热轧带钢粗轧过程工艺模拟软件开发

作     者：杨耀华 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邸洪双

授予年度：2014年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：热轧粗轧 离线模拟 数学模型 等负荷分配 压尾工艺 

摘      要：梅钢1422产线目前可稳定生产210mm厚度的板坯,但对于不同钢种的230rmm厚度的板坯及轧制规格是否可批量稳定生产,需要进行分析和研究。另外,针对目前1422轧制过程中,带坯咬入打滑,影响压下量的问题,梅钢热轧厂拟采取动态压尾的措施,但随之而来的尾部宽展增加会使带钢在精轧入口因来料宽度超差产生卡钢现象,所以需要对该方案进行深入、详细的研究和分析。为解决上述问题,梅钢现急需一种切实可行的研究方法用于粗轧生产工艺的离线模拟研究。 本文将结合该热轧带钢工程项目,进行粗轧轧制规程优化及粗轧工艺参数离线模拟计算软件开发的工作。本项目的研究工作将对热轧粗轧实际生产具有重要的指导意义,具体研究内容及开发工作如下： (1)根据热轧带钢粗轧过程的特点,分别建立了适用于粗轧过程平轧和尾部楔形轧制时的工艺参数数学模型：根据粗轧轧制特点提出了一种适用于热连轧粗轧稳定轧制阶段的规程分配方法——交替迭代的综合等负荷分配法;通过分析粗轧过程中引起轧件温度变化的各种传热形式,得到了适用于粗轧阶段温度计算的模型形式。 (2)利用Visual Basic编程工具,以建立的数学模型为基础,进行热轧粗轧工艺离线模拟计算程序及软件可视化的设计。 (3)采用交替迭代的综合等负荷分配法对现场生产钢种进行轧制规程模拟计算,对得到的轧制规程进行模拟轧制计算后可以证明该负荷分配方法能够满足粗轧过程工艺生产要求,可用于离线轧制工艺制定。 (4)选取现场典型钢种的轧制工艺,利用其实际生产数据对本软件的预测结果进行验证,结果表明：粗轧道次温度的预测值与实际值的偏差均能控制在±10℃以内,预测值与实测值的相对误差均小于1%;粗轧道次板坯轧后宽度的预测值与实际值的偏差均能控制在±4mm以内,预测值与实测值的相对误差均小于等于0.3%;R1/R2水平辊各道次轧制力误差均在在7%以内,E2立辊各道次轧制力误差均在在10%以内;R1/R2水平辊各道次轧制功率误差均在在9%以内,E2立辊各道次轧制力误差均在在10%以内。比较可知该模拟计算程序精度能够达到生产需要,可以应用于现场生产模拟预测。 (5)采用压尾工艺模拟生产得到轧件宽度与正常轧制时宽度相对误差均在±0.3%之内,满足生产要求,故可采用压尾措施进行生产,用以防止由于压下量过大而产生的打滑现象。