热精轧机板型控制研究

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1、热精轧机板型控制研究摘要：随着我国经济的不断发展，我国电器生产行业和汽车行业对热精轧机板型的耍求也越来越高，对板型的控制已经成为热精轧机生产中非常重要的一部分。热轧过程中，轧辘的受热膨胀会导致板型的变形问题,造成了整个生产过程的不安全性，降低了生产的质量，所以加强对热精轧机板型的控制研究，对于我国经济的发展具有重大的意义。本文通过对轧辘热变形行为在板型控制屮的介绍，提出了对热精轧机板型控制的几种研究方式，旨在为我国经济发展提供参考。关键词：铝加工精轧机板塑随着我国社会的发展，我国经济和科技的水平都有了很大的提高，近年来，

2、我国对热轧铝锭的要求也越来越高，所以对其质量也提出了更高的耍求。从热精轧机板型的控制考虑，其性能、质量主耍受到产品质量的制约包括•精度、厚度、板型、成形性等。因为厚度的口动控制系统在生产中得到了普遍的运用，尤其是对厚度的检测技术和反馈速度都有了明显的提高，这就使得模型的模仿和自我完善的功能得到了很大的提高，板带的精度也日益提高。所以，通过对比我们可以知道板型的问题在生产屮应该得到关注。板型的精度是制约热铝锭质量的重耍因素，可以很人程度提高产品的市场竞争力。从我国现阶段的发展来看，板型控制技术是我国重要的生产技术之一，对我

3、国经济的发展有着重要的作用。板型理论最早在20世纪60年代被提出，经过了三个发展的阶段，已经取得了很大的成绩。这三个阶段分别是四辗轧机轧辗变形分析、三维板材轧制分析、馄系三维有限元分析等极端。从板型控制的研究方面，我们知道板型理论的发展还可以分为负荷分配的板型控制、各种板型控制轧机、板型和板厚解耦控制、板型和板凸度控制；除此之外，液压弯辐装置在生产领域的普遍运用，是得铝锭的凸度和平直度得到了有效的控制和控制。因此，板型理论和技术随着社会的发展和技术的进步有了很大的提高和更为广阔的发展空间，同时板型控制的精度也得到了很大程

4、度的提高。一、轧辘热变形行为在板形控制中的地位因为轧出铝板的断面的形状是有载辘缝的形状，所以板型控制就是耍达到对铝板宽度和厚度方向上的有载辘缝的控制，使得其拥有精准的轮廓和平直度。有载辐缝的形状受到很多因素的影响，一般包括工作辐辘形、使银系的弯曲变形产生的轧制力和弯辘力还有导致轧辘瞿型变化和磨损的因素，另外还包括一些可以控制的辘型因素。在板带轧制过程屮，工作辗的热凸度不但代表一个扰动量，更代表一个控制量。考虑到工作银的热容量比较大，工作辘的温度变化的时间常数也很大，因此我们应该对热凸度的控制量做好预防和补充工作。首先，在

5、高温复杂的轧制过程中，工作辘的变形也会很复杂，导致变形的因素也就增多了；其次，对其的研究工作屮存在着一些可以控制的因素，所以我们可以对这些可以控制的因素加以调整和计划，控制工作辗的热变形情况，这样就可以达到对承载银缝的板型控制效果。从对热精轧机板型的理论和实践分析我们可以知道，一般的板型控制手段其修复能力不够，液压弯辘对符合波等复杂的变形因素控制能力不行，所以只能通过热馄型控制把工作馄辘型维持在一个比较合理的形状范围内，以此來达到优良板型的要求。同时，対热辘型的控制已经成为了一种重要的板型控制手段。因此在轧制过程屮，对工

6、作辘的热行为研究，对其热凸度加以预测和计划，才能降低变形对板型的影响，提高板型的质量，对热精轧机板型的控制研究具有重耍的意义。二、对热精轧机板型的控制的研究(-)解析法由于实际工作车昆边界条件和传热方式的复杂性，用解析的方法求解热传导方程以获得具有实际价值的工作辐温度场和热变形的精确解儿乎是不可能的。只有采用一些适当的假设和合理简化，才可获得些比较粗糙的近似解。主要假设为：工作辘是一个直圆柱体，半径为R,长度为LI。L1大于工作辘辘面的实际长度L,成为修正工作辘长度，用以综合考虑工作辘轴承处复杂的传热情况，并假定Z2L的

7、工作辘部分处于温度的无限长的区域中；圆柱体是相对于平面Z二0对称的，所以只限于研究区间［0,L1］；圆柱体是均质各向同性的，且内部无热源；仅仅发生热传导，无对流传热和辐射传热；用等效边界温度來考虑各介质对圆柱体的影响。(-)有限差分法板带轧机的辘系是一个结构复朵的体系，它包括支撑辘、工作辘、轴承、轴承座等多个零部件，其边界条件也不规则，大多数情况下，用解析法往往是不可能的。工程上，主要是采用数值解法，包括有限差分法和有限元法。有限差分法是将热传导微分方程式进行差分近似求解的方法，其基木思想是将实际上连续的物理过程在时间和

8、空间上离散化，近似地置换成一连串的阶跃过程，用函数在一些特定点的有限差商代替微商，建立与原微分方程相应的差分方程，以便于求解，这样可得到比较精确的工作辘节点温度。1974年日本学者盐崎宏行等人从能量守恒观点出发，将幌系划分成矩形网格，然后对每个单元网格的热输入、热输出、热源贮能变化进行分析,从而建立起整个网格系统温度