板带热连轧轧制力及设定研究.pdf

摘要 I 论文题目: 板带热连轧轧制力及其设定的研究专业: 材料加工工程研究生: 刘洋指导教师: 周旭东摘要在计算机控制的板带热连轧生产中,轧制力设定是一个非常重要的环节。它是板带热连轧精轧机组计算机设定模型的核心,其设定精度将直接影响到辊缝的设定,进而影响到穿带的稳定性、板厚精度以及最终的板形质量等等。目前,我还存在较大的差距, 同时用户对板带材的板厚精度和板形质量也提出了更高的要求。因此,对轧制力设定的研究有着非常重要的理论意义和实用价值。本文根据宝钢 2050 热轧厂提供的钢种和数据资料,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,同时引入鲁棒性设计的思想,对板带热连轧轧制规程设定进行了较为系统的研究。首先,对宝钢提供的钢种 195 在 Gleeble-1500D 热力物理模拟试验机上进行高温压缩变形实验,详细的分析了变形温度、变形程度和变形速度对材料变形抗力的影响,并根据实验数据建立了用于有限元模拟的材料变形抗力列表;同时, 针对实验中所出现的相变对变形抗力的影响,引入修正因子,对现场中的轧制力进行了修正,从修正结果可以看出,各道次的轧制力精度都有较大幅度的提高, 特别是在第三机架,轧制力计算精度提高 % 。然后,根据现场轧制参数和实验所得的变形抗力列表,利用 DEFORM-2D 软件建立了板带热连轧的有限元模型。重点分析了板带热连轧过程温度和轧制力的变化,并将有限元计算的轧制力与宝钢轧制力模型计算值和实测值进行了对比。结果表明,有限元模型的计算值和实测值比较接近,相对误差在 % 以内。同时,有限元模型的计算精度高于宝钢模型,特别是在第三机架,轧制力计算精度高出 % 。最后,根据轧制规程的制定原则和制定方法,制定了传统轧制规程和末架大压下轧制规程两种规程。引入鲁棒性设计的思想,把轧辊偏心看作“噪声”因子,把轧制力的变化看作产品/ 过程的响应,利用 DEFORM-2D 对两种轧制规程的热连轧过程进行了有限元数值模拟,对比分析了不同偏心量时两种轧制规程各道次的轧制力变化,并着重分析计算了两种轧制规程的末架在各个偏心量的轧制河南科技大学硕士学位论文 II 力波动以及波动范围。结果表明,末架大压下轧制规程的轧制力波动明显小于传统轧制规程的轧制力波动,且前者的轧制力波动范围也小于后者。因此,本文提出的末架大压下轧制规程的轧制力抵抗轧辊偏心干扰的能力更强,具有较好的鲁棒性。总之,本论文的研究结果对实际生产具有重要的参考价值。关键词: 热连轧,轧制力,变形抗力, DEFORM-2D ,轧制规程,鲁棒性设计论文类型: 应用基础研究摘要 III Subject: The Reseach on Loads and Their Preset of Hot Strip Tandem Mill Specialty: Material Processing Engineering Name: Liu Yang Supervisor: Zhou Xudong ABSTRACT In puter controlled hot stri p tandem mill production, the preset of rolling load is very important, which is the kernel puter preset model in hot strip tandem mill. The precision of rolling load will directly affect the preset of roll gap, and then affect the stab ility of strip threading, the accuracy of strip thickness and the quality of strip shape. Presently, there is still a wide gap be tween our country and the advanced level of the world in the preset of rolling load. In addition, high demands of the thickness accuracy and shape quality ar e put forward by customers. Therefo