北京科技大学科技成果——Y型三辊轧机冷连轧丝线材技术
冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律
的波动量为 $T , 则对应的第 i 机架的出口速度 v fi
就应在稳定轧制速度的基础上进行调整, 来维持张
力 T 的恒定. 调整量 $v f i 为:
$v fi= -
v E
bi +
2 hi
1t1 , B b2
+
L - v bi+ 1 t1 E 1H i + 1, A b1
$T $t
.
根据带钢轧制的速度方程, 轧辊的线速度与出
机架 i 的前张力设定为变 规格前 A 材轧制的 设定值 T f i, A, 通过机架 i 的出口速度 v f i 保持其恒 定, 隔断变规格点对前规格轧制的影响. 机架 i 的 后张力设定为变规格后 B 材轧制的设定值 T bi , B, 通 过机架 i 上游机架速度 v fi - 1的控制, 隔断变规格点 对后规格轧制的影响, 即:
动态变规格是实现酸轧联合机组全连续轧制的 关键技术, 它克服了单 卷轧制穿带、抛钢作业 的弊 端, 明显提高了轧制过程的稳定性、带钢质量和轧机 的生产效率.
在冷连轧过程中, 由于机架间张力的媒介作用, 使得轧制过程的各种因素相互影响、相互作用. 这 些轧制因素包括机架入口板厚、出口板厚、机架间张 力、摩擦因数、辊缝、辊速、辊径、带钢的变形抗力等. 这些因素涉及到所有机架, 因此有几十个轧制因素 因为机架间张力的媒介相互耦合. 动态变规格过程 中, 各机架的轧制力、张力、速度、辊缝等轧制因素都 将发生变化, 使得过渡过程的求解非常复杂. 国内 外学者都对此开展了大量的工作, 主要集中在速度 协调和变规格机架的速度[ 1- 2] 和辊缝修正[ 3- 5] 、控制 算法[ 6- 7] 、张 力 变 化 规律[ 8- 9] 以 及 个 别 参 数 的 优 化[ 10- 11] 等方面. 但动态变规格时, 在很短的时间内 要完成厚度、宽度、品种等因素的变换, 反馈等控制 手段无法投入. 如果没有适当的控制策略, 几十个 因素的相互作用, 使过渡过程难于控制, 造成产品超 差, 严重时甚至断带停机. 因此研究冷连轧机变规 格机架速度控制规律具有重要意义.
北京科技大学科技成果——高精度液压冷拔钢管新技术
北京科技大学科技成果——高精度液压冷拔钢管新技术成果简介“高精度冷拔钢管”是将热轧无缝钢管或直缝焊管通过液压拔机和独特的变形工艺（模具）生产的一种无切屑、冷加工的精密管材。
该精密管材可直接或微量珩磨后用作液压、气动缸筒管。
这项冷拔技术可取代传统的用热轧无缝钢管切削加工液压缸筒的生产方法。
到目前为止，已在全国七个省市推广应用，取得巨大的经济效益和社会效益。
“高精度冷拔钢管新技术”被国家科技部列入了“国家科技成果重点推广计划”。
与传统的切削加工液压缸筒方法相比，新技术具有以下优点：（1）金属利用率由45-60％提高到95％以上；（2）成品率接近100％；（3）材料强度提高40-60％；（4）生产效率一般提高几十倍以上。
技术水平国内首创，产品达到国际标准。
专利号：CN87216006。
1995年获得冶金部科学技术进步奖（三等），1996年获得北京市科学技术进步奖（二等）。
经济效益及市场分析精密钢管广泛地被用作机械工业用管（主要是液压与气动缸体管、液压输油管、汽车传动轴管和半轴套管、轴承钢管、皮带传送托辊管、印染辊管等）、石油地质工业用管（油泵管、钻探管、油管、套管、钻杆等）、化工用管（石油裂化管、化肥用高压管、化工设备及管道用管）、电站锅炉和热交换器管等等。
随着我国经济建设的不断发展和技术的不断进步、精密钢管的应用范围会不断扩大、需求量也会越来越大，特别是进入WTO以后将具有极好出口创汇前景（2美圆/公斤）。
国内无缝钢管价格在4200-5200元/吨，直缝焊管价格在2900-3600元/吨。
高精度冷拔主要产品：液压、气动缸体管，DOM 管，汽车、拖拉机、摩托车用小口径精密钢管，煤炭井下支柱管，石油地质用管，根据品种规格；价格在9000-13000元/吨。
按毛坯管5000元/吨、成品管售价平均按9500元/吨计算。
以建造一台拔机、生产纲领为2000吨冷拔精密管能力的生产线概算，主要设备投资额约240万元人民币。
北京科技大学科技成果——高温合金的等温成型技术
北京科技大学科技成果——高温合金的等温成型技术
成果简介
作为高推比（推重比>8）航空发动机热端部件的重要材料，高温合金的制造及成型工艺研究对合金的实际应用具有重要意义。
等温锻造是复杂形状或难变形材料构件成型的主要工序，因此等温成型工艺研究是我国高温合金应用的关键。
本项目是国防科工委“九五”军工预研课题。
主要研究内容包括：
（1）采用物理模拟及有限元数值模拟，研究适合我国国情的等温锻造工艺及模具材料；
（2）对我国相关企业的液压成型设备进行等温锻造工艺适应性改造；
（3）等温锻造模具设计；
（4）典型/实际涡轮盘件的等温锻造等。
在研究过程中，开发了适合锻造过程模拟的变形传热耦合有限元分析系统——FORMT，该系统具有热态成型过程模拟的普适性。
该项目对高温材料的等温锻造工艺进行了系统研究，解决了高温成型中的关键技术：高温模具材料的选择及相关等温成型设备的工艺适应性改造。
对高温材料（包括高温合金、钛合金等）的等温及超塑性成型具有重要意义。
开发出的耦合有限元分析系统——FORMT，可以应用于其它材料的热态成型过程模拟。
若辅以相应的材料组织演化动力学方程，该系统还具有锻造过程组织演化预测的功能。
辊式矫直技术与设备发展概况
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发展现状
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表 "!矫直实验数据")
倾斜矫直方案
平行矫直方案
最大弯曲
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科技成果——重轨钢中非金属夹杂物控制关键技术
科技成果——重轨钢中非金属夹杂物控制关键技术技术开发单位北京科技大学技术领域钢铁冶金成果简介铁路作为一种现代化交通运输工具，在世界范围内具有广阔的发展前景。
目前铁路发展的整体趋势是高速和重载化，对重轨钢质量提出了更高的要求，不仅要求高洁净度，高强度、高韧性，而且必须具有良好的抗疲劳性能。
重轨钢生产过程及使用过程中，非金属夹杂物是影响其质量最重要的原因之一，常引起探伤不合、易产生疲劳裂纹等，主要是由于其钢中非金属夹杂物控制存在以下三个难题：（1）夹杂物尺寸大且化学成分复杂；（2）冶炼工艺复杂，尤其在于脱氧及精炼等重要环节；（3）尖晶石类夹杂物突出，严重恶化钢轨性能。
因此合理控制重轨钢中的非金属夹杂物，对重轨钢产品质量的提升及铁路事业的进步具有重要意义。
（1）重轨钢冶炼脱氧及原辅料成分设计技术。
重轨钢采用无铝脱氧工艺，但是在脱氧剂的使用方式及用量上缺乏理论指导，因此，重轨钢脱氧过程中必须对脱氧剂的使用方式及用量进行合理优化控制，本项目提出仅在转炉出钢时加入少量硅钙钡脱氧剂控氧，同时配合精炼扩散脱氧，能将钢中T.O.含量控制在10ppm以下，不仅有效节约了生产成本，而且促进了夹杂物的去除、有效降低了夹杂物的尺寸。
在重轨钢冶炼原材料的控制方面，国内企业生产时更倾向于买价格低廉的铁合金等原材料，从而降低生产成本，但是对于铁合金及铁合金对重轨冶炼的影响研究几乎为空白。
本项目提出了使用低铝铁合金，降低钢中的酸溶铝含量，抑制钢中高Al2O3夹杂物的形成，从而提升夹杂物变形能力，有效防止因脆性夹杂物造成的疲劳缺陷。
（2）重轨钢中硫化物夹杂控制技术。
由于MnS有良好的变形能力，而且重轨钢轧制过程中变形量大，MnS夹杂物可能延伸很长，可能成为夹杂物超标和引起超声波探伤不合的重要原因之一。
此外，大尺寸长条状MnS可能成为裂纹的起点，在应力作用下首先在和钢基体的交界处形成裂纹源。
本项目首先通过优化精炼造渣制度进一步去除钢中S含量，提出将钢中得S降低到40ppm以下。
北京科技大学科技成果——电工钢绝缘涂料
北京科技大学科技成果——电工钢绝缘涂料
成果简介
电工钢（硅钢）主要用作变压器和电机的铁芯，为降低电工钢使用中的涡流损耗，电工钢片需涂覆绝缘涂料。
武钢等国内知名企业的电工钢绝缘涂料为早年引进的日本技术，含有铬酸盐，随着国内电工钢产业的快速发展以及欧盟环保禁令的实施，新型环保涂料的开发日益迫切。
本项目是在马钢支持下，为配合马钢CSP电工钢生产线顺利投产为实施的产学研合作项目。
本项目生产工艺简单，包括原料化合、高速分散、罐装等工序。
产品种类包括无取向硅钢铬酸锌盐系绝缘涂料、环保绝缘涂粉和取向硅钢绝缘涂料。
本项预期投资为300万元，可形成年产1000吨绝缘涂料的生产能力，已在马鞍山金科特种涂料有限公司实现工业化生产。
目前本项目已提交两项发明专利申请。
该项目可用于无取向硅钢连退生产线涂装、取向硅钢绝缘张力涂层。
经济效益及市场分析
目前，国内电工钢年产量为300万吨，涂料年需求为9000吨，市场价格为4万元/吨，市场前景广阔。
合作方式
技术转让、技术入股或者其它合作方式。
轧机压下装置设计计算
轧机压下装置设计计算第一章绪论 (1)1.1选题背景及目的 (1)1.2轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用 (1)1.3国内外轧钢机械的发展状况 (1)1.3.1粗轧机的发展 (2)1.3.2带钢热连轧机发展 (2)1.3.3线材轧机的发展 (3)1.3.4短应力线轧机 (3)1.4轧机压下装置的分类和特点 (5)1.4.1电动压下装置 (5)1.4.2手动压下装置 (6)1.4.3双压下装置 (6)1.4.4全液压压下装置 (8)1.5电动压下装置经常发生的事故及解决措施..................... 错误!未定义书签。
1.5.1压下螺丝的阻塞事故..................................................... 错误!未定义书签。
1.5.2压下螺丝的自动旋松..................................................... 错误!未定义书签。
第二章..................................................... 方案选择.................................................. 错误!未定义书签。
2.1轧制过程基本参数............................................................. 错误!未定义书签。
2.1.1简单轧制过程................................................................. 错误!未定义书签。
2.2.2轧制过程变形区及其参数............................................. 错误!未定义书签。
第三章力能参数的计算............................. 错误!未定义书签。
北京科技大学科技成果——高速线材控冷段在线性能预报系统
北京科技大学科技成果——高速线材控冷段在线性能预报系统成果简介随着现代科学技术的进步，轧钢生产过程中质量控制已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精度的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握，并应用于实际生产中。
特别是在最近，急切需要在加工过程中提高产品的使用性能、降低成本、实现组织性能在线预测及控制。
计算机技术与塑性加工理论的结合使塑性加工从以经验和知识为基础，以“试错”为基本方法技艺阶段向以模型化、最优化和柔性化为特征的科学阶段过渡。
目前棒线材在我国的热轧产品中占50%以上。
国内对棒线材生产工艺的研究以实际生产摸索为主,这不仅浪费大量的资源，而且结果很难得到推广。
北京科技大学与重庆钢铁公司的科研项目《品种钢组织相变索氏体化》[2005-2007]在吸收了国内外研究成果的基础上，已开发成功在线性能预报模型，在重钢高线厂得到实际应用，该厂的一些钢种通过模型的优化，产品质量得到了显著的提高。
北京科技大学与江苏沙钢集团的科研项目《高速线材性能预报系统研发》[2006-2008]也引进了该模型，针对沙钢的沙景和润忠两条高线生产线进行开发，目前控冷段在线模型已进入生产调试阶段，正在进一步优化及完善。
我国高线生产的一个问题是产品性能不稳定，在线模型投入到实际生产将会大大提高产品质量及成材率，提高新产品的开发进度。
开发的高线控冷段在线性能预报系统是国内外首创，将对钢铁生产行业产生极大的影响。
经济效益与市场分析该在线性能预报系统可以达到以下经济效益：全方位的提高工厂的数字化管理水平，所有的生产操作都在模型的监控之下；提高新产品的开发进度，减少生产试制中的浪费；对生产的过程参数进行适时分析跟踪，当工艺不符合要求时模型会适时报警。
提高产品质量的稳定性。
我国目前有高速线材生产线100多条，该模型预计有广泛的应用前景。
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北京科技大学科技成果——Y型三辊轧机冷连轧丝线材技术成果简介
采用冷连轧法生产线、丝材是北京科技大学在国内率先研究成功并推广的一项新技术。
其关键设备是Y型三辊冷连轧机组，具有生产效率高；产品变形均匀、综合机械性能优良，总变形量大；可减少中间退火和酸洗工序。
适用于中、高碳素钢丝、合金结构钢丝、实心焊丝、药芯焊丝、轴承钢丝、不锈钢丝、精密合金丝以及有色金属和合金等各种光圆的和异型的丝线的生产。
用主动式Y型冷连轧法生产丝线材与传统的冷拔法相比，具有以下特点：变形区金属受到三向压应力作用，无拉拔变形的拉应力，有利于材料塑性潛能的发挥，产品延伸率较高，特别适用于连铸盘圆坯的延伸轧制；适用于难变形金属的加工；无需预先多次压尖，主动旋转的轧辊自动咬人盘条，操作十分方便；主动连轧的原料可以是盘圆也可以是直条，轧出的产品呈直条状，既可进行盘卷收钱（盘径随意可调），又可得到直条产品，方便用户使用；原料不要求酸洗和润滑涂层处理，采用直径14毫米的连铸合金线坯，通过连轧得到直径6毫米以下的盘卷，省去了中间的退火和酸洗工序；因而显著地节约能源，提高成材率，减少或消除废酸的污染；采用乳化液对轧辊、齿轮，轧件冷却润滑，循环使用，减少粉尘污染，无“三废”；微型轧机，设备紧凑，占地面积少，每条生产线的操作人员只需2人。
我国第一台Y型三辊冷连轧机是由北京科技大学自行设计、制造。
1989年Y型三辊轧机冷连轧丝线材技术就通过了原冶金部组织的技
术鉴定，专家组认为：“工艺稳定，产品质量符合要求，工艺技术具有先进性和实用性，是对传统的拉丝生产工艺和设备的一项重要改革，在主要技术方面达到了国内领先和国际八十年代的先进水平。
”经过多年研究和生产实践，工艺优化的第二代轧机已在北京、上海等地成功推广使用。
Y型三辊轧机冷连轧丝线材技术是一项成熟的生产工艺，八十年代以来，在意大利美国德国等已普遍采用。
实际生产证明，采用钢丝冷连轧新工艺代替传统的粗拉和中拉生产各种光圆和异型的丝线材，其经济效益显著提高。