《热轧高强薄带钢高效稳定生产关键技术》

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项目属于机械制造工艺与设备技术领域。

“以热代冷”是轧制工业的发展趋势,热轧薄板将会取代30%-35%的冷轧薄板市场。利用热轧工艺代替冷轧工艺是实现高性能、低成本薄带材生产的重要途径。“以热代冷”生产热轧高强薄带时,轧制负荷增加、板形敏感度提高、轧材温降过大,使得轧制稳定性变差,轧制精度控制困难,设备故障率居高不下,严重制约了热轧高强薄带的连续稳定高效生产。项目组从轧制界面摩擦性能、装备功能精度以及设备运行状态等三个严重影响热轧高强薄带生产的关键问题,开展机理研究、技术开发和应用实践,实现了武钢有限热轧薄带的高效稳定生产,并推广应用到宝武集团同类产线。主要创新如下:

(1)构建了一套“预测模型+测量技术+大数据迁移学习”的轧制界面摩擦性能的调控体系。以轧机多系统耦合动力学模型为基础,通过建立轧制界面接触力学模型,开发轧制界面力学参数测量技术,结合轧制工艺参数大数据驱动的参数迁移学习模型,确定了工艺润滑参数与轧制界面摩擦力的关系,通过调整工艺润滑参数,抑制了轧机异常振动,实现了高强薄带的稳定生产。

(2)构建了全局空间定位和局部形位动态跟踪的微尺度精确测量方法,形成了一种大空间尺度下辊系位姿10μm级安装精度检测、调整技术,利用全场光学全局定位和激光动态局部反射跟踪,结合三维空间位姿重构技术,实现了大尺度、复杂空间下辊系微尺度的高精度检测与调整,保证辊系的平行度,精轧机组辊系设备精度达标率由原来的90%提升至99.5%,降低板带轧机辊系轴向力,延长轴承等关键部件的寿命,保证了高效高精连续轧制。

(3)揭示了面向高强薄带钢热轧的轧机主传动系统动态行为演变规律,提出了基于贝叶斯置信法的信息融合的轴系偏移状态劣化评估方法,解决了轧机传动系统齿轮副轴系位置偏差的识别难题,保障了轧机传动系统高服役性能,并使设备故障时间由4小时/月缩减为2.17小时/月,故障时间降低45.7%,明显低于国内外同类生产线水平。

所开发的高强薄带高效稳定生产技术突破了高强薄材“以热代冷”生产的瓶颈,实现量产,推广应用到宝武集团同类产线,已成为国内钢铁行业的主导技术,显著促进了中国热轧高强薄带生产的技术跨越和产业升级。项目新增直接经济效益3.16亿元,并产生了良好的社会效益。项目授权发明专利8项、实用新型专利7项、软件著作权2项,发表学术论文数十篇。

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