韶钢3450mm生产线矫直过程板形控制研究

发布时间：2017-10-18 03:29

  本文关键词：韶钢3450mm生产线矫直过程板形控制研究

  更多相关文章： 中厚板 板形缺陷 辊式矫直 有限元仿真

【摘要】：近年来,用户对中厚板平直度要求越来越高,国际市场平直度要求已达到5mm/m,甚至3mm/m或2mm/m,且控轧控冷技术的广泛应用使得板形问题也越来越突出,如何提高中厚板板形质量,成为生产厂家的一个重要课题,作为最终决定板形质量的矫直工序,研究矫直过程板形控制规律极具意义。在此背景下,本文依托韶钢(SGIS:Shao Guan IronSteel)3450mm中厚板生产线的九辊热矫直机,针对现场存在的板形问题,运用理论分析、解析计算、有限元仿真和现场实验验证等多种手段对矫直过程板形控制规律进行了研究,本文的主要工作和成果体现在:(1)对矫直过程进行解析计算,基于集中载荷假设的连续梁模型,建立了各辊矫直力解析计算模型;在考虑接触位置的情况下,基于曲率积分模型建立了压下量和弯矩间的求解关系。(2)基于Marc软件建立了矫直过程三维仿真模型,仿真分析了钢板在矫直过程中的应力状态,指出钢板矫直是反复拉压应力作用的结果;仿真分析了钢板矫后应力场和温度场分布,指出钢板矫后应力场和温度场分布规律;仿真分析了各辊矫直力,仿真结果得到解析计算和现场数据的验证,指出矫直机的第6辊的矫直力最大,并从矫直单元的角度分析了该辊的矫直力变化过程。(3)基于Marc二维仿真模型,探究了原始曲率和板厚对钢板矫后板形质量的影响规律,并探究了出口压下量、前后倾动和出口边辊位置三个矫直工艺参数的调整规律。(4)根据得到的研究规律对现场出口压下量、前后倾动和出口边辊位置三个矫直工艺参数制定相应的优化措施,并跟踪现场应用情况,工艺参数优化后,现场板形缺陷率由6%~7%稳定降低到2%~3%,现场板形质量得到改善和控制。
【关键词】：中厚板 板形缺陷 辊式矫直 有限元仿真
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG334.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 课题来源与研究背景11-14
• 1.2 辊式矫直机14-18
• 1.2.1 辊式矫直机发展历程14-15
• 1.2.2 韶钢 3450mm线热矫直机15-18
• 1.3 辊式矫直技术国内外研究现状18-22
• 1.3.1 辊式矫直研究方法的发展18-20
• 1.3.2 辊式矫直技术的研究现状20-22
• 1.4 课题主要研究内容22-25
• 第二章 辊式矫直理论与解析计算模型25-33
• 2.1 弹塑性弯曲理论25-27
• 2.1.1 弹塑性弯曲变形理论25-26
• 2.1.2 弹塑性弯曲曲率26-27
• 2.2 解析计算模型27-32
• 2.2.1 矫直力计算模型27-30
• 2.2.2 曲率积分模型30-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第三章 矫直过程有限元仿真分析33-55
• 3.1 有限元方法及Marc软件33-36
• 3.1.1 有限元方法33-34
• 3.1.2 弹塑性有限元法34-35
• 3.1.3 高级非线性仿真软件Marc35-36
• 3.2 矫直过程有限元模型建立36-43
• 3.2.1 几何模型建立36-38
• 3.2.2 定义材料参数38-39
• 3.2.3 定义接触39-40
• 3.2.4 定义边界条件40-42
• 3.2.5 设置分析选项42-43
• 3.3 矫直过程有限元仿真分析43-54
• 3.3.1 钢板矫直过程分析43-45
• 3.3.2 钢板矫后分析45-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第四章 矫后板形质量控制研究55-73
• 4.1 原始曲率对矫后板形质量的影响规律55-57
• 4.2 板厚对矫后板形质量的影响规律57-59
• 4.3 出口压下量参数设定规律59-63
• 4.3.1 出口压下量对矫后板形质量的影响规律59-61
• 4.3.2 原始曲率对最优出口压下量的影响规律61-62
• 4.3.3 板厚对最优出口压下量的影响规律62-63
• 4.4 前后倾动量参数设定规律63-67
• 4.4.1 前后倾动量对矫后板形质量的影响规律64-65
• 4.4.2 原始曲率对最优前后倾动量的影响规律65-66
• 4.4.3 板厚对最优前后倾动量的影响规律66-67
• 4.5 出口边辊位置参数设定规律67-71
• 4.5.1 出口边辊位置对矫后板形质量的影响规律67-69
• 4.5.2 原始曲率对最优出口边辊位置的影响规律69-70
• 4.5.3 板厚对最优出口边辊位置的影响规律70-71
• 4.6 本章小结71-73
• 第五章 矫直过程板形控制工业应用73-83
• 5.1 生产现状及主要问题73-74
• 5.2 矫直工艺参数的优化和设计74-80
• 5.2.1 出口压下量参数的优化74-76
• 5.2.2 前后倾动参数的优化76-78
• 5.2.3 出口边辊位置参数的优化78-80
• 5.3 现场应用效果80
• 5.4 本章小结80-83
• 结论83-85
• 参考文献85-91
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果91-92
• 致谢92-93
• 答辩委员会对论文的评定意见93

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本文编号：1052692