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