發(fā)布時間：2017-12-17 23:33

  本文關鍵詞：新一代熱連軋機電工鋼自由規(guī)程軋制板形控制

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【摘要】：電工鋼是一種高效節(jié)能、含碳量極低的硅鐵軟磁合金,是支撐國家機電產(chǎn)業(yè)與能源發(fā)展戰(zhàn)略最主要的板帶功能材料和國防、軍工的核心原材料。電工鋼自由規(guī)程軋制過程具有高效率和低成本的顯著優(yōu)勢,但是卻面臨著極大的挑戰(zhàn):一方面表現(xiàn)為電工鋼自由規(guī)程軋制大量同寬薄板連續(xù)軋制的完整服役期內軋輥嚴重、不均勻磨損和輥件不均勻變形的極端服役條件;另一方面表現(xiàn)為由于電工鋼使用方法的特殊性提出的更高精度板形質量要求。板形控制已成為電工鋼實現(xiàn)自由規(guī)程軋制的瓶頸問題。目前國內外眾多學者對新一代高技術軋機、板形控制模型、自由規(guī)程軋制新技術等方面做了很多基礎研究和應用成果,但是沒有從根本上解決電工鋼自由規(guī)程軋制極端制造條件與高精度板形控制之間的矛盾,導致國外研制發(fā)明的各種復雜組合的控制方法或裝置應用越來越廣泛。本文采用理論研究、數(shù)值模擬、大型工業(yè)軋機的現(xiàn)場跟蹤測試、軋制試驗和驗證應用相結合的方法,對新一代熱連軋機電工鋼自由規(guī)程軋制的板形控制進行研究,主要工作及成果體現(xiàn)為以下幾個方面:(1)電工鋼自由規(guī)程軋制板形控制特性研究。建立了考慮電工鋼本構關系模型、工作輥磨損模型及工作輥熱輥形的電工鋼軋制過程輥件一體化有限元仿真模型。分析了電工鋼自由規(guī)程軋制軋制過程的不均勻變形凸度控制特性、完整服役周期內的不均勻磨損控制特性及多種控制手段板形控制特性。(2)全寬度電工鋼自由規(guī)程軋制的ASR(Asymmetry Self-compensating Rolling)軋機機型與板形控制的研究。設計了適應全寬度電工鋼自由規(guī)程軋制的兼顧帶鋼不均勻變形邊降、凸度控制和不均勻磨損控制的ASR工作輥輥形及其竄輥策略;提出了適合全寬度ASR輥形的彎輥力數(shù)學模型。大型工業(yè)試驗及應用表明,通過ASR及其竄輥、彎輥力數(shù)學模型的使用,突破了全寬度電工鋼自由規(guī)程軋制的工作輥嚴重不均勻磨損控制和輥件高精度不均勻變形控制的難題。(3)考慮軋制潤滑工藝的ASR軋機板形控制研究。采用遺傳算法建立了考慮軋制潤滑工藝條件下的工作輥磨損模型,綜合分析了軋制潤滑工藝對ASR竄輥策略的影響機理,提出了軋制潤滑工藝條件下的ASR板形控制策略,并且設計了考慮軋制潤滑工藝的ASR工作輥。研究結果表明,本項研究成果不僅保證了電工鋼產(chǎn)品質量精度,而且拓展了電工鋼熱軋極端服役條件。(4)電工鋼自由規(guī)程軋制多種手段集成板形控制研究�；谏鲜鲅芯�,本文制定了多種板形控制手段集成控制的集成方案及評價路線,研究了軋制工藝潤滑、ASR工作輥、VCR(Varing Contact Backup Roll)支持輥輥形、液壓竄輥及彎輥系統(tǒng)對電工鋼自由規(guī)程軋制板形控制的集成強化效果。本項研究為電工鋼自由規(guī)程軋制多種板形控制方法及裝備的合理集成方式提供了理論和方法支持。電工鋼自由規(guī)程軋制的ASR工作輥、ASR工作輥液壓竄輥功能與竄輥策略和彎輥力數(shù)學模型等研究成果,已在大型工業(yè)軋機生產(chǎn)線試驗驗證與穩(wěn)定規(guī)模應用,取得軋制單位明顯擴大條件下,電工鋼板形實物質量顯著提高、軋輥不均勻磨損明顯改善的生產(chǎn)實績。
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG334.9

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本文編號：1302013