杨勇[1]2004年在《圆钢半连轧过程数学模型的建立及分析》文中研究指明小型型材是钢铁产品的主要品种之一,广泛应用于工业、农业、交通运输业和建筑业。从70年代起,世界主要产钢大国就开始逐渐减少横列式小型轧机的套数,新建优质、高产、低耗、自动化程度高的新型连续式轧机,淘汰落后的横列式轧机,向着连续、高速、自动化的特征发展。然而目前我国的大多数小型型材生产线主要设备仍为横列式轧机,因而使产品的品种少、质量差、价格高、产量低,不适应国民经济发展以及紧跟国际先技术的需要。攀钢钢城企业总公司轧钢厂根据国内外的先技术的发展,结合本厂的实际情况,提出将本厂的横列式轧机生产线改造成为半连轧生产线,在粗轧开坯轧机φ550×1之后采用中精轧机机组φ500×2——φ420×6——φ320×6进行连续轧制。为了保证轧制生产顺利进行和获得产品几何断面尺寸高、性能好,必须对连轧生产部分的轧制工艺参数进行准确的模拟。论文主要针对攀钢钢城企业总公司轧钢厂改造后半连轧生产线的特点,对连轧生产线的实际情况进行了简单的阐述,并结合国内外的连轧技术的发展情况,对生产线的的实际情况进行分析研究,建立符合整个连轧生产线的轧制工艺参数模型(延伸系数分配及孔型尺寸计算模型、连轧过程金属流动的动态模型、前滑模型、力能参数模型、温降模型、约束条件模型等),其中以连轧生产过程的金属流动的模型、微张力模型及温降模型为重点,以便作为维持连轧生产顺利进行的重要参数及连轧在线自动控制的重要技术指标。论文的核心问题是连轧过程数学模型的分析和研究。本文理论联系实际,推导出符合该生产线的轧制工艺参数模型,这对生产工艺设计、整个生产线的自动控制具有较好的指导意义。
林军[2]2005年在《棒材孔型优化设计及其产品尺寸精度的研究》文中认为高精度轧制方法获得的产品尺寸精度高、断面形状优良、性能优越,在市场上的竞争力强。在型钢轧制工艺中,孔型系统设计的优劣是实现高精度轧制的关键性因素。随着计算机技术的发展,人们利用计算机辅助设计的功能,结合轧制理论、设计人员的经验和最优化理论,使孔型的优化设计得以实现。但是优化后的孔型系统不一定能实现型钢的高精度轧制,在考虑降低设计成本的基础上,利用模拟方法评价孔型系统的可靠性及设计优劣取得了一定的发展。故研究孔型优化设计理论和对优化后的孔型系统进行评价方法,具有十分重要的意义。论文以某厂棒材半连轧生产线连轧机组(Φ500×2/Φ420×6/Φ320×6)生产棒材的轧制过程为研究依据,建立轧制工艺及力能参数模型,分析某厂的实际需要和现有孔型系统的基础上,建立孔型多目标优化模型,获得优化结果。以塑性理论为基础,对轧制过程的金属坯料叁维流动过程进行有限元模拟分析,最后使用有限元模拟方法对优化结果进行评价分析。通过对棒材生产工艺的研究,以经典的轧制理论和现场工作技术人员的经验为基础,建立精确计算轧制工艺及力能参数模型。在现有生产工艺的要求下,提出了能耗最低、轧机负荷均衡等两个优化目标,建立孔型设计多目标优化模型。以典型产品(Φ14圆钢)作为优化对象,将孔型设计多目标优化模型转为标准最优化数学模型。以遗传算法为优化算法,根据孔型多目标优化设计过程的特点,采用适应性权重法,从而获得基于遗传算法下的孔型设计流程,使用MATLAB6.0软件,编写优化设计程序,获得优化结果,即优化后的孔型系统、工艺参数和力能参数。然后,以弹塑性有限元及变形区塑性流动理论为基础理论,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对圆钢轧制过程进行模拟分析,得到变形区的应力应变分布状态,以及金属轧件流动和表面轧制力分布规律,能够很好的解释了金属轧件宽展现象,故用叁维弹塑性有限元分析钢圆钢轧制过程是有效的。最后利用有限元模拟分析的方法,探讨了同一圆钢型号不同精轧孔型系统的尺寸参数对产品尺寸精度的影响,对于孔型优化设计的结果评价和分析有着重要的指导作用和使用价值。综合上述设计方法,对我们确定最优工艺参数,缩短产品开发周期具有重要的工程应用价值。
彭玉娜[3]2013年在《二辊可逆开坯机轧制规程优化及孔型优化》文中研究说明近年来，随着大规格棒材需求量的增大，全国正兴建或改造多个棒材轧制生产线。在大棒材半连续轧制生产线中，二辊可逆开坯机及开坯技术得到了广泛的应用。论文选自达涅利的一个大棒材开坯机项目，围绕开坯机调试过程中出现的问题及如何在改进规程的基础上减少轧制能耗、提高生产率进行研究。二辊可逆开坯机的优化问题有两种情况，一种是已知轧制规程时的孔型优化，一种是已知孔型后的轧制规程优化。在实际生产中，后者是最主要的，而前者符合孔型设计的一般顺序，是孔型设计的必经阶段。本论文先采用遗传算法优化轧制规程，随后分析孔型设计的问题所在，优化孔型参数。本论文以用于方坯开坯的二辊可逆轧机为研究对象，分析调试过程出现的问题，针对现有孔型，进行轧制规程优化，进而进行孔型优化。本论文的主要工作有：1.通过ABAQUS有限元模拟方法研究孔型参数对轧件宽展的影响，并以实测数据为依据，结合固有的宽展模型结构，回归出了适合于该开坯机的宽展改进模型。2.在了解二辊可逆开坯机的设备特点的基础上，结合实测数据，选择了适合该开坯机轧制过程的数学模型。3.分析了开坯机的压下制度和速度制度，采用遗传算法，通过MATLAB编程，以轧机相对生产率最高和磨损均匀为目标函数，优化了轧制规程。4.根据规程优化的结果，优化了箱型孔的部分设计参数。
郑治龙[4]2007年在《昆钢棒材生产线切分轧制过程优化研究》文中研究表明随着我国国民经济的蓬勃发展，对中小型建筑钢材需求量日益俱增，质量要求越来越高，然而国内许多钢铁厂中小型钢材生产都存在高附加值产品产量小、能耗高等问题。因此在现有条件下采用先进的生产工艺，在保证产品质量的基础上提高产量、节能降耗，是我国钢铁事业急需解决的问题。切分轧制技术正是应此需要而引进并发展起来的轧钢新技术。该工艺具有生产率高、节能降耗、降低成本等优点。国内许多厂家的棒、线材生产线应用了切分轧制技术，但在应用过程中也出现了产品质量不稳定、切分品种单一等诸多问题。因此，对切分轧制的原理进一步研究，开发和优化新产品的切分轧制工艺具有比较重要的实际意义。本文针对云南省昆明钢铁公司棒材生产线的实际情况，对切分轧制工艺在应用过程中的问题进行深入研究，设计开发了Φ18mm、Φ20mm大规格螺纹钢筋的切分轧制工艺。作者对切分轧制的原理进行了探讨。分析研究了轧件在预切分孔型和切分孔型中的金属流动规律，结果表明轧件在预切分孔型内的宽展变化是先强迫宽展，后略微收缩，最后再强行宽展，直至充满孔型，而在切分孔型中，轧件宽展与压下量基本呈线性关系，自始至终为强迫宽展。通过对切分楔及切分轮的受力分析，得出了最佳的切分楔和切分轮顶角。为了研究切分轧制过程的各种影响因素，作者在攀钢研究院检测中心的Gleeble-3500热模拟试验机上完成了热／力学模拟试验，测定了试样的变形抗力、应力-应变曲线和不同轧制温度下压缩后轧件的金相组织结构。通过实验数据分析了变形温度、变形程度和变形速度叁者之间的相互影响规律，并由此推导出了变形抗力模型和相关回归系数。选择了合适的轧制力模型、轧制力矩模型，建立了轧制过程温度模型，经现场实测数据修正优化后，所建力能参数模型和温度模型精度都较高，由此可以推算出轧制过程中的轧机负荷。根据轧制温度与变形抗力的关系可得出，轧制温度下降50℃时，变形抗力增加到原来的1.1～1.2倍，通过计算可知，昆钢目前棒材连轧生产线切分轧制小于Φ18mm规格的产品时，均可降低开轧温度50℃左右。金相试验表明，合理降低轧制温度可以使变形后的轧件晶粒更为细化，力学性能得到提高。以切分轧制过程中各种模型为基础，通过反复的计算，设计开发并优化了Φ18mm、Φ20mm两种大规格螺纹钢筋的切分轧制孔型系统，制定了Φ18mm切分轧制规程表。对Φ18mm螺纹钢筋进行了切分试轧，试轧首次即获成功，针对试轧后切分导卫出现的问题做了详细分析，采取相应措施对孔型和导卫进一步优化改进。经过几个月的轧制数据分析，Φ18mm螺纹钢筋切分轧制比较稳定，较单线轧制相比，产量提高50％～100％，产品各项指标均有所提高，能耗成本降低，经济效益明显。总之，切分轧制技术是一项提高产量、节能降耗等优势明显的轧钢新技术，虽已被广泛应用，但依然存在许多问题有待于我们进行更深入的研究。
陈清林[5]2005年在《AJC系统的动力学仿真研究》文中指出计算多体系统动力学的产生极大地改变了传统机构动力学分析,使工程师从传统的手工计算中解放出来,只需根据实际情况建立合适的模型,就可以由计算机自动求解,并可提供丰富的结果分析和处理手段。对于原来无法求解或求解极为困难的大型复杂问题,现可利用计算机的强大计算功能顺利解决。而且现在的动力学分析软件提供了和其他工程辅助设计或分析软件的强大接口功能,它与其他工程辅助设计和分析软件一起提供了完整的计算机辅助工程(CAE)技术。利用现有的计算多体系统动力学软件是当今动力学仿真研究采用的研究方法和手段。本文研究的对象是卷取机的自动液压踏步控制系统,它是完成轧钢生产线上的最后一道工序的设备。研究重点是 AJC 的位置控制和压力控制的仿真。在多体动力学基本理论的基础上,对动力学仿真软件 ADAMS 的动力学方程和积分求解过程以及液压理论进行剖析。通过分析和实践得出计算多体系统动力学及现有仿真软件ADAMS 能够实现自动建模和求解的,能够通过数据接口兼容专业模型设计软件的样机数据格式,从而确定了机械系统仿真所采用的方法。采用国产叁维实体设计软件 CAXA 对 AJC 系统的机械系统模块进行了叁维实体建模。应用 ADAMS 软件,建立了可视化和可交互的 AJC 的虚拟样机模型,并研究了 ADAMS/Hydraulics 模块建立虚拟液压系统的方法,实现在同一界面下液压系统和机械系统的联合仿真分析。对建成的 AJC 的虚拟样机,进行位置控制和压力控制过程的仿真研究,仿真结果为 AJC 的国产化的设计和实际生产提供液压系统元件的各项参数。同时应用ADAMS 的编程原理,对卷钢过程的各项参数设计了用户化的菜单,开发出的仿真平台可以实现自动分析 AJC 对不同规格钢板的卷钢控制过程的仿真,并探讨了采用ADAMS 和 MATLAB 协同控制的仿真方法。综合利用各种建模软件、仿真软件及控制软件的优点,弥补各种软件功能上的不足,是实现机械系统快速仿真的一个途径。
郭艺勇[6]2008年在《齿轮钢淬透性预报及质量控制研究》文中研究说明本钢根据本公司的实际情况和发展规划,建成“转炉→精炼→大矩形坯连铸→连轧”的大矩形坯特殊钢生产线,产品定位以高档为主,齿轮钢便是其中之一。文中综述了国内外齿轮钢的钢种、牌号、发展概括和冶金质量要求。指出淬透性带较宽和离散度较大是齿轮钢发展存在的主要问题。而淬透性是衡量齿轮钢档次高低的重要因素,本文比较了各种计算淬透性方法的优劣性,采用非线性回归方程计算方法,以本钢大矩形坯生产线试制的20CrMnTiH齿轮钢淬透性数据对计算淬透性的数学模型进行了修正。非线性回归方法考虑变量之间的线性关系,确定端淬曲线和淬透性带基本形态的关键指标半马距Eb,从水冷端J0和Eb这两个中间变量与化学成分的非线性关系,过渡到端淬硬度JF与端淬距离E的非线性关系,建立了非线性回归数学模型,预测精度更高,更接近于实测值。然后用VB6.0编程制作了齿轮钢淬透性的预报软件,实现根据成分和预设的晶粒度级别预报任意端淬距离的淬透性值,精度比采用未经修正的非线性回归方法和多元线性回归方法的要高,而与采用人工神经网络方法的相当,可为钢种设计、钢材选用和替代及冶金控制等提供技术依据,也为将来应用于在线检测提供了可能。同时,以此数学模型为基础,导出化学成分与淬透性和晶粒度之间的方程式,借助VB6.0编程制作了成分预报软件,有经验模型和非线性回归模型可供选择,真正起到冶炼辅助设计作用。文中还分析了影响淬透性的因素和淬透性预报模型产生误差的原因,并提出控制齿轮钢窄淬透性带的措施,主要体现在化学成分精度和化学成分均匀性两方面。对于化学成分精度控制,先根据不同合金元素对淬透性的影响来确定化学成分内控标准,再通过转炉终点合金化并结合LF成分微调来实现；对于化学成分均匀性控制,主要是控制铸坯偏析,通过控制钢液过热度、采用合适的电磁搅拌工艺、严格控制拉坯速度、制定合理的二冷制度和采用凝固末端动态轻压下技术来实现。此外,本文综合分析了齿轮钢的实物水平,找出影响齿轮钢质量问题的关键所在——白点,并对白点的形成、预防和消除进行了研究,改进了齿轮钢的生产工艺,提高了质量,为企业赢得了效益。
刘润生, 魏国, 靳玉海, 戚新军[7]2005年在《安钢Φ250mm机组的改造实践》文中提出阐述了安钢第一轧钢厂Ф2 5 0mm机组的概况、改造设想和方案 ,并介绍了改造后的几个工艺技术特点。
杨荣庆, 王秋林, 王启[8]2001年在《Φ250mm半连续式小型车间工艺改造》文中认为济钢第一小型轧钢厂 2 5 0 mm半连轧机组存在加热能力小、轧废多、轧机速度受限等问题。通过改进生产工艺 ,并对加热炉、轧机、动力设备及辅助设备等进行改造 ,该车间的生产能力由 2 4万 t/a提高到 40万 t/a,产品质量提高 ,各项经济技术指标得到较大改善
参考文献：
[1]. 圆钢半连轧过程数学模型的建立及分析[D]. 杨勇. 重庆大学. 2004
[2]. 棒材孔型优化设计及其产品尺寸精度的研究[D]. 林军. 重庆大学. 2005
[3]. 二辊可逆开坯机轧制规程优化及孔型优化[D]. 彭玉娜. 燕山大学. 2013
[4]. 昆钢棒材生产线切分轧制过程优化研究[D]. 郑治龙. 昆明理工大学. 2007
[5]. AJC系统的动力学仿真研究[D]. 陈清林. 福州大学. 2005
[6]. 齿轮钢淬透性预报及质量控制研究[D]. 郭艺勇. 东北大学. 2008
[7]. 安钢Φ250mm机组的改造实践[J]. 刘润生, 魏国, 靳玉海, 戚新军. 河南冶金. 2005
[8]. Φ250mm半连续式小型车间工艺改造[J]. 杨荣庆, 王秋林, 王启. 山东冶金. 2001