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新一代高技术宽带钢冷轧机全机组一体化板形控制 被引量:17
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作者 曹建国 江军 +3 位作者 邱澜 李艳琳 何安瑞 张勇军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1584-1591,共8页
针对新一代高技术宽带钢冷轧机冷轧薄板高精度板形质量边降、凸度、同板差和平坦度等多指标日趋严苛难题,结合生产实践分析宽带钢冷轧机国际主流机型及其板形控制特点,提出宽带钢冷连轧"门户机架""中间机架组"和&qu... 针对新一代高技术宽带钢冷轧机冷轧薄板高精度板形质量边降、凸度、同板差和平坦度等多指标日趋严苛难题,结合生产实践分析宽带钢冷轧机国际主流机型及其板形控制特点,提出宽带钢冷连轧"门户机架""中间机架组"和"成品机架"全机组一体化板形控制策略。研究结果表明:从四辊和六辊冷轧机的凸度和边降构成特征可知,四、六辊轧机轧辊压扁的不均匀变形和"有害接触区"弯矩在带钢凸度和边降构成均占主要比例,四辊轧机板形控制能力随着宽度的增加而显著增强,且对四辊和六辊轧机高精度一体化板形控制应采取明显不同的实现途径。 展开更多
关键词 冷轧 轧机机型 带钢 板形控制 边降控制
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基于数据挖掘的宽厚板板凸度控制 被引量:30
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作者 曹建国 江军 +3 位作者 赵秋芳 何安瑞 李存福 孙旭东 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2743-2752,共10页
针对某宽厚板CVC plus大型骨干工业轧机存在板凸度偏大且难以控制的问题,对现场轧制过程工艺及板凸度质量数据进行跟踪采集和分析,通过数据转换、提炼和集成建立标准的数据挖掘数据集,基于历史生产数据建立宽厚板板凸度随机森林预测模型... 针对某宽厚板CVC plus大型骨干工业轧机存在板凸度偏大且难以控制的问题,对现场轧制过程工艺及板凸度质量数据进行跟踪采集和分析,通过数据转换、提炼和集成建立标准的数据挖掘数据集,基于历史生产数据建立宽厚板板凸度随机森林预测模型,应用主成分分析以及减法聚类离散化方法进行数据的预处理,通过关联规则挖掘和控制变量影响力评估实现不同产品质量状态下关键控制变量的快速定位,并将其应用于典型规格宽厚板关键工艺参数调整策略;建立三维有限元耦合模型用于调整策略的仿真分析。研究结果表明:3种典型规格宽厚板板凸度分别下降30.9%,14.7%和23.9%;基于数据挖掘提出的调整策略可以有效改善板凸度控制情况,可为宽厚板板形质量控制研究提供参考。 展开更多
关键词 宽厚板轧机 数据挖掘 板形控制 凸度预测 随机森林 关联规则
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基于精轧平坦度优先的凸度分配策略 被引量:2
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作者 刘东冶 何安瑞 +1 位作者 邵健 陈超超 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3253-3259,共7页
为了得到较高的平坦度,在板带不发生曲屈失稳的前提下,通过由精轧入口机架向出口机架以及出口机架向入口机架递推得到合理凸度控制范围。通过优化函数得出各个机架出口的凸度,在合理的凸度控制范围内对优化函数的凸度分配结果进行修正,... 为了得到较高的平坦度,在板带不发生曲屈失稳的前提下,通过由精轧入口机架向出口机架以及出口机架向入口机架递推得到合理凸度控制范围。通过优化函数得出各个机架出口的凸度,在合理的凸度控制范围内对优化函数的凸度分配结果进行修正,得出基于平坦度优先的凸度分配模型。研究结果表明:现场实验成品凸度与平坦度目标值分别为50μm和0μm/m,模型计算凸度与平坦度分别为47.2μm和0μm/m,成品头部实际凸度与平坦度平均值分别为48.7μm和43μm/m;该策略在保证精轧出口平坦度的前提下,能保证凸度与目标凸度偏差最小。 展开更多
关键词 凸度 平坦度 热轧 板形
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板形和张力对铝箔卷取过程横向屈曲的影响 被引量:2
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作者 于海军 何安瑞 +2 位作者 陈长科 王修亮 左小刚 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2782-2791,共10页
为研究初始板形缺陷和卷取张力对清洗线卷取过程铝箔横向屈曲的影响规律,建立抑制其产生的有效工艺制度,采用有限元软件ABAQUS建立清洗线卷取过程动态仿真模型,通过修改INP文件为铝箔带材施加不同初始板形缺陷,观察不同初始板形缺陷和... 为研究初始板形缺陷和卷取张力对清洗线卷取过程铝箔横向屈曲的影响规律,建立抑制其产生的有效工艺制度,采用有限元软件ABAQUS建立清洗线卷取过程动态仿真模型,通过修改INP文件为铝箔带材施加不同初始板形缺陷,观察不同初始板形缺陷和卷取张力时铝箔卷取过程横向屈曲的情况。研究结果表明:无初始板形缺陷铝箔卷取时仅存在横向起皱,不发生横向屈曲;当浪高和卷取张力一定时,改变浪宽可减少铝箔横向屈曲缺陷;当浪宽和卷取张力一定时,减小浪高可减少铝箔横向屈曲缺陷;当浪高和浪宽一定时,除局部窄浪外,增大卷取张力可减少横向屈曲缺陷;具有双边浪板形缺陷的铝箔,卷取过程中不受浪宽、浪高和卷取张力的影响,卷取时不发生横向屈曲。清洗线卷取过程铝箔横向屈曲可通过测量铝箔初始板形预测,并通过调整卷取张力来减小,有利于提高卷取过程板形质量。 展开更多
关键词 初始板形 卷取张力 清洗线 卷取过程 横向屈曲
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PROFILE AND FLATNESS CONTROL SYSTEM IN 1700mm HOT STRIP MILLS OF ANSTEEL 被引量:6
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作者 he anrui YANG Quan +1 位作者 CheN Xianlin ZHAO Lin 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第3期103-107,共5页
Varying contact-length backup roll and linearly variable crown work roll are provided for improving the mill performance of profile and flatness control. Integrated with theses technologies, relevant profile and flatn... Varying contact-length backup roll and linearly variable crown work roll are provided for improving the mill performance of profile and flatness control. Integrated with theses technologies, relevant profile and flatness control models are developed for hot strip mills on the basis of large amount of finite element calculation. These models include shape setup control model in process control system, bending force feedforward control model, crown feedback control model and flatness feedback control model in basis automation system. Such a profile and flatness control system with full functions is applied in 1 700 mm industrial hot strip mills of Ansteel. Large amount of production data shows that the crown precision with the tolerance of±18 μm is over 90%, the strip percentage which the actual flatness is within ±25 I-unit surpasses 96%, and general roll consume is reduced by 28% by using the profile and fiatness control system. In addition, schedule-free rolling is realized. 展开更多
关键词 Hot strip mills Profile and flamess control Roll contour Schedule-free rolling
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热轧带钢高效与智能轧制新技术研究进展及应用
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作者 何安瑞 刘超 邵健 《轧钢》 北大核心 2024年第5期38-50,共13页
伴随着钢铁工业朝着产品高端化、高质化和生产高效化、绿色化、智能化方向的快速发展,热轧带钢高效与智能轧制技术取得了巨大进步,涌现出诸多创新成果。综述了近年来热轧带钢生产先进控制模型和专用轧制技术以及钢铁智能工厂建设的新进... 伴随着钢铁工业朝着产品高端化、高质化和生产高效化、绿色化、智能化方向的快速发展,热轧带钢高效与智能轧制技术取得了巨大进步,涌现出诸多创新成果。综述了近年来热轧带钢生产先进控制模型和专用轧制技术以及钢铁智能工厂建设的新进展。重点关注了加热炉智能化过程控制模型、辊系-轧件快速计算模型、力学性能预报模型、硅钢同板差控制技术、高强钢高次浪形控制技术、高强钢轧后冷却板形控制技术、常规热轧产线高效轧制技术、无头轧制产线边降控制技术、薄带铸轧产线板形调控技术、质量管控大数据平台、物料多维信息感知技术、热轧多区域集控技术、热轧多业务协同技术等内容。这些技术的不断创新与应用,锻造了热轧带钢生产新质生产力,提升了热轧带钢产品竞争力,推动了钢铁工业的整体技术进步。 展开更多
关键词 热轧带钢 轧制技术 质量控制 智能模型 高效轧制 智能制造
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内源调控对电磁调控轧辊热力驱动性能的影响
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作者 杨庭松 郭瑞春 +3 位作者 袁铁衡 孙文权 何安瑞 许志强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2921-2929,共9页
电磁调控轧辊是一种高承载刚性、强调控柔性的新型板带轧机辊缝形状控制技术,其热力驱动性能与内源调控机制高度相关。为探明轧辊热力驱动性能的变化规律,本文针对内源调控受电磁棒接触区、感应区及线圈等结构参量的影响开展了数值模拟... 电磁调控轧辊是一种高承载刚性、强调控柔性的新型板带轧机辊缝形状控制技术,其热力驱动性能与内源调控机制高度相关。为探明轧辊热力驱动性能的变化规律,本文针对内源调控受电磁棒接触区、感应区及线圈等结构参量的影响开展了数值模拟研究,对比分析了热源强度、热源分布、接触区输入热量、传热效果及胀形能力等,对结构比例系数的影响进行了讨论。结果表明,电磁棒形式、感应区参量以及线圈参量能够改善热源强度、热源分布以及两区传热效果,而接触区参量则直接影响胀形驱动能力。各结构参量影响呈近线性关系,且参量间呈弱耦合关系,可针对不同电磁棒类型建立内源调控机制结构参数的综合影响模型,为电磁调控轧辊的热力驱动性能预测提供依据。 展开更多
关键词 电磁调控轧辊 内源调控机制 热力驱动性能 热源强度及分布 结构比例系数
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宽幅薄规格热轧带钢纵向屈曲变形行为解析研究 被引量:2
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作者 孙文权 何安瑞 +2 位作者 刘超 徐日石 袁铁衡 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期203-211,共9页
对于宽幅热轧带钢板形控制成套技术,完善的带钢屈曲生成机理是高精度板形控制模型建立的必要前提,也是板形质量改进研究的重要基础。针对目前超薄规格宽幅热轧带钢生产时的浪形问题,研究热轧中常见的纵向屈曲变形行为,建立统一形式的高... 对于宽幅热轧带钢板形控制成套技术,完善的带钢屈曲生成机理是高精度板形控制模型建立的必要前提,也是板形质量改进研究的重要基础。针对目前超薄规格宽幅热轧带钢生产时的浪形问题,研究热轧中常见的纵向屈曲变形行为,建立统一形式的高次三角函数描述复杂多变的带钢纵向屈曲应力场和浪形挠曲模态,同时创新性引入局部系数n描述全宽和局部纵向屈曲浪形。根据弹性薄板小挠度理论的能量原理建立纵向屈曲力学模型,获得热轧带钢纵向屈曲的临界屈曲应力表达式,同时运用ABAQUS有限元软件,对纵向屈曲变形行为进行仿真计算,验证解析模型的正确性。最后结合热轧带钢高温特性,考虑分析不均匀分布的温度场、张应力、局部系数等多因素耦合作用对临界屈曲的影响。该解析模型进一步揭示了热轧带钢高次板形生成机理,并能够快速获得不同纵向屈曲浪形的临界屈曲应力,为宽幅薄规格热轧带钢的板形控制提供理论和数据基础,可应用于热轧带钢在线板形控制系统中。 展开更多
关键词 热轧带钢 纵向屈曲 浪形 临界应力
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基于油膜力的油膜厚度补偿模型的研究与应用 被引量:5
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作者 韩庆 荆丰伟 +1 位作者 何安瑞 王鹏 《轧钢》 2021年第1期70-73,共4页
为了满足轧制中带钢厚度精度的控制要求,必须对由轧制速度变化引起的带钢厚度波动进行油膜补偿。提出了一种基于油膜力的油膜厚度补偿方法,并进行推证,得到适合现场应用的数学模型。以此数学模型为基础,开发了一套完整的数据采集、数据... 为了满足轧制中带钢厚度精度的控制要求,必须对由轧制速度变化引起的带钢厚度波动进行油膜补偿。提出了一种基于油膜力的油膜厚度补偿方法,并进行推证,得到适合现场应用的数学模型。以此数学模型为基础,开发了一套完整的数据采集、数据处理和现场应用方法,并将该模型成功应用于热连轧生产中。实际应用表明,对热连轧机组采用该油膜厚度补偿算法后,带钢头部和全长的厚差控制精度得到明显提高。 展开更多
关键词 油膜力 相对油膜厚度 轧制速度 线性插值 厚度精度
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热轧高强带钢纵切后侧弯缺陷及其内应力重分布 被引量:4
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作者 周兵营 邵健 +3 位作者 何安瑞 司小明 崔宇轩 闻成才 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期43-50,共8页
控轧控冷技术已经普遍应用于高强钢的生产过程当中。由于细晶强化的需求,高强钢冷却速率快,横向温度的不均和冷却不同步明显,使得轧制和冷却过程中沿带钢横向分布的内应力差异控制难度大,在后续的纵切分条过程中易导致侧弯缺陷,这是高... 控轧控冷技术已经普遍应用于高强钢的生产过程当中。由于细晶强化的需求,高强钢冷却速率快,横向温度的不均和冷却不同步明显,使得轧制和冷却过程中沿带钢横向分布的内应力差异控制难度大,在后续的纵切分条过程中易导致侧弯缺陷,这是高强钢生产中存在的共性难题。利用有限元软件ABAQUS结合FORTRAN子程序,建立热轧高强带钢纵切过程的有限元模型,并通过解析模型进行反向验证,研究带钢纵切后侧弯缺陷及其内应力重分布。结果表明,纵切后各分条侧弯与带钢内应力重分布紧密相关,纵切打破带钢初始内应力的平衡状态,各分条内应力重新分布并达到二次平衡状态,同时产生侧弯缺陷。结合研究结论,对某热轧厂高强钢平整过程进行工艺优化,解决了汽车大梁钢M510L纵切后第一、第四分条向外侧弯问题,验证了研究过程和结果的正确性。针对带钢纵切过程中内应力重分布的研究,可为今后纵切缺陷的预防提供理论指导。 展开更多
关键词 高强带钢 纵切 侧弯 应力重分布 有限元
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20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的变形行为研究 被引量:6
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作者 周冠禹 何安瑞 +3 位作者 刘超 周明伟 秦剑 刘正乔 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2333-2339,共7页
基于ABAQUS有限元软件,考虑了钛金属的各向异性力学特点,建立了可实现工作辊与轧件动态轧制过程的20辊轧机辊系-轧件一体化模型,并利用实际轧制数据对模型计算精度进行了验证。同时,利用该模型对20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的单一以及... 基于ABAQUS有限元软件,考虑了钛金属的各向异性力学特点,建立了可实现工作辊与轧件动态轧制过程的20辊轧机辊系-轧件一体化模型,并利用实际轧制数据对模型计算精度进行了验证。同时,利用该模型对20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的单一以及组合板形调控特性进行了仿真研究。结果表明:支承辊1#与7#、2#与6#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节时,随着窜辊量的增加,距边部75~300 mm区域厚度减薄最为显著,将导致或加剧该区域的二肋浪形;3#与5#、4#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节后,对缓解二肋浪形具有一定作用;此外,还发现一中间锥辊窜辊调节无法解决二肋浪形问题。最后,结合20辊轧机板形调控特性,提出了一种能够减小二肋浪形区的压应力的分段压下组合方案,工业实验证明分段压下组合方案实施后二肋浪形区压应力下降60%,有效缓解了20辊轧机轧制宽幅钛带时的二肋浪形缺陷及程度。 展开更多
关键词 森吉米尔20辊轧机 宽幅工业纯钛带 二肋浪形 有限元 板形调节特性
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Mo元素含量对TiAl合金微观组织及力学性能的影响
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作者 田世伟 何安瑞 +5 位作者 刘建华 张业飞 张韵 杨永刚 王家毅 江海涛 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2336-2343,共8页
设计了4种不同Mo含量的Ti Al合金,使用扫描电子显微镜、纳米压痕、热模拟压缩等手段对Mo-TiAl合金的微观组织以及力学性能进行了研究。结果显示,随着Mo含量升高,组织中γ相含量逐渐减少,而β相含量逐渐增多。Mo元素主要以β相的形式存在... 设计了4种不同Mo含量的Ti Al合金,使用扫描电子显微镜、纳米压痕、热模拟压缩等手段对Mo-TiAl合金的微观组织以及力学性能进行了研究。结果显示,随着Mo含量升高,组织中γ相含量逐渐减少,而β相含量逐渐增多。Mo元素主要以β相的形式存在于TiAl合金中。在热等静压过程中,Mo元素从γ相和α相向β相中扩散;Mo-TiAl合金的纳米压痕硬度在Mo含量为1.59%(原子分数,下同)时达到最大,并且纳米压痕硬度和片层间距呈负相关;随着Mo含量升高,Mo-TiAl合金热压缩流变应力降低,Mo含量为2.11%和3.94%的TiAl合金由于Al元素偏析导致其塑性较差。 展开更多
关键词 TIAL合金 Mo元素 微观组织 纳米压痕 偏析
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