新型冷轧薄带板形电磁调控技术基础研究

基本信息
批准号:U1560206
项目类别:联合基金项目
资助金额:240.00
负责人:杜凤山
学科分类:
依托单位:燕山大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:许志强,黄华贵,汪飞雪,孙静娜,陈飞,王海军,吕征,李源,冯岩峰
关键词:
轧辊辊型冷轧薄带板形控制分段调控电磁棒
结项摘要

Nowdays, China's iron and steel industry is in the state of the low-end products’ overcapacity, the high-end products’ dependency on imports, and also in the state of high consumption and low efficiency, disorderly competition of the production. The weak ability of technological innovation and the repeated introduction of low technology even exacerbates the contradiction between supply and demand, which makes iron and steel industry needs innovative technology to upgrade and adjustment. Therefore, in view of the problems that traditional cold strip’s complex technology and low reliability in shape control, this project proposes a new technology of cold-rolled strip-shaped by electromagnetic regulating. This technology assembles electromagnetic bar in the roll center, using the powerful high pressure driving force which generated by thermal expansion of electromagnetic bar to force the outer diameter of the rolls produce local expansion deformation. Through segment assembly and independent control of the whole roll-type, we can realize the roll shape of electromagnetic regulating and the roll wear compensation, which makes the structure of the rolling mill and regulation can be simplified. This project mainly studies the theory and method of roll-type segmented electromagnetic regulating. It studies the effect of different current, voltage and frequency on swelling characteristics of the electromagnetic bar and the regulation rule of roll type, moreover, it establishes multi field coupling electromagnetic bar crushing condition and shape control specification. Besidese, it transforms the existing mill and develops a experimental platform of precision strip shape controlled by electromagnetic to verify the model, the virtual simulation system and the theory of shape controlled by electromagnetic .Finally, This research has the independent property right, and the research results are at the international leading position.

我国钢铁工业低端产品产能过剩,高端产品依赖进口,处于高耗低效,无序竞争的生产状态。脆弱的技术创新能力和低端技术重复引进更加剧了供需平衡的矛盾,钢铁工业转型升级和调整亟待创新技术。为此,针对传统冷轧带钢板形控制技术复杂和可靠性低等问题,本项目提出了冷轧薄带板形电磁调控新技术。该技术在轧辊中心通孔装配电磁棒,利用电磁棒受热膨胀所产生的强大高压内驱动力迫使轧辊外径产生局部扩张变形。通过分段装配,对整体轧辊辊型独立控制,实现板形电磁调控和轧辊磨损补偿,使轧机结构和调控方式得以简化。该项目主要研究轧辊辊型分段电磁调控理论与方法。研究不同电流、电压、频率对电磁棒膨胀特性的影响和轧辊辊型调控规律,建立多场耦合电磁棒压溃条件及其板形控制规范。对现有轧机进行技术改造并研制精密薄带板形电磁控制实验平台,以验证模型、虚拟仿真系统和板形电磁调控理论。本项研究具有自主产权,研究成果处于国际领先地位。

项目摘要

我国钢铁工业低端产品产能过剩,高端产品依赖进口,处于高耗低效,无序竞争的生产状态。脆弱的高端技术创新能力和中低端技术重复引进更加剧了供需平衡的矛盾,钢铁工业转型升级和调整亟待创新技术。为此,针对传统冷轧薄带板形控制技术复杂和可靠性低等问题,本项目提出了冷轧薄带板形电磁调控新技术。该技术在轧辊中心通孔分段装配电磁棒,利用电磁棒受热膨胀所产生的强大高压内驱动力迫使轧辊外径产生局部扩张变形,通过调整电磁棒引发的辊型改变来调控板形,故又称作板形电磁调控技术。该方法通过分段装配,对整体轧辊辊型进行独立控制,可实现整体板形电磁调控和轧辊磨损补偿,使轧机结构和调控方式得以简化。经过研究得到的主要成果有:(1)构建了新型轧机电磁-热-力耦合仿真模型,得到了合理的电磁调控参数,确定了电磁参数和电磁棒结构对轧辊辊型的调控规律;(2)提出了新型辊型设计模型,在实验室研究了新辊形测试技术,实现了轧辊辊型动态曲线测量,测量结果满足精度控制需求;(3)给出了电磁棒压溃条件及电磁棒和轧辊材料匹配关系,自主研制了新型超薄带四辊轧机电磁调控实验研究平台,该平台配备有张力调控系统和板形电磁调控系统等,为板形电磁调控提供了技术支撑;(4)给出了利用板形电磁调控技术获得的辊型曲线在空载辊缝调控中的特性,通过实验与仿真相结合,取得了良好效果;(5)进一步研究了轧辊非均质特性对板形电磁调控技术的影响规律;(6)建立了超薄带钢板形调控系统,实验研究了不同板形与芯辊胀形量的匹配关系,为超薄带钢板形控制提供的中间工业试验条件。整个项目按照研究计划顺利进行,研究具有完全自主产权,研究过程理论密切结合实际,取得了理论与实验的双重突破。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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