冷連軋機高速生產(chǎn)過程核心工藝數(shù)學模型

前言

近年來，家用電器、汽車、電子、建筑、造船、軍工、航天等行業(yè)的巨大需求，使得板帶生產(chǎn)工業(yè)獲得迅猛發(fā)展。如今，板帶比已經(jīng)成為衡量一個國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標志，特別是冷軋帶鋼的產(chǎn)量和生產(chǎn)技術，對整個國家工業(yè)、國防、農(nóng)業(yè)和其它關鍵性領域中生產(chǎn)技術的發(fā)展和進步有著舉足輕重的影響。因此，世界各國為了在新一輪的綜合國力競爭中取得領先地位，紛紛加強了其在冷軋工藝研究方面的投入。冷軋工藝數(shù)學模型作為工藝的靈魂，集中體現(xiàn)了工藝思想和冷軋技術水平，但到目前為止，國內(nèi)大部分冷連軋機采用的是引進的數(shù)學模型，不具備自主知識產(chǎn)權。為此，對冷連軋機高速軋制過程中核心工藝數(shù)學模型展開深入的研究，并將其應用到生產(chǎn)實踐，提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質量，形成獨立的知識產(chǎn)權，就成為國內(nèi)冷軋領域中的一個重要研究課題。為了滿足從事軋鋼生產(chǎn)的工程技術人員學習、研究冷連軋高速生產(chǎn)過程中工藝數(shù)學模型的需要，促進技術的進一步發(fā)展，本人根據(jù)現(xiàn)場近10年的研究成果與實踐經(jīng)驗，撰寫了本書。本書第1章根據(jù)帶鋼表面粗糙度控制已經(jīng)成為冷軋產(chǎn)品重要的質量指標的發(fā)展趨勢，在對工作輥表面粗糙度、軋制參數(shù)和所軋帶材表面粗糙度對應關系進行深入研究的基礎上，建立了一套冷連軋機成品板表面粗糙度預報與控制模型，使得現(xiàn)場能夠滿足根據(jù)用戶對帶材表面粗糙度的要求適時調整工藝參數(shù)以控制帶鋼表面粗糙度；第2章通過大量的現(xiàn)場試驗與理論研究，結合冷連軋高速軋制過程的生產(chǎn)工藝特點，分別建立起適合冷連軋高速軋制的帶鋼表面溫度模型與摩擦因數(shù)計算模型，并在此基礎上重點分析工藝潤滑制度對綜合摩擦因數(shù)的影響，為冷軋帶鋼質量的控制奠定基礎；第3章在考慮到來料碳當量、熱軋工藝、相對壓下量、軋制速度等因素對金屬變形抗力影響的基礎上，建立了一套適合冷連軋機的變形抗力模型在線應用方案，在實踐中能夠起到提高軋制穩(wěn)定性與模型預報精度的作用，最終達到提高產(chǎn)品質量的功效；第4章在前3章相關研究成果的基礎上，建立了相關數(shù)學模型，對冷連軋高速軋制過程中的打滑、劃痕以及熱滑傷的機理及其影響因素進行分析，并提出相應的治理方案，為現(xiàn)場帶鋼表面質量綜合控制提供參考；第5章在介紹了板形、軋制負荷等因素與軋制規(guī)程關系的基礎上，提出了一套冷連軋高速軋制過程中軋制規(guī)程綜合優(yōu)化模型，并對其現(xiàn)場應用情況進行了簡要的分析；第6章以機架出口帶材前張力橫向分布（即板形）均勻為目標，把打滑、劃痕以及熱滑傷的綜合防治作為約束條件，同時保證機架出口帶材的板形與表面質量指標，結合設備分段情況和實際流量控制精度進行乳化液流量分段設定，減少由于潤滑問題造成的打滑、劃痕與熱滑傷等問題；第7章在建立了冷連軋生產(chǎn)過程中鋼卷卷取與卸卷過程中的內(nèi)部應力分布模型的基礎上，建立鋼卷起筋模型，并定量分析了各種因素對起筋的影響。

內(nèi)容概要

　　本書是一本關于冷連軋機高速生產(chǎn)過程中核心工藝數(shù)學模型的專著?！　”緯鴱能堉婆c卷取兩個過程系統(tǒng)地分析了冷連軋機高速生產(chǎn)過程中的核心工藝數(shù)學模型，主要內(nèi)容包括帶鋼表面粗糙度預報與控制、軋制溫度、摩擦因數(shù)、實用變形抗力、打滑、劃痕、熱滑傷、軋制規(guī)程綜合優(yōu)化、乳化液分段冷卻、鋼卷內(nèi)應力分布、鋼卷起筋等11個模型。比較全面地反映了冷連軋高速生產(chǎn)過程中核心工藝模型的全貌和國內(nèi)外近年來新的進展，其中大部分內(nèi)容屬于著者最近10年的研究成果，已經(jīng)在相關機組上得到應用，并獲得2008年度機械工業(yè)科技進步二等獎?！　”緯碚擉w系新穎，內(nèi)容全面系統(tǒng)，敘述簡明。在闡述基本理論和核心數(shù)學模型的基礎上，又介紹了相關模型的現(xiàn)場應用情況，實用性較強?！　”緯晒┸堜搶I(yè)從事板帶軋制技術的高等學校教師、研究生和大學生以及現(xiàn)場的工程技術人員使用和參考。

作者簡介

白振華，男，江蘇通州人，出生于1975年2月。1993年9月-1997年7月在燕山大學軋鋼設備及工藝專業(yè)學習。獲學士學位。1997年9月被推薦免試于燕山大學機械設計及理論專業(yè)攻讀碩士學位，1999年3月推薦提前免試攻讀博士學位，研究方向為金屬材料壓力加工工程。2002年1月獲得燕山大學工學博士學位，并留校任教。2003年10月被評為副教授。從1998年開始，作為主要參加者完成寶鋼科研、攀鋼科研冷連軋機、平整機以及退火方面的科技攻關項目20余項．以第1作者發(fā)表專業(yè)學術論文近40篇，被EI檢索20余篇。授權（公開）技術專利10多項。曾獲2005年度國家科技進步一等獎、2005年度河北省科技進步三等獎、2008年度機械工業(yè)科技進步二等獎、2004年度冶金科技進步特等獎、2004年度寶鋼重大科技進步獎、2002年度寶鋼重大科技進步獎。并被授予河北省“五一”勞動獎章、河北省十大新聞人物、河北省青年科技獎、河北省青年骨干教師、秦皇島市年輕學術帶頭人、秦皇島市杰出專家、秦皇島市青年科技獎、秦皇島市拔尖人才等榮譽稱號。

書籍目錄

前言第1章 冷連軋生產(chǎn)過程中帶鋼表面粗糙度預報與控制模型1.1 冷軋帶鋼表面粗糙度基本理論概述1.1.1 冷軋帶鋼表面粗糙度的分類及用途1.1.2 帶鋼表面粗糙度的表示方法1.1.3 影響冷連軋成品帶鋼表面粗糙度的主要因素1.2 冷連軋機成品板表面粗糙度預報模型1.2.1 壓印率與遺傳率概念的引入1.2.2 冷連軋機末架入口帶材表面粗糙度與工作輥表面粗糙度的近似求解1.2.3 冷連軋機組成品板表面粗糙度預報模型的建立1.2.4 特定冷軋成品板表面粗糙度預報模型的現(xiàn)場應用及影響因素分析1.3 冷連軋機成品板表面粗糙度控制模型的建立第2章 冷連軋高速生產(chǎn)過程中溫度模型與摩擦模型2.1 冷連軋機出口帶鋼表面溫度模型2.1.1 W.L.Roberts溫升模型簡介2.1.2 W.L.Roberts模型的改進2.1.3 冷連軋過程帶鋼表面溫度影響因素分析2.1.4 冷連軋過程帶鋼表面溫度的表示2.2 冷連軋高速軋制過程中摩擦模型2.2.1 摩擦因數(shù)機理模型的建立2.2.2 摩擦因數(shù)機理模型現(xiàn)場應用情況簡介2.2.3 工藝潤滑制度對摩擦因數(shù)影響分析第3章 冷連軋機高速軋制過程中實用變形抗力模型及其在線設定技術3.1 變形抗力的定義3.2 冷連軋機變形抗力模型的建立3.2.1 碳當量對來料初始變形抗力的影響3.2.2 熱軋終軋溫度、卷取溫度對初始來料變形抗力的影響3.2.3 初始變形抗力修正模型3.2.4 相對壓下量對變形抗力的影響3.2.5 軋制速度對變形抗力的影響3.2.6 冷連軋機實用變形抗力模型的建立3.3 冷連軋機變形抗力模型在線應用技術的建立3.3.1 變形抗力模型從非線性到線性的轉換3.3.2 變形抗力模型的在線應用第4章 冷連軋高速軋制過程中打滑、劃痕及熱滑傷模型4.1 冷連軋高速軋制過程中的打滑模型4.1.1 冷連軋機打滑的概念及前滑值的求解4.1.2 打滑因子新概念的提出4.1.3 打滑判斷條件的提出4.1.4 打滑影響因素的分析4.2 冷連軋高速軋制過程中劃痕模型的建立4.2.1 劃痕產(chǎn)生機理分析4.2.2 劃痕判斷綜合指標的提出4.2.3 冷連軋機劃痕影響因素的研究4.3 冷連軋高速軋制過程中的熱滑傷模型4.3.1 熱滑傷機理分析4.3.2 滑傷指數(shù)新概念及熱滑傷判斷條件4.3.3 熱滑傷缺陷現(xiàn)場實用處理方法簡介4.4 打滑、劃痕及熱滑傷綜合防治模型4.4.1 打滑、劃痕及熱滑傷綜合判斷指標的提出4.4.2 以打滑、劃痕及熱滑傷綜合防治為目標的工藝潤滑制度優(yōu)化模型4.4.3 以打滑、劃痕及熱滑傷綜合防治為目標的軋輥使用工藝優(yōu)化模型第5章 冷連軋高速軋制過程中軋制規(guī)程綜合優(yōu)化模型5.1 軋制規(guī)程與板形關系的研究5.1.1 板形簡介5.1.2 軋制規(guī)程與板形的關系5.2 負荷分配與軋制規(guī)程設定關系的研究5.2.1 軋制工藝條件與功率的關系5.2.2 以功率為優(yōu)化目標的壓下制度設定5.3 冷連軋高速軋制過程中軋制規(guī)程的在線綜合優(yōu)化模型5.4 軋制規(guī)程在線綜合優(yōu)化模型的現(xiàn)場應用5.4.1 模型投入前后軋制速度對比統(tǒng)計5.4.2 模型投入前后機組產(chǎn)量統(tǒng)計第6章 冷連軋高速軋制過程中乳化液分段冷卻控制模型6.1 乳化液流量分布與基本控制參數(shù)的關系6.2 乳化液分段冷卻控制模型第7章 冷連軋生產(chǎn)過程中鋼卷內(nèi)應力及起筋模型7.1 起筋的定義及其測量方法研究7.2 鋼卷卷取及卸卷過程中內(nèi)應力分布模型7.2.1 鋼卷卷取過程中內(nèi)部應力分布7.2.2 鋼卷卸卷過程中內(nèi)部應力分布7.2.3 模型算例簡介7.3 冷連軋生產(chǎn)過程中鋼卷起筋模型7.3.1 局部高點單因素對鋼卷起筋的影響7.3.2 浪形單因素對起筋的影響7.3.3 局部高點和局部板形綜合作用對起筋量影響的模型參考文獻

章節(jié)摘錄

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《冷連軋機高速生產(chǎn)過程核心工藝數(shù)學模型》可供軋鋼專業(yè)從事板帶軋制技術的高等學校教師、研究生和大學生以及現(xiàn)場的工程技術人員使用和參考。

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