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塑性工程学报2025年第08期:板带热轧机辊系空间精度高效维检机制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:雷振尧;王贺帅;刘玥池;黄华贵;张永国;

单位:燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心;首钢京唐钢铁联合有限责任公司设备部;

摘要:面向板带热轧过程辊系空间精度劣化诱发的板形控制难题,基于最小二乘原理与高阶有限元求解方法,构建了辊系空间精度感知-调控高效维检机制。首先建立以机架衬板-辊系衬板-辊身三维精度模型为核心的在线辊系状态求解模块;继而开发基于非线性有限元仿真的离线状态预测求解模型,形成双机制耦合的辊系空间精度定量维检系统。多物理场联合仿真结果表明:在典型轧制参数域内(轧制速度为1.4~4.2 m·s~(-1),板宽为1200~2000 mm),板带横向厚差会随着辊系交叉角的增大呈非线性递增趋势,其增长速率随着辊系交叉角的增大而显著上升。基于某钢厂2250产线的工业数据验证表明,实施本精密维检机制可将辊系交叉角维稳在0.01°以内,对应板带横向厚差<0.2 mm,有效改善了因辊系异常空间状态而导致的板形质量问题。通过构建“在线检测-离线分析”的双模协同机制,在保证状态识别精度(与Spatial Analyzer相比最大相对偏差<9%)的同时,可将数据分析时间压缩至1 min以内,显著提升了轧机维护的实时响应能力。

关键词:高效维检;;空间精度模型;;精密检测;;辊系交叉;;有限元模型

基金资助:中央引导地方专项(216Z1602G);; 河北省高等学校科学技术研究项目(CXY2024009);; 河北省自然科学基金燕赵青年科学家项目(E2023203260);; 河北省科技重大专项项目(23281901Z);; 邢台市重大科技专项项目(2023ZZ017)