ESP无头轧制生产线温度场模拟及工艺优化设计
发布时间:2022-02-22 02:35
ESP无头轧制生产线作为第三代薄板坯连铸连轧技术,能稳定生产极薄带钢,能实现部分品种“以热代冷”的生产,相比传统薄板坯连铸连轧生产线优势明显。但是,经由ISP无头轧制生产线改进而来的ESP无头轧制生产线,由于缺少了热卷箱对中间坯的处理过程,使得产品的组织性能较ISP无头轧制生产线将略低;并且由于生产需要,粗、精轧间的感应加热设备需要持续对中间坯进行加热,耗能占生产能耗的50%左右。因此,通过对ESP无头轧制生产线生产过程板带温度变化规律的研究,提出提高产品质量和优化生产能耗的工艺和生产线的改进方法,对ESP无头轧制生产线的生产和升级改造具有一定的意义。首先,对热轧过程中的传热进行了分析建模,确定了粗、精轧过程中变形热和摩擦热以及轧制过程的接触温降模型,非轧制区的热辐射以及水冷模型,并对带钢的温度计算进行了推导。其次,分别对ESP无头轧制生产线的粗轧和精轧进行了温度场模拟。在轧制模拟时采用某1580热轧生产线的边界条件作为参考,得出了ESP无头轧制生产线在粗轧和精轧过程板带的温度变化以及各道次轧制力的变化情况,并通过多组不同精轧温度模拟的对比,得出了ESP无头轧制生产线精轧部分的温度以及...
【文章来源】:燕山大学河北省
【文章页数】:70 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 ESP无头轧制技术的发展
1.1.2 ESP无头轧制生产线设备及工艺特点
1.1.3 ESP无头轧制生产线存在的问题
1.2 热轧带钢温度场模型研究进展
1.3 本文的研究目的及内容
第2章 热轧过程的建模理论
2.1 带钢轧制过程传热分析
2.1.1 传热理论介绍
2.1.2 变形热和摩擦热模型
2.1.3 接触温降模型
2.2 带钢非轧制过程传热分析
2.2.1 辐射温降模型
2.2.2 水冷温降模型
2.3 带钢温度计算模型
2.3.1 轧制区板带温度场计算模型
2.3.2 非轧制区板带温度场计算模型
2.4 本章小结
第3章 轧制过程的温度场模拟
3.1 软件介绍
3.2 某1580 生产线轧制温度场模拟
3.3 ESP生产线轧制过程模拟
3.3.1 粗轧段温度场模拟及结果
3.3.2 精轧段温度场模拟及结果
3.3.3 轧制模拟总结
3.4 本章小结
第4章 工艺优化设计
4.1 组织均匀化轧制工艺方案设计
4.1.1 冷却模拟设定
4.1.2 轧制结果分析
4.2 中间段加热制度改进设计
4.2.1 感应加热设备原理
4.2.2 加热设备布置调整方案
4.3 精轧入口温度调整改进设计
4.3.1 工艺调整方案
4.3.2 改进结果分析
4.4 本章小结
第5章 ESP生产线改进方案
5.1 精轧4机架轧制温度场模拟
5.2 精轧机组设备改进方案
5.2.1 在线换辊技术简介
5.2.2 在线换辊技术运用
5.3 ESP生产线改进
5.3.1 生产工艺分析
5.3.2 生产线优劣性分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕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]无头热轧超薄带钢及长材生产技术[J]. 张灵杰. 南方金属. 2018(03)
[2]基于非均匀温度场的GCr15轴承钢均匀化轧制[J]. 邢鹏达,王玉辉,王志蒙,曹文全,王天生,彭艳. 钢铁. 2017(10)
[3]薄板坯连铸连轧技术及其ESP工艺[J]. 陈燕才,张堂正. 武汉工程职业技术学院学报. 2017(01)
[4]ESP超薄带钢无头轧制设备及工艺流程分析[J]. 雷广州,赵华国,孙韶辉. 一重技术. 2016(04)
[5]日钢ESP无头轧制技术[J]. 郑旭涛. 冶金设备. 2016(01)
[6]中国钢铁轧制技术的进步与发展趋势[J]. 王国栋. 钢铁. 2014(07)
[7]热轧带钢温度场在线计算方法研究[J]. 陈超超,邵健,何安瑞. 机械工程学报. 2014(14)
[8]带钢无头轧制ESP工艺的技术经济分析[J]. 伍仲华. 钢铁技术. 2011 (01)
[9]以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术[J]. 王国栋. 上海金属. 2008(02)
[10]板带粗轧过程热、力、组织耦合三维有限元模拟[J]. 李学通,杜凤山,臧新良. 中国机械工程. 2006(01)
博士论文
[1]热轧带钢精轧过程屈曲行为的研究[D]. 陈超超.北京科技大学 2015
[2]热轧带钢温度建模和数值模拟[D]. 陈水宣.浙江大学 2008
[3]板带轧制三维热力耦合条元法研究及仿真系统开发[D]. 杨利坡.燕山大学 2006
[4]数值模拟技术在金属材料固态加工中的应用[D]. 张立文.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]中厚板横向磁通感应加热温度场数值模拟分析[D]. 王强.内蒙古科技大学 2009
[2]热连轧过程中保温罩内带钢温度场的数值模拟[D]. 张南北.武汉科技大学 2007
本文编号:3638518
【文章来源】:燕山大学河北省
【文章页数】:70 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 ESP无头轧制技术的发展
1.1.2 ESP无头轧制生产线设备及工艺特点
1.1.3 ESP无头轧制生产线存在的问题
1.2 热轧带钢温度场模型研究进展
1.3 本文的研究目的及内容
第2章 热轧过程的建模理论
2.1 带钢轧制过程传热分析
2.1.1 传热理论介绍
2.1.2 变形热和摩擦热模型
2.1.3 接触温降模型
2.2 带钢非轧制过程传热分析
2.2.1 辐射温降模型
2.2.2 水冷温降模型
2.3 带钢温度计算模型
2.3.1 轧制区板带温度场计算模型
2.3.2 非轧制区板带温度场计算模型
2.4 本章小结
第3章 轧制过程的温度场模拟
3.1 软件介绍
3.2 某1580 生产线轧制温度场模拟
3.3 ESP生产线轧制过程模拟
3.3.1 粗轧段温度场模拟及结果
3.3.2 精轧段温度场模拟及结果
3.3.3 轧制模拟总结
3.4 本章小结
第4章 工艺优化设计
4.1 组织均匀化轧制工艺方案设计
4.1.1 冷却模拟设定
4.1.2 轧制结果分析
4.2 中间段加热制度改进设计
4.2.1 感应加热设备原理
4.2.2 加热设备布置调整方案
4.3 精轧入口温度调整改进设计
4.3.1 工艺调整方案
4.3.2 改进结果分析
4.4 本章小结
第5章 ESP生产线改进方案
5.1 精轧4机架轧制温度场模拟
5.2 精轧机组设备改进方案
5.2.1 在线换辊技术简介
5.2.2 在线换辊技术运用
5.3 ESP生产线改进
5.3.1 生产工艺分析
5.3.2 生产线优劣性分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕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]无头热轧超薄带钢及长材生产技术[J]. 张灵杰. 南方金属. 2018(03)
[2]基于非均匀温度场的GCr15轴承钢均匀化轧制[J]. 邢鹏达,王玉辉,王志蒙,曹文全,王天生,彭艳. 钢铁. 2017(10)
[3]薄板坯连铸连轧技术及其ESP工艺[J]. 陈燕才,张堂正. 武汉工程职业技术学院学报. 2017(01)
[4]ESP超薄带钢无头轧制设备及工艺流程分析[J]. 雷广州,赵华国,孙韶辉. 一重技术. 2016(04)
[5]日钢ESP无头轧制技术[J]. 郑旭涛. 冶金设备. 2016(01)
[6]中国钢铁轧制技术的进步与发展趋势[J]. 王国栋. 钢铁. 2014(07)
[7]热轧带钢温度场在线计算方法研究[J]. 陈超超,邵健,何安瑞. 机械工程学报. 2014(14)
[8]带钢无头轧制ESP工艺的技术经济分析[J]. 伍仲华. 钢铁技术. 2011 (01)
[9]以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术[J]. 王国栋. 上海金属. 2008(02)
[10]板带粗轧过程热、力、组织耦合三维有限元模拟[J]. 李学通,杜凤山,臧新良. 中国机械工程. 2006(01)
博士论文
[1]热轧带钢精轧过程屈曲行为的研究[D]. 陈超超.北京科技大学 2015
[2]热轧带钢温度建模和数值模拟[D]. 陈水宣.浙江大学 2008
[3]板带轧制三维热力耦合条元法研究及仿真系统开发[D]. 杨利坡.燕山大学 2006
[4]数值模拟技术在金属材料固态加工中的应用[D]. 张立文.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]中厚板横向磁通感应加热温度场数值模拟分析[D]. 王强.内蒙古科技大学 2009
[2]热连轧过程中保温罩内带钢温度场的数值模拟[D]. 张南北.武汉科技大学 2007
本文编号:3638518
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