描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787502467586
编辑推荐
本书详细分析和介绍了目前世界上先进的冷连轧机板形控制和检测技术，对我们掌握当今世界上先进的板形控制技术有一定的帮助和指导。本书所分析和研究的内容既可作为设计同类轧机时选型的依据，也可作为同类轧机更新改造的样板，具有一定的实用性。
内容简介
本书共分8章。第1章主要介绍了冷连轧技术及板形问题综述；第2章主要介绍了冷轧带钢先进板形控制和检测技术；第3章主要介绍了板形控制性能主要评价指标；第4章主要介绍了板带轧制有限元仿真模型；第5章主要介绍了基于遗传算法的工作辊磨损预报模型；第6章主要介绍了1700mm四辊冷连轧机组工艺改进；第7章主要介绍了2180mm六辊冷连轧机组工艺改进；第8章主要介绍了宽带钢冷连轧机选型配置研究。
本书适合轧钢工程技术人员、研发人员阅读，也可作为高等工科院校冶金、机械及自动化相关专业的本科生、研究生教材。
本书适合轧钢工程技术人员、研发人员阅读，也可作为高等工科院校冶金、机械及自动化相关专业的本科生、研究生教材。
目 录
1 冷连轧技术及板形问题综述
1.1 板带材生产发展概况
1.2 生产工艺流程
1.3 计算机控制系统
1.4 板形的描述
1.4.1 横截面外形
1.4.2 平坦度
1.4.3 PCFC控制
1.4.4 板形生成和板形良好条件
1.5 板形控制的工艺理论
2 冷轧带钢先进板形控制和检测技术
2.1 轧机机型
2.2 柔性和刚性辊缝
2.2.1 影响辊缝曲线的因素
2.2.2 柔性辊缝型
2.2.3 刚性辊缝型
2.2.4 刚柔辊缝兼备型
2.3 辊形设计原则
2.3.1 辊形设计方法
2.3.2 轧辊辊形
2.3.3 轴向移位变凸度技术
2.4 轧制工艺控制手段
2.4.1 液压弯辊
2.4.2 液压窜辊
2.4.3 弯辊和窜辊结构
2.4.4 丰富的板形控制手段
2.5 板形控制策略
2.5.1 控制模型
2.5.2 数学模型
2.6 平坦度和板廓检测技术
2.6.1 平坦度检测技术
2.6.2 板廓检测技术
2.7 板形控制目标曲线设定
2.7.1 常用板形控制目标设定方法
2.7.2 补偿检测
2.7.3 下道工序要求
2.7.4 轧制过程要求
2.7.5 现场使用的目标曲线
2.8 板形平坦度缺陷模式识别
2.8.1 小二乘拟合法
2.8.2 BP神经网络
3 板形控制性能主要评价指针
3.1 辊缝横向刚度
3.2 辊缝各点横向刚度系数
3.3 辊缝凸度调节域
3.4 承载辊缝形状分布特性系数
4 板带轧制有限元仿真模型
4.1 轧辊的弹性变形理论
4.2 轧机辊系弹性二维静态有限元模型
4.3 板带轧制三维有限元模型
4.3.1 轧件三维弹塑性动态有限元模型
4.3.2 轧机辊系三维静态有限元模型
4.3.3 轧辊与轧件一体化的1/2三维静态有限元模型
4.3.4 轧辊与轧件一体化的完整三维静态有限元模型
4.3.5 轧辊与轧件一体化的1/4三维动态有限元模型
4.3.6 轧辊与轧件一体化的1/2三维动态有限元模型
5 基于遗传算法的工作辊磨损预报模型
5.1 影响磨损的主要因素
5.2 磨损辊廓形成的影响因素
5.3 磨损预报模型
5.4 模型参数分析
5.5 参数优化
5.5.1 遗传算法的基本步骤
5.5.2 参数优化的程序设计
5.5.3 程序结构及流程图
5.6 参数优化结果分析
6 1700mm四辊冷连轧机组工艺改进
6.1 冷连轧机辊缝凸度影响特性研究
6.1.1 辊缝凸度计算模型分析
6.1.2 计算工况和参数的确定
6.1.3 辊缝凸度主要影响因素分析
6.2 冷连轧边降控制与凸度、平坦度综合控制研究
6.2.1 宽展沿横向的分布
6.2.2 金属横向流动的影响因素分析
6.2.3 带钢平坦度模型
6.2.4 带钢边降与横向流动分析
6.2.5 冷连轧机板形综合控制策略
6.3 边降控制辊型配置
6.3.1 冷轧带钢边降构成分析
6.3.2 常规配套辊型的分析
6.3.3 单锥度辊辊形设计
6.3.4 单锥度的板形控制特性
6.3.5 边降控制窜辊模型的研究
6.3.6 单锥度辊的工业应用
6.3.7 边降控制辊型配置分析
6.4 连续变锥度工作辊板形控制特性分析
6.4.1 连续变锥度工作辊的设计
6.4.2 板形控制特性仿真分析
6.5 SmartCrown轧机板形控制特性研究
6.5.1 SmartCrown辊形设计
6.5.2 工作辊辊形和辊缝曲线对比
6.5.3 空载辊缝的凸度调节能力对比
6.5.4 SmartCrown轧机板形控制性能分析
6.5.5 SmartCrown辊形改进设计研究
6.5.6 改进后的板形调控特性对比分析
6.5.7 配套支持辊FSR的设计
6.5.8 仿真结果分析
6.6 考虑带钢压下率的冷连轧机工作辊径配置
6.6.1 辊径对轧机刚度特性的影响
6.6.2 冷连轧机工作辊许用直径的确定
6.6.3 配辊方案应用
6.7 综合测试分析
6.7.1 生产轧机概况
6.7.2 测试仪器
6.7.3 轧辊辊形的加工
6.7.4 工作辊综合测试
6.7.5 支持辊综合测试
6.7.6 带钢横向厚度的测量
7 2180mm六辊冷连轧机组工艺改进
7.1 酸洗-联轧机组工艺流程
7.2 酸轧联机机组的主要工艺设备对比
7.3 中间辊CVC辊形曲线
7.4 板形调控特性分析
7.4.1 不同弯辊力
7.4.2 不同板宽
7.4.3 不同窜辊量
7.4.4 辊间接触压力分析
7.5 冷连轧机非成品机架对成品板形的调控功效
7.5.1 单机架各板形影响因素对本机架出口板形的影响
7.5.2 不同机架对成品板形调控功效模型的建立
7.5.3 2180mm机组不同机架板形调控功效的分析
7.5.4 试验分析
7.6 非接触式SI-FLAT板形仪
7.6.1 轧机板形控制系统
7.6.2 板形计算模型解析
7.6.3 简单状况下带钢振动问题分析
7.6.4 忽略纤维条间相互作用所引起的板形误差
7.6.5 板形计算误差分析
7.6.6 板形仪选型应用情况
8 宽带钢冷连轧机选型配置研究
8.1 选型配置分析
8.1.1 选型配置策略
8.1.2 冷轧带钢产品对板形的要求
8.1.3 冷连轧机机型配置
8.2 五机架四辊冷轧机板形控制选型配置策略
8.2.1 门户机架
8.2.2 成品机架
8.2.3 中间机架
8.3 六辊冷连轧机的机型配置分析
8.3.1 刚性辊缝
8.3.2 柔性辊缝
8.3.3 刚柔兼备辊缝
8.4 宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比
8.4.1 辊系有限元模型
8.4.2 轧制力纵向刚度分析
8.4.3 弯辊力纵向刚度分析
8.5 冷连轧机不同刚度配置下的板形板厚控制
8.5.1 刚度设定
8.5.2 各扰动量的影响
8.5.3 各控制量的影响
8.6 不同机型下的辊间接触压力比较
8.6.1 SmartCrown轧机的辊间压力分析
8.6.2 HCW轧机的辊间压力分析
8.6.3 UCM轧机的辊间压力分析
8.6.4 CVC6轧机的辊间压力分析
参考文献
1.1 板带材生产发展概况
1.2 生产工艺流程
1.3 计算机控制系统
1.4 板形的描述
1.4.1 横截面外形
1.4.2 平坦度
1.4.3 PCFC控制
1.4.4 板形生成和板形良好条件
1.5 板形控制的工艺理论
2 冷轧带钢先进板形控制和检测技术
2.1 轧机机型
2.2 柔性和刚性辊缝
2.2.1 影响辊缝曲线的因素
2.2.2 柔性辊缝型
2.2.3 刚性辊缝型
2.2.4 刚柔辊缝兼备型
2.3 辊形设计原则
2.3.1 辊形设计方法
2.3.2 轧辊辊形
2.3.3 轴向移位变凸度技术
2.4 轧制工艺控制手段
2.4.1 液压弯辊
2.4.2 液压窜辊
2.4.3 弯辊和窜辊结构
2.4.4 丰富的板形控制手段
2.5 板形控制策略
2.5.1 控制模型
2.5.2 数学模型
2.6 平坦度和板廓检测技术
2.6.1 平坦度检测技术
2.6.2 板廓检测技术
2.7 板形控制目标曲线设定
2.7.1 常用板形控制目标设定方法
2.7.2 补偿检测
2.7.3 下道工序要求
2.7.4 轧制过程要求
2.7.5 现场使用的目标曲线
2.8 板形平坦度缺陷模式识别
2.8.1 小二乘拟合法
2.8.2 BP神经网络
3 板形控制性能主要评价指针
3.1 辊缝横向刚度
3.2 辊缝各点横向刚度系数
3.3 辊缝凸度调节域
3.4 承载辊缝形状分布特性系数
4 板带轧制有限元仿真模型
4.1 轧辊的弹性变形理论
4.2 轧机辊系弹性二维静态有限元模型
4.3 板带轧制三维有限元模型
4.3.1 轧件三维弹塑性动态有限元模型
4.3.2 轧机辊系三维静态有限元模型
4.3.3 轧辊与轧件一体化的1/2三维静态有限元模型
4.3.4 轧辊与轧件一体化的完整三维静态有限元模型
4.3.5 轧辊与轧件一体化的1/4三维动态有限元模型
4.3.6 轧辊与轧件一体化的1/2三维动态有限元模型
5 基于遗传算法的工作辊磨损预报模型
5.1 影响磨损的主要因素
5.2 磨损辊廓形成的影响因素
5.3 磨损预报模型
5.4 模型参数分析
5.5 参数优化
5.5.1 遗传算法的基本步骤
5.5.2 参数优化的程序设计
5.5.3 程序结构及流程图
5.6 参数优化结果分析
6 1700mm四辊冷连轧机组工艺改进
6.1 冷连轧机辊缝凸度影响特性研究
6.1.1 辊缝凸度计算模型分析
6.1.2 计算工况和参数的确定
6.1.3 辊缝凸度主要影响因素分析
6.2 冷连轧边降控制与凸度、平坦度综合控制研究
6.2.1 宽展沿横向的分布
6.2.2 金属横向流动的影响因素分析
6.2.3 带钢平坦度模型
6.2.4 带钢边降与横向流动分析
6.2.5 冷连轧机板形综合控制策略
6.3 边降控制辊型配置
6.3.1 冷轧带钢边降构成分析
6.3.2 常规配套辊型的分析
6.3.3 单锥度辊辊形设计
6.3.4 单锥度的板形控制特性
6.3.5 边降控制窜辊模型的研究
6.3.6 单锥度辊的工业应用
6.3.7 边降控制辊型配置分析
6.4 连续变锥度工作辊板形控制特性分析
6.4.1 连续变锥度工作辊的设计
6.4.2 板形控制特性仿真分析
6.5 SmartCrown轧机板形控制特性研究
6.5.1 SmartCrown辊形设计
6.5.2 工作辊辊形和辊缝曲线对比
6.5.3 空载辊缝的凸度调节能力对比
6.5.4 SmartCrown轧机板形控制性能分析
6.5.5 SmartCrown辊形改进设计研究
6.5.6 改进后的板形调控特性对比分析
6.5.7 配套支持辊FSR的设计
6.5.8 仿真结果分析
6.6 考虑带钢压下率的冷连轧机工作辊径配置
6.6.1 辊径对轧机刚度特性的影响
6.6.2 冷连轧机工作辊许用直径的确定
6.6.3 配辊方案应用
6.7 综合测试分析
6.7.1 生产轧机概况
6.7.2 测试仪器
6.7.3 轧辊辊形的加工
6.7.4 工作辊综合测试
6.7.5 支持辊综合测试
6.7.6 带钢横向厚度的测量
7 2180mm六辊冷连轧机组工艺改进
7.1 酸洗-联轧机组工艺流程
7.2 酸轧联机机组的主要工艺设备对比
7.3 中间辊CVC辊形曲线
7.4 板形调控特性分析
7.4.1 不同弯辊力
7.4.2 不同板宽
7.4.3 不同窜辊量
7.4.4 辊间接触压力分析
7.5 冷连轧机非成品机架对成品板形的调控功效
7.5.1 单机架各板形影响因素对本机架出口板形的影响
7.5.2 不同机架对成品板形调控功效模型的建立
7.5.3 2180mm机组不同机架板形调控功效的分析
7.5.4 试验分析
7.6 非接触式SI-FLAT板形仪
7.6.1 轧机板形控制系统
7.6.2 板形计算模型解析
7.6.3 简单状况下带钢振动问题分析
7.6.4 忽略纤维条间相互作用所引起的板形误差
7.6.5 板形计算误差分析
7.6.6 板形仪选型应用情况
8 宽带钢冷连轧机选型配置研究
8.1 选型配置分析
8.1.1 选型配置策略
8.1.2 冷轧带钢产品对板形的要求
8.1.3 冷连轧机机型配置
8.2 五机架四辊冷轧机板形控制选型配置策略
8.2.1 门户机架
8.2.2 成品机架
8.2.3 中间机架
8.3 六辊冷连轧机的机型配置分析
8.3.1 刚性辊缝
8.3.2 柔性辊缝
8.3.3 刚柔兼备辊缝
8.4 宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比
8.4.1 辊系有限元模型
8.4.2 轧制力纵向刚度分析
8.4.3 弯辊力纵向刚度分析
8.5 冷连轧机不同刚度配置下的板形板厚控制
8.5.1 刚度设定
8.5.2 各扰动量的影响
8.5.3 各控制量的影响
8.6 不同机型下的辊间接触压力比较
8.6.1 SmartCrown轧机的辊间压力分析
8.6.2 HCW轧机的辊间压力分析
8.6.3 UCM轧机的辊间压力分析
8.6.4 CVC6轧机的辊间压力分析
参考文献
前 言
钢铁工业是一个国家的支柱产业，它直接体现了一个国家国力的强盛。随着科学技术的日益发展，生产力水平的不断提高，对带钢的产品质量提出了越来越苛刻的要求。
多年的研究和生产实际表明，轧机的机型、辊形、工艺和控制模型是决定宽带钢冷连轧机板形控制性能的4个基本要素，并且机型是位、基础性和长期起作用的因素。为满足工业用户日趋严苛的带钢板形质量要求，近年来国际上涌现了CVC、HC、PC等多种新机型和辊形，并在冷轧带钢工业生产中得到广泛应用。武钢1700mm冷连轧机是我国引进的套现代化冷连轧机，1995年完成了计算机控制系统改造，2004年3月完成了酸轧联合机组为主要内容的技术改造：对连轧机组的第1、2和5机架进行了工作辊窜辊改造；第1、2机架采用单锥度辊边降控制技术；第5机架采用SmartCrown连续变凸度技术。武钢这种轧机机型布置具有先进、合理和适用的特点，在国内是仅有的，在国外也不多见。特别是首次引进的由奥钢联公司开发的SmartCrown连续变凸度技术是世界上宽带钢冷连轧机的首次工业应用，给冷轧带钢板形控制提出了新的研究课题。武钢2180mm冷连轧机是我国2005年引进投入使用的先进超宽冷连轧机，整套机组机械部分由德国西马克－德马格公司（SMS－DEMAG）设计制造，部分部件由中国一重生产，控制部分由西门子（Siemens）公司引进。该冷连轧机可以对带钢厚度、板形及边降进行实时控制。在板形控制方面，该轧机具有如下特点：具有丰富板形控制手段。各机架均具有压下倾斜、工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊四种板形控制手段，第五机架还配备有分段冷却手段。具有板形死循环控制系统，特别是第1和第5机架后分别配备了接触式应力测量辊和SIFLAT非接触式板形仪，板形死循环控制系统能够利用板形仪的测量值进行死循环控制，自动对上述手段进行调节。SIFLAT非接触式板形仪是世界上超宽带钢冷连轧机的首次工业应用，而且2180mm冷连轧机是我国第二套超宽带钢冷连轧机，给冷轧带钢板形检测和控制提出了新的研究课题。
本书以1700mm冷连轧机和2180mm冷连轧机为研究对象，详细分析和介绍了目前世界上先进的冷连轧机板形控制和检测技术，体现了本书在技术上的先进性。希望本书能对我们掌握当今世界上先进的板形控制技术有所帮助和指导。本书所分析和研究的内容既可作为设计同类轧机时选型的依据，也可作为同类轧机更新改造的样板，体现了本书具有很强的实用性。
本书共分8章：第1章主要介绍冷连轧技术及板形问题综述；第2章主要介绍冷轧带钢先进板形控制和检测技术；第3章主要介绍板形控制性能主要评价指针；第4章主要介绍板带轧制有限元仿真模型；第5章主要介绍基于遗传算法的工作辊磨损预报模型；第6章主要介绍1700mm四辊冷连轧机组工艺改进；第7章主要介绍2180mm六辊冷连轧机组工艺改进；第8章主要介绍宽带钢冷连轧机选型配置研究。
本书参阅了大量国内外文献资料，特别是近几年的研究进展，结合作者本人的研究成果写成此书，在此对相关著作和文献的作者表示感谢。编者在求学和工作期间，得到了武汉钢铁集团多位领导和技术人员的大力支持，在此表示由衷的感谢。编者所在课题组的老师、博士和硕士为本书的编写付出了大量的辛勤劳动，在此一并表示感谢。
参加本书编写的有杨光辉、张杰、曹建国、李洪波。杨光辉担任主编。本书的编写得到了“北京高等学校青年英才计划（YETP0369）”对本书的大力资助，在此表示非常感谢。
本书适合轧钢工程技术人员、研发人员阅读，也可作为大专院校有关专业的研究生、本科生的教学参考书。
限于编者水平所限，不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
编者
2014年6月于北京科技大学
多年的研究和生产实际表明，轧机的机型、辊形、工艺和控制模型是决定宽带钢冷连轧机板形控制性能的4个基本要素，并且机型是位、基础性和长期起作用的因素。为满足工业用户日趋严苛的带钢板形质量要求，近年来国际上涌现了CVC、HC、PC等多种新机型和辊形，并在冷轧带钢工业生产中得到广泛应用。武钢1700mm冷连轧机是我国引进的套现代化冷连轧机，1995年完成了计算机控制系统改造，2004年3月完成了酸轧联合机组为主要内容的技术改造：对连轧机组的第1、2和5机架进行了工作辊窜辊改造；第1、2机架采用单锥度辊边降控制技术；第5机架采用SmartCrown连续变凸度技术。武钢这种轧机机型布置具有先进、合理和适用的特点，在国内是仅有的，在国外也不多见。特别是首次引进的由奥钢联公司开发的SmartCrown连续变凸度技术是世界上宽带钢冷连轧机的首次工业应用，给冷轧带钢板形控制提出了新的研究课题。武钢2180mm冷连轧机是我国2005年引进投入使用的先进超宽冷连轧机，整套机组机械部分由德国西马克－德马格公司（SMS－DEMAG）设计制造，部分部件由中国一重生产，控制部分由西门子（Siemens）公司引进。该冷连轧机可以对带钢厚度、板形及边降进行实时控制。在板形控制方面，该轧机具有如下特点：具有丰富板形控制手段。各机架均具有压下倾斜、工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊四种板形控制手段，第五机架还配备有分段冷却手段。具有板形死循环控制系统，特别是第1和第5机架后分别配备了接触式应力测量辊和SIFLAT非接触式板形仪，板形死循环控制系统能够利用板形仪的测量值进行死循环控制，自动对上述手段进行调节。SIFLAT非接触式板形仪是世界上超宽带钢冷连轧机的首次工业应用，而且2180mm冷连轧机是我国第二套超宽带钢冷连轧机，给冷轧带钢板形检测和控制提出了新的研究课题。
本书以1700mm冷连轧机和2180mm冷连轧机为研究对象，详细分析和介绍了目前世界上先进的冷连轧机板形控制和检测技术，体现了本书在技术上的先进性。希望本书能对我们掌握当今世界上先进的板形控制技术有所帮助和指导。本书所分析和研究的内容既可作为设计同类轧机时选型的依据，也可作为同类轧机更新改造的样板，体现了本书具有很强的实用性。
本书共分8章：第1章主要介绍冷连轧技术及板形问题综述；第2章主要介绍冷轧带钢先进板形控制和检测技术；第3章主要介绍板形控制性能主要评价指针；第4章主要介绍板带轧制有限元仿真模型；第5章主要介绍基于遗传算法的工作辊磨损预报模型；第6章主要介绍1700mm四辊冷连轧机组工艺改进；第7章主要介绍2180mm六辊冷连轧机组工艺改进；第8章主要介绍宽带钢冷连轧机选型配置研究。
本书参阅了大量国内外文献资料，特别是近几年的研究进展，结合作者本人的研究成果写成此书，在此对相关著作和文献的作者表示感谢。编者在求学和工作期间，得到了武汉钢铁集团多位领导和技术人员的大力支持，在此表示由衷的感谢。编者所在课题组的老师、博士和硕士为本书的编写付出了大量的辛勤劳动，在此一并表示感谢。
参加本书编写的有杨光辉、张杰、曹建国、李洪波。杨光辉担任主编。本书的编写得到了“北京高等学校青年英才计划（YETP0369）”对本书的大力资助，在此表示非常感谢。
本书适合轧钢工程技术人员、研发人员阅读，也可作为大专院校有关专业的研究生、本科生的教学参考书。
限于编者水平所限，不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
编者
2014年6月于北京科技大学
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本书以1700mm冷连轧机和2180mm冷连轧机为研究对象，详细分析和介绍了目前世界上先进的冷连轧机板形控制和检测技术，体现了本书在技术上的先进性。本书所分析和研究的内容既可作为设计同类轧机时选型的依据，也可作为同类轧机更新改造的样板，体现了很强的实用性。希望本书能对我们掌握当今世界上先进的板形控制技术有所帮助和指导。
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