高精度轧制技术共70页
轧制理论)轧制原理PPT
开发专门的数值模拟软件，如MSC.Marc、ABAQUS等，可实现轧制过程的可视化模拟， 提高模拟的准确性和效率。
模拟结果验证
通过与实际轧制实验数据的对比，验证计算机模拟结果的准确性和可靠性，为实际生产 提供指导。
人工智能技术在轧制理论中的应用
神经网络模型
应用神经网络模型对轧制过程进行建模和预测，可以实现轧制参数 的优化和自适应控制，提高产品质量和生产效率。
制压力和力矩。
05 轧制过程中的温度场和应力场分析
CHAPTER
温度场分析的基本原理和方法
热传导方程
描述物体内部温度分布随时间变 化的偏微分方程，是温度场分析 的基础。
初始条件和边界条
件
确定热传导方程的解，初始条件 为物体初始时刻的温度分布，边 界条件为物体表面与周围环境之 间的热交换情况。
有限差分法
02 轧制变形基本原理
CHAPTER
轧制变形的基本概念
轧制变形
指金属坯料在两个旋转轧辊的缝 隙中受到压缩，产生塑性变形， 获得所需断面形状和尺寸的加工
方法。
轧制产品
通过轧制变形得到的产品，如板材、 带材、线材、棒材等。
轧制方向
金属在轧辊作用下变形的方向，通 常与轧辊轴线平行。
轧制变形的力学基础
利用塑性变形区的滑移线 场，通过数学解析计算轧 制压力。
上限法
基于塑性变形理论的上限 定理，通过构建速度场计 算轧制压力的上限值。
轧制力矩的计算方法
能量法
根据轧制过程中的能量守恒原理，通过计算变形 功来计算轧制力矩。
解析法
基于弹性力学和塑性力学理论，通过数学解析计 算轧制力矩。
有限元法
利用有限元分析软件，对轧制过程进行数值模拟， 从而计算轧制力矩。
高精度板带材轧制理论与实践
参数
符号 定义
公式
中心厚度
hc
在轧件中心在线测得的轧件厚度
边部减薄区厚度
（1）传动侧厚度 （2）操作侧厚度 （3）平均厚度
骤减区厚度 （1）传动侧厚度 （2）操作侧厚度 （3）平均厚度
边部厚度 （1）传动侧厚度 （2）操作侧厚度 （3）平均厚度
hj′ hj″ hj
hi′ hi″ hi
距传动侧端距离为j′的轧件厚度 距操作侧端距离为j″的轧件厚度 传动侧与操作侧边部减薄厚度的算术 平均值
距传动侧端为i′处的轧件厚度 距操作侧端为i″处的轧件厚度 传动侧与操作侧厚度的算术平均值
he′ he″ he
距传动侧端为e′处的轧件厚度 距操作侧端为e″处的轧件厚度 传动侧与操作侧厚度的算术平均值
X射线测厚仪最主要的特点就是回应快以及对蒸汽和
周围空气温度不敏感。X射线测厚仪最严重的缺点就
是它的辐射能有害，尽管X射线发生器只在工作时才
放出射线从而在某种程度上缓和了一些潜在的危害。
应用于热轧和冷轧产品的X射线测厚仪主要技术参数
如下：
轧机类型：
热带钢轧机 冷轧机
典型厚度范围：
1～19mm
0.2～0.3mm
式中 ――空载时辊缝位置基准值； ――带钢出口厚度基准值 ――轧制力 ――轧机刚度， ――作用在一个工作辊轴承座上的正弯辊力。
测量出来的轧力经电子整形器整形，用来计算轧机变形或伸长 量。把这个值从带钢出口厚度基准值中减掉就得到了空载时辊 缝位置基准值，然后将空载辊缝基准值的信号与前面所说的位 置传感器提供的检测值相比较。 轧机除了本身因有的刚度外，还可以利用其测厚仪AGC系统来提 高其刚度值。通过对机架伸长量的完全补偿，就可以使机架接 近于刚体，从而在轧制时辊缝就不会随着来料厚度和硬度的波 动而变化。为了获得带钢的最佳厚度和平直度，除了对控制系 统稳定性的要求外，通常还要调节测厚仪AGC系统，以使前几座 机架具有较高的刚度而后几座机架具有较低的刚度。
轧钢生产中应用的新技术新工艺
轧钢生产中应用的新技术新工艺近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。
在节能降耗上，主要技术是：连铸坯热送热装技术、薄板坯连铸连轧技术、先进的节能加热炉等；在提高产品性能、质量上，主要技术是：TMCP 技术、高精度轧制技术、先进的板形、板厚控制技术、计算机生产管理技术等；在技术装备上，主要是大型化、连续化、自动化，即热轧带钢、冷轧带钢的连续化，实现无头轧制、酸轧联合机组、连续退火及板带涂层技术等。
这些技术的应用可极大地提高产品的竞争能力。
以节能降耗为目标的新技术1 连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。
在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。
我国20 世纪80 年代后期开始首先在武钢进行热送热装试验，90 年代宝钢、鞍钢等在板带轧制中试验，并逐步采用了热送热装技术。
90 年代中期以后我国棒线材大量采用了热送热装技术，但是距日本和一些欧美国家的水平还有较大的差距。
连铸坯热送热装技术的实现还需要以下几个条件：（1）质量合格的连铸板坯；（2）工序间的协调稳定；（3）相关技术设备要求，如采用雾化冷却、在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离、通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；（4）采用计算机管理系统。
根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。
通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。
2 薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。
采用薄板坯连铸连轧工艺与传统钢材生产技术相比，从原料至产品的吨钢投资下降19％～34％，厂房面积为常规流程的24％。
《型钢轧制》课件
检测系统
用于检测轧制过程中的各种参数，如 钢坯的尺寸、形状、温度等，并将检 测结果反馈给控制系统。
安全系统
用于保障轧机运行过程中的安全，包 括急停装置、防护装置等。
润滑系统
用于对轧机各部分进行润滑，减少磨 损和摩擦，提高设备寿命。
04
型钢轧制工艺参数
轧辊直径与转速
Байду номын сангаас
轧辊直径
根据型钢的规格和轧机的设计要求， 选择合适的轧辊直径，以确保轧制过 程中的稳定性和产品质量。
05
型钢轧制质量控制
钢材的化学成分控制
总结词：精确控制
详细描述：钢材的化学成分是影响其机械性能和耐腐蚀性的关键因素。在型钢轧制过程中，必须对原材料的化学成分进行严 格控制，确保其符合相关标准和设计要求。这可以通过采用先进的检测设备和严格的检验流程来实现，从而确保钢材的质量 和稳定性。
钢材的物理性能测试
总结词：全面检测
详细描述：除了化学成分，钢材的物理性能也是非常重要的。在型钢轧制过程中，需要对钢材进行全 面的物理性能测试，如拉伸、弯曲、冲击等试验。这些测试能够揭示钢材在不同环境和使用条件下的 性能表现，为产品的生产和质量控制提供有力支持。
钢材的表面质量检查
总结词：严格把关
VS
详细描述：钢材的表面质量对其使用 寿命和安全性具有重要影响。在型钢 轧制过程中，应定期对钢材的表面质 量进行检查，确保其无裂纹、夹杂、 折叠等缺陷。对于不合格的产品应及 时进行返修或报废，防止不良品流入 市场，影响客户的使用效果。
03
型钢轧制设备
轧机的主要类型与结构
初轧机
用于将原料轧制成一定形状和 尺寸的钢坯，具有较复杂的结
构和较大的轧制力。
轧制理论与工艺 第三篇 板带材高精度轧制和板形控制
(a)板坯厚度变化时：压下的调整
量△S0与料厚的变化量并不相等
由三角形DEE/和三角形EE/F 可推出下式：
S
＝
0
M K
h 0
图14—1 （a）板坯厚度变化时
主要用于前馈即预控AGC，即 在入口处预测料厚的波动，据 以调整压下，消除其影响。
轧制理论与工艺
RAL
(b)变形抗力变化时：压下的调整量△S0与轧出板厚变化量△h也不相等
建议的，1蒙相当于相对长度差为10-4。泼森定义板形为横向
上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：
s
104
L L
B) 加拿大铝公司是取横向上最长与最短纵条之间的相对长度差
作为板形单位，称为 I 单位，1个I单位相当于相对长度差为
10-5。所以板形表示为：
st
105
L L
式中：L—最短纵条的长度，mm。
因素：轧辊的弹性变形、不均匀热膨胀和不均匀磨损
轧辊的不均匀热膨胀
轧辊受热和冷却沿辊身分布不均，一般辊身中部温度
高于边部，传动侧低于操作侧，径向辊面高于辊心。
这使得热膨胀精确计算困难，一般采用简化公式：
Rt yt KT(TZ TB )R KTTR
式中 TZ、TB——辊身中部和边部温度； R ——轧辊半径； ——轧辊材料的线膨胀系数； KT——考虑轧辊中心与表面温度不均分布的系数，一般＝0.9。
S/0
P/K
h
S0
(P-P0)/K
h
h
S0
P
P0 K
S0—考虑预压变形后的空载辊缝。
轧制理论与工艺
RAL
14.1.1 板带厚度变化的原因和特点
影响板带厚度的主要因素：
高精度轧制理论及技术PPT课件
h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
冷轧－－σ↑（K↑）→ P↑→ P/K↑→ h↑
P
2
P2 1
P1
σ2>σ1 h2>h1
0 S0 h1 h2 H h(H)
（2）速度变化－－通过f、油膜厚度、变形抗力等起作用
P
1
2 P1
P2
V 2>V 1
油膜厚度↑ h2<h1
0 S0 h2 h1 H h(H)
高精度轧制理论及 技术
教材：
金属塑性加工学－－轧制理论与工艺（第二版） 王廷溥，齐克敏主编，2002
主要参考书：
1，高精度轧制技术，黄庆学 梁爱生著，冶金工业出版社，2002。 2，高精度板带材轧制理论与实践，{美金兹伯格著，
姜明东 王国栋等译，冶金工业出版社，2000 3，带钢热连轧的模型与控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 4，带钢冷连轧计算机控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 5，金属塑性加工学----轧制理论与工艺（第二板），
考虑终轧温度要求时热连轧穿带速度设定计算：
Vmih ni f(TnC.........)...
Vn KhdnLlnttFF0nttww
Hi*
L i架
例－－当H↑→h↑
控制措施－－可↓S
P
由几何关系：
2
Hbd
P2
1 P－h 图的建立
1
1. P1
δ：辊热膨胀、磨损补偿
g H2> H1
h bc gc
K
H (H)h
a
bc d
a1、a2：可根据实测结果确定
Ss：设定or锁定值
产S ：生压的力后为果0时辊缝指示δ器S读数
高品质带钢冷轧智能化核心技术创新与产业化应用
高品质带钢冷轧智能化核心技术创新与产业化应用随着经济的发展和技术的进步，高品质带钢冷轧智能化核心技术的创新与产业化应用逐渐成为钢铁行业的发展热点。
在信息化、智能化、绿色化的新时代背景下，高品质带钢冷轧智能化核心技术的创新有望为钢铁行业注入新的活力，推动产业转型升级，提高产品质量和技术水平，实现可持续发展。
本文将从技术创新、产业化应用两方面进行探讨，以期为行业发展提供参考和借鉴。
一、技术创新1. 智能化控制技术带钢冷轧过程中的轧制力、轧辊间距、温度等参数对产品质量影响巨大，传统的手动控制方式已不能满足生产要求。
智能化控制技术将传感器、控制器和执行器有机结合，实现对轧制参数的自动调节和优化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 数据分析与预测技术利用大数据分析和人工智能技术，针对带钢冷轧生产中大量的数据进行分析和挖掘，实现对生产过程的实时监控和预测，及时发现问题并进行处理，提高生产效率，降低能耗，减少生产成本。
3. 自动化设备技术引进先进的自动化设备，实现生产线的智能化布局和生产工艺的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本，减少人为因素对产品质量的影响。
4. 绿色环保技术在带钢冷轧生产中，降低能耗、减少废气废水排放是当前的发展趋势。
通过新型材料、节能设备和清洁生产技术的引进，实现生产过程的绿色化，保护环境，提高企业社会责任感。
二、产业化应用1. 新产品开发通过技术创新，不断推出适应市场需求的新型带钢产品，如高强度、高韧性、高延展性的特种钢带，满足汽车、航空航天、轨道交通等领域对材料性能的不断提高的要求。
2. 优化生产流程建立智能化的生产管理系统，优化生产计划、物料配送和设备调度，提高生产效率和资源利用率，缩短交货周期，更好地满足市场需求。
3. 提高产品质量通过智能化控制技术和数据分析技术，实现对产品质量的精准控制和追溯，保障产品的稳定性和一致性，提高产品的市场竞争力。
4. 拓展国际市场将先进的智能化技术应用与高品质的带钢产品结合，拓展国际市场，提高产品的国际竞争力，促进产品出口，推动行业的国际化发展。
高精度扁钢轧制工艺技术及装备
3R一
所不.
连轧机为保证成品质量及顺利轧制,必须实
行轧制过程的微张力控制.在初始速度(.)已
知的条件下,系统按秒流量相等的原则(不考虑
张力)得出各机架的转速7/1,,”,,.
在上述设定的基础上,保持”不变,其它机架相
对它的后一机架转速降低一个百分数,则有:微
张力时各机架转速为7/l,7/2,7/3,7/4,5.
图3WF5—40连轧机组各机渠转速关系
7/l一7/l(1—0.5%)
7/2—7/2(1—0.5%)
7/3一/’/w3(1—0.5%).
7/4一n.u.
4(1—0.5%)
“5===““
根据各机架的机架的轧辊转速,可以计算出
相应的人口速度和出口速度,使微张控制得以实
现.
4.4力能参数模型
轧制力的计算结果,直接影响到辊缝的设
steelCo.Ltdareintroduced.
KEYWORDSFlatbarTechnicalPlantSoftsystemMathmodel
1前言
随着现代工业的迅速发展,模压加工制造业
也得到了迅猛发展,模具工业成了一个国家工业
制造水平的重要标志.虽然国内的模具工业发
展也很快,产量已居于世界前列,但仍存在许多
ZhouJiannan
(QingdaoIron&SteelCo.,Itd.)
ABSTRACTThehighprecisionflatbarrollingprocessplantnewtechnologyandmechanical-hydraulic-
control,rollingprogramthesoftwaretechnologyofAustriaGFM”WF5—40flatrollingunitatFushunspecial