冷轧薄板板形与表面粗糙度控制研究

摘要

冷轧薄板板形和表面粗糙度控制是一个理论联系实际的课题。它既是关于冷轧薄板的板形质量水平，也是控制退火粘结的重要因素之一。现在冷轧薄板板形和表面粗糙度质量水平还不能够完全满足用户及冷轧生产过程自身的要求。其主要原因是仅拥有了各种各样的板形控制技术以及相对完善的板形控制系统，却没有相应成熟的表面粗糙度控制技术和策略，而且在实施控制的关键工艺环节一冷轧中存在板形和粗糙度控制的相互矛盾。关于板形的研究相对成熟，不仅涵盖了建立设定值计算模型的板形生成领域，还深入到板形自动控制系统研究领域;而对表面粗糙度控制方面的诸如带钢表面粗糙度形成规律、轧辊表面粗糙度衰减规律和转印规律等一系列领域研究甚少，使之成为板形与表面粗糙度控制研究中的薄弱环节。在冷轧带钢生产中，凡是轧后进行罩式退火的板带材对板形和表面粗糙度都有严格要求，且二者的控制均由末道次完成。对于表面粗糙度控制，总是希望增加成品道次的轧制力；从带钢的板形控制角度，又不希望使用过大的轧制力，似乎表面粗糙度和板形控制均在成品道次实现存在难于调和的矛盾。在我厂1727mm轧机的实际生产中就存在这种现象，一直没有得到很好的解决。本文即是以此问题为对象，在大量的现场实测与试验、以及长期深入现场实地观察与分析的基础上，通过研究板形生成规律、带钢表面粗糙度形成规律、轧辊表面粗糙度衰减规律和转印规律，揭示板形与表面粗糙度控制矛盾的根源与本质，提出了解决的方案，并应用于工业生产。本文具有特色的研究工作及主要成果如下： 1、研究提出并实施板形与表面粗糙度的控制，揭示二者矛盾根源并提出切实可行的解决方案，即通过优化设计支撑辊辊形和增加成品道次轧制力实现。 2、通过跟踪实测并运用逐步回归法建立了带钢表面粗糙度、转印率和轧辊表面粗糙度预测模型，为粗糙度控制提供理论依据。 3、在工业轧机上实施了板形与表面粗糙度控制策略和技术，并取得成功。研究中取得了大量珍贵的生产过程数据，可用于进一步的更深入研究。

目录

文摘

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1绪论

1.1冷轧带钢板形和表面质量的研究现状

1.2本课题的提出和解决途径

1.2.1课题的提出

1.2.2解决途径

1.3本文研究的意义和研究内容

2板形和粗糙度基本理论与控制实践综述

2.1板形的基本概念

2.1.1板形的描述

2.1.2浪形的生成

2.1.3板形平坦度良好条件

2.1.4板形缺陷分类

2.2板形控制理论与技术

2.2.1板形控制理论概述

2.2.2板形控制理论研究

2.2.3板形控制技术进展

2.2.4板形自动控制系统概述

2.3表面粗糙度基本理论

2.3.1表面粗糙度评定参数

2.3.2表面粗糙度测量方法研究

2.4带钢表面粗糙度控制研究实践

2.4.1轧辊毛化技术进展

2.4.2轧辊与带钢间表面粗糙度传递规律研究

3板形与表面粗糙度控制的工艺原理与基本策略

3.1问题的提出

3.2轧制过程中板形与表面粗糙度控制的对立统一

3.2.1轧制力对板形的影响

3.2.2轧制力对表面粗糙度的影响

3.2.3板形与表面粗糙度的对立统一关系

3.3板形与表面粗糙度协同控制的基本思想

3.4本章小结

4表面粗糙度预测模型的建立

4.1表面粗糙度预测模型建立的方法

4.2带钢表面粗糙度影响因素分析

4.3轧后带钢表面粗糙度跟踪实测

4.3.1实测方法

4.3.2实测数据

4.4带钢表面粗糙度形成规律研究

4.4.1带钢表面粗糙度变化规律

4.4.2逐步回归法建立表面粗糙度和转印率的预测模型

4.5轧辊表面粗糙度衰减规律研究

4.6本章结论

5四辊可逆冷轧机辊系配置与辊形设计

5.1 VCL辊形改善轧机板形控制性能的原理

5.2 VCL支撑辊新辊形设计与仿真分析

5.2.1某1727支撑辊新辊形设计与仿真分析

5.3本章小结

6综合实验研究

6.1表面粗糙度预测模型验证

6.1.1成品道次轧制力设定

6.1.2带钢轧制顺序的合理调整

6.1.3工作辊换辊实践预测

6.2辊系与轧件变形仿真平台的验证

6.3生产应用实绩

6.3.1成品断面轮廓形状实测数据统计分析

6.3.2 VCL辊形使用前后弯辊力统计对比分析

6.3.3 VCL支撑辊下线辊形和辊端状况

6.3.4表面粗糙度数据统计分析

6.4本章小结

7结论及展望

7.1主要结论

7.2后续研究工作的展望

致谢

参考文献