中厚板精轧机辊型设计及规程动态调整

摘要

辊型设计和规程动态调整是中厚板轧制技术的重要组成部分，在中厚板生产领域内备受关注。本文结合国内某中板厂轧机过程机改造项目，对四辊精轧机辊型设计和规程动态调整进行了研究。具体研究内容和研究结果如下： 运用影响函数法分析了辊系弹跳变形，选取了适当的承载辊缝凸度计算模型。研究了几个影响轧辊承载辊缝凸度的因素包括轧辊磨损和热膨胀，并给出了相应的在线计算模型。 通过分析支撑辊直径、支撑辊凸度，工作辊直径、工作辊凸度和轧件宽度对轧机横向刚度的影响规律，建立了轧机横向刚度的计算模型。比较不同辊型曲线下的辊间压力分布，推导出四次曲线为最优支撑辊辊型曲线形式。建立了适合于中厚板四辊精轧机支撑辊辊型优化的目标函数，针对国内某钢厂的实际情况，对其四辊精轧机辊型曲线进行了优化设计。 针对国内某钢厂的现场情况采用负荷协调分配法制定轧制规程，采用适合于该厂特点的规程动态调整方法——道次自学习和长期自学习。在道次自学习中，利用实测参数修正轧制力模型，提高了轧制力模型预测精度；在长期自学习中，通过测量厚度消除弹跳曲线零点漂移，提高了弹跳模型的预测精度；在长期自学习中，通过板形反馈信号修正后续轧件的规程，提高了板形控制效果。以上方法联合应用于某厂，可达到厚度控制和板形控制的要求。 本文研究内容的辊型优化设计部分，对提高板形控制效果，延长轧辊寿命具有重要意义；精轧阶段轧制规程动态调整部分已在现场取得了应用，提高了中厚板轧制过程控制的自动化水平和控制精度，提高了产品质量。为我国中厚板轧机过程控制模型的研究起到了积极的促进作用。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1论文背景、目的和意义

1.2中厚板轧机的发展概述

1.2.1国外中厚板轧机发展

1.2.2国内中厚板轧机发展及其改造

1.2.3国内中厚板生产与国外的差距

1.3中厚板轧制过程控制技术的发展

1.3.1厚度控制技术的发展

1.3.2平面形状控制和宽度控制

1.3.3板形板凸度控制

1.3.4轧制过程数学模型和算法的发展

1.4本文研究内容

2中厚板出口凸度模型研究

2.1在线板凸度预测模型的确立

2.2影响函数法计算承载辊缝凸度

2.2.1承载辊缝凸度计算方法

2.2.2承载辊缝凸度在线计算模型的建立

2.3空载轧辊凸度计算

2.3.1轧辊磨损计算

2.3.2轧辊热凸度计算

2.4 小结

3中厚板轧机横向刚度模型的建立及辊型优化

3.1轧机横向刚度模型的建立

3.1.1轧机横向刚度的计算

3.1.2横向刚度计算结果分析

3.1.3横向刚度模型的建立

3.1.4横向刚度回归模型精度分析

3.2轧辊辊型优化设计

3.2.1支撑辊辊型优化设计

3.2.2工作辊辊型优化设计

3.3小结

4中厚板精轧阶段轧制规程动态调整

4.1中厚板伸长阶段轧制规程计算方法简介

4.1.1恒比例凸度轧制规程设计法

4.1.2联合控制板凸度—板形轧制规程设计法

4.1.3负荷协调分配法

4.1.4规程分配方法的选取

4.2轧制规程动态调整调整

4.2.1对于来料厚度偏差的处理

4.2.2对模型预测精度造成厚度偏差的处理

4.2.3厚度偏差的分配

4.2.4长期自学习

4.3小结

5现场应用效果及预期辊型优化效果

5.1现场布置和轧机主要设备参数

5.1.1轧机区域平面布置图及过程跟踪简介

5.1.2轧机主要设备参数

5.2规程动态调整应用效果

5.2.1轧制力预测精度的提高

5.2.2弹跳方程预测精度的提高

5.2.3厚度控制精度的提高

5.3辊型优化设计的预期效果

5.4小结

6结论

参考文献

硕士期间完成的论文

致谢