板带轧机辊型电磁调控技术基础理论与实验研究

发布时间：2020-12-17 23:19

　　冷轧板带是板带产品的重要组成部分。现阶段,我国拥有众多生产冷轧板带的轧制设备,产能足以支撑市场需求,但实际生产中存在低端产品过剩、高端产品不足的问题。因此,在现有轧机和生产线上开发应用新技术,提升板带产品质量、增加板带产品附加值是行业转型升级的有效途径。板形是冷轧板带产品质量的核心指标,现有的板形调控技术可快速有效的控制低阶板形问题,但无法快速有效的控制高阶板形问题,急需开发新的板形调控技术,提升高阶板形调控能力。辊型电磁调控技术是一种新型板形调控技术,其依托感应加热技术,利用电磁棒受热膨胀及内约束机制,巧妙地将感应加热能量转化为热-力混合动力源,极大地提升了辊凸度的响应速率,可实现对轧辊辊型的微尺度柔性调控。该技术是通过直接调控辊型来实现对板形调控,具有非常广泛的应用前景,但相关研究还处于空白。因此,本文将围绕板带轧机辊型电磁调控技术开展研究,为其工业应用提供理论依据。首先,基于理想轧辊辊面径向变化量可以转化为周向应变的原理,提出了可实现多点实时测量非转动电磁调控轧辊辊型的测量技术,并将该技术与辊型电磁调控技术相结合,自主设计并制造了单电磁棒Φ270mm×300mm辊型电磁调控实验平... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 板形控制技术概述
        1.2.1 常规工艺手段
        1.2.2 液压弯辊法
        1.2.3 轧辊横移技术
        1.2.4 胀形技术
    1.3 零件感应加热研究概述
        1.3.1 电磁-热耦合问题
        1.3.2 电磁-热-力耦合问题
    1.4 研究内容
第2章 辊型电磁调控实验平台搭建及仿真模型构建
    2.1 辊型电磁调控实验平台搭建及验证
        2.1.1 辊型电磁调控技术原理
        2.1.2 新型辊型测试技术
        2.1.3 实验平台设计制造
        2.1.4 实验平台可行性验证
    2.2 电磁调控轧辊仿真模型构建及验证
        2.2.1 电磁-热-力耦合数学模型
        2.2.2 模型简化
        2.2.3 边界条件及热物性参数
        2.2.4 模型验证
    2.3 本章小结
第3章 辊型电磁调控工艺原理及辊型控制策略分析
    3.1 辊型电磁调控工艺参数分析
        3.1.1 不同工艺参数对辊凸度的影响
        3.1.2 不同工艺参数对辊型曲线的影响
        3.1.3 合理工艺参数选择
    3.2 辊型电磁调控原理分析
        3.2.1 不同等效电流密度下辊凸度组成分析
        3.2.2 不同频率下辊凸度组成分析
    3.3 辊型控制策略分析
        3.3.1 仅控制D点温度时辊型可控性分析
        3.3.2 控制D点温度且对辊面冷却时辊型可控性分析
    3.4 本章小结
第4章 电磁棒结构参数及其对辊型调控特性的影响
    4.1 电磁棒结构形式对感应加热效率及能量转化能力的影响
        4.1.1 温度场分析
        4.1.2 接触面平均正压力分析
        4.1.3 辊型分析
        4.1.4 对比结果
    4.2 电磁参数变动对辊型的影响分析
        4.2.1 电磁参数变动下结构Ⅱ电磁棒辊型分析
        4.2.2 电磁参数变动下结构Ⅲ电磁棒辊型分析
    4.3 电磁棒尺寸变动对辊型的影响分析
        4.3.1 结构Ⅱ电磁棒尺寸变动对辊型的影响
        4.3.2 结构Ⅲ电磁棒尺寸变动对辊型影响
    4.4 不同电磁棒尺寸空载辊缝调控特性分析
        4.4.1 空载辊缝调控原理
        4.4.2 结构Ⅱ电磁棒接触区长度变动对空载辊缝调控特性影响
        4.4.3 结构Ⅲ电磁棒尺寸变动对空载辊缝调控特性影响
    4.5 本章小结
第5章 轧辊非均质特性及尺寸变动对辊型调控的影响
    5.1 轧辊非均质特性对辊型调控的影响
        5.1.1 轧辊简化
        5.1.2 表面淬硬层厚度对辊型调控的影响
        5.1.3 表面淬硬层硬度对辊型调控的影响
    5.2 轧辊直径对辊型调控的影响
        5.2.1 研究工况选择
        5.2.2 结果分析
    5.3 本章小结
第6章 辊型电磁调控技术在大型轧辊中应用分析
    6.1 多加热区一体式电磁棒辊型曲线分析
        6.1.1 模型构建
        6.1.2 辊型曲线分析
    6.2 多个独立电磁棒辊型曲线分析
        6.2.1 模型构建
        6.2.2 辊型曲线分析
    6.3 辊凸度增长速率分析
    6.4 辊型曲线应用探讨及实验验证
        6.4.1 辊型曲线应用探讨
        6.4.2 辊型曲线应用实验验证
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年我国钢材进出口分析[J]. 辜海芳,朱翠翠.  冶金管理. 2018(05)
[2]2016年我国钢铁行业运行特点及产品进出口情况分析[J]. 朱翠翠,辜海芳.  中国钢铁业. 2017(06)
[3]DSR辊系统管路的冲洗[J]. 薛瑾.  现代制造技术与装备. 2017(03)
[4]带钢冷轧机辊型曲线磨削精度改进措施[J]. 张龙,王东城,马晓宝,王志杰,张帅.  钢铁. 2016(12)
[5]板带轧机板形控制性能评价方法综述[J]. 彭艳,牛山.  机械工程学报. 2017(06)
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博士论文
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硕士论文
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[3]冷轧带钢非对称板形调控方法的研究[D]. 王嘉伟.燕山大学 2015
[4]钢板移动式感应加热水火弯板工艺的研究[D]. 陈诚.大连理工大学 2015
[5]大型组合支承辊过盈量调控及辊型曲线的研究[D]. 程青红.燕山大学 2014
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[7]板电磁—热—力多场耦合分析[D]. 张晓宏.北京航空航天大学 2011
[8]PC轧机弯辊效果及轧辊交叉控制性能分析[D]. 徐利璞.燕山大学 2010
[9]板带钢轧辊辊型及其磨损检测系统的研究与实现[D]. 刘迪.北京邮电大学 2009



本文编号：2922884