双凸度宽板轧制辊型优化设计研究

发布时间：2017-09-19 21:31

  本文关键词：双凸度宽板轧制辊型优化设计研究

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【摘要】：钢铁产业是反映国家工业化进程和发展实力的重要指标,是国民经济的基础产业。板带钢在钢铁行业中占有重要地位,在钢铁行业越发激烈的竞争中,满足用户对板带钢产品的要求逐渐成为钢铁企业提高竞争力的主要手段,因此,钢铁企业迫切需要先进的理论研究及技术支撑。目前国内主要是通过宽带钢热连轧机生产热轧宽带钢,而与其相关的板形控制理论的研究受到了很多学者的关注和重视。本文针对钢铁企业将宽幅热轧板带剖分为中宽带冷轧来料时会出现非对称板凸度的现象展开研究,通过辊型优化设计这一板形控制手段来实现双凸度宽板的仿真轧制,消除或降低上述板凸度的非对称性,并且在支承辊的配合辊型设计等方面进行分析和研究。首先,在理论分析的基础上,综合采用基于变分法的金属变形模型及基于影响函数法的辊系变形模型,通过松弛因子法迭代求解,建立了板形模拟计算的解析模型,为之后的辊型优化提供了理论依据。其次,通过分析研究热连轧机的工作辊热变形对热轧带钢断面形状的影响,采用有限差分法建模计算工作辊的温度场并进行了热变形分析研究,为辊型优化设计中工作辊的热凸度计算奠定基础。最后,通过分析热连轧机辊型优化设计的基本原理,结合热轧板带钢轧制工艺及设备的特点,以某企业热连轧机为算例,分别以获取双凸度工作辊辊型和减少磨损的支承辊辊型为优化目标,对热连轧机的轧辊辊型进行了优化运算。模拟计算得到热连轧机轧辊的辊径分布后,对工作辊采取多项式函数拟合辊型曲线,支承辊采用幂函数拟合辊端辊型曲线,并根据计算结果分析了辊型优化设计在改善板厚沿宽度方向分布及支承辊辊型等方面的理论作用效果。
【关键词】：板形控制 双凸度 断面形状 热轧带钢 辊型优化
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景10
• 1.2 热轧板带钢生产行业概述10-14
• 1.2.1 热轧板带生产设备的发展11-12
• 1.2.2 热轧板带生产技术的发展12-14
• 1.3 板带轧制工艺理论研究现状14-16
• 1.3.1 金属模型的研究现状14-15
• 1.3.2 辊系模型的研究现状15-16
• 1.4 本文的主要研究目的及内容16-18
• 1.4.1 本文主要研究目的及意义16-17
• 1.4.2 本文主要研究内容17-18
• 第2章 板带板形板凸度模型的建立与分析18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 条元变分法18-22
• 2.3 影响函数法22-26
• 2.4 双凸度板形参数的确定26-27
• 2.4.1 板带厚度26
• 2.4.2 工作辊辊型曲线的确定26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 热连轧机轧辊温度场的建立与分析28-43
• 3.1 引言28-29
• 3.2 传热的方式和基本定律29-31
• 3.2.1 热传导的傅里叶导热定律29-30
• 3.2.2 对流传热的牛顿定律30
• 3.2.3 能量守恒定律30-31
• 3.3 轧辊温度场计算模型的研究31-37
• 3.3.1 建立轧辊内部节点的差分方程33
• 3.3.2 建立轧辊边界节点的差分方程33-36
• 3.3.3 建立轧辊角点的差分方程36-37
• 3.4 轧辊热凸度计算模型研究37-39
• 3.5 工作辊温度场和热凸度计算实例39-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 双凸度热连轧机辊型优化设计43-57
• 4.1 辊型优化设计的基本条件43-45
• 4.2 工作辊辊型曲线的优化设计45-50
• 4.2.1 建立优化目标函数和约束条件45-47
• 4.2.2 辊型曲线的设计形式47-48
• 4.2.3 辊形曲线设计的优化计算48-50
• 4.3 支撑辊型曲线的优化设计50-53
• 4.3.1 建立优化目标函数和约束条件50-51
• 4.3.2 辊型曲线的设计形式51
• 4.3.3 辊型曲线的优化计算51-53
• 4.4 辊型参数的优化结果分析53-56
• 4.5 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64-65
• 作者简介65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：884034