190

5 热轧镰刀弯和楔形控制技术 192

5.1 镰刀弯的检测技术 192

5.2 热轧带钢镰刀弯和楔形影响因素仿真建模 193

5.3 来料因素对镰刀弯和楔形的影响分析 194

5.3.1 来料楔形对非对称板形的影响 195

5.3.2 两侧温度不均对非对称板形的影响 197

5.3.3 来料跑偏对非对称板形的影响 198

5.4 设备因素对非对称板形的影响 200

5.4.1 轧机两侧不同纵向刚度对非对称板形的影响 201

5.4.2 工作辊初始辊形对非对称板形的影响 202

5.5 板坯楔形与镰刀弯的关系 203

5.6 镰刀弯调节计算模型 204

5.6.1 基于两侧轧制力偏差的镰刀弯调节计算模型 204

5.6.2 基于中心线偏移量的镰刀弯调平计算模型 206

5.7 镰刀弯在线设定控制模型 210

参考文献 212

6 冷轧板形控制系统 213

6.1 冷轧带钢控制系统概述 213

6.1.1 冷轧带钢控制系统功能概述 213

6.1.2 冷轧自动化控制系统主要功能 214

6.2 冷轧板形检测仪 217

6.2.1 平坦度测量 218

6.2.2 边部减薄测量 227

6.3 冷轧带钢板形设定策略 227

6.3.1 板形设定方法分类 228

6.3.2 各调节手段设定分配策略 228

6.4 冷轧带钢板形设定模型 230

6.4.1 辊缝出口带钢凸度模型 230

6.4.2 有形辊调节模型 231

6.4.3 辊缝凸度设定模型 231

6.4.4 考虑板形板厚解耦的板形设定策略 232

6.5 冷轧板形目标曲线设定 236

6.5.1 目标曲线的功能和设定原则 236

6.5.2 典型目标曲线设定方法 237

6.6 冷轧板形自学习 238

6.6.1 基于表格法的板形自学习策略 238

6.6.2 基于数学模型的板形自学习策略 238

6.6.3 板形自学习方法 239

6.7 动态板形控制 239

6.7.1 板形前馈控制 239

6.7.2 板形闭环反馈控制 240

6.8 冷连轧机组板形板厚张力综合解耦控制策略 245

6.8.1 考虑到板形板厚的出入口张力耦合模型 245

6.8.2 冷连轧综合耦合模型的分步解耦设计 247

参考文献 250

7 高精度板形综合控制实例 252

7.1 概述 252

7.2 自由规程轧制中板形控制技术研究 253

7.2.1 自由规程轧制概述及关键问题 253

7.2.2 自由规程轧制的辊形综合配置技术 254

7.2.3 自由规程轧制的辊形自保持技术 255

7.2.4 自由规程轧制的新一代热轧数学模型 257

7.2.5 自由规程轧制的生产组织模式 260

7.2.6 自由规程轧制的实施效果 261

7.3 热轧板形质量异议的分析与对策 264

7.3.1 样本生产线及板形质量异议简述 264

7.3.2 板形质量异议数据分析 265

7.3.3 板形质量异议对策 267

7.3.4 技术方案实施效果 269

7.4 带钢起筋原理及控制 270

7.4.1 起筋现象概述 270

7.4.2 起筋问题的原因及对策 271

7.4.3 起筋带钢在热轧工序的数据特征 272

参考文献 274

后记 275