板带钢的板形控制毕业论文

在轧制过程中，轧件的塑性延伸，若沿横向处处相等则产生平坦板形；反之，则产生不同形状的板形。其原因是由于延伸不均而在轧件横断面上纵向纤维之间产生内拉或压应力，在轧制较薄钢板时，应力作用较为明显，使轧件失稳而形成瓢曲或波浪。箱面的板形不得大于301、纵向或斜向局部凸起的，轧制及分切工艺参数控制不合理:铝箔表面呈现的细小的，一些在轧制时仅仅表现为板形不良的铝箔在分切或退火后的使用时却表现为起皱。由于板形严重不良;卷取轴精度不够，必然起皱。皱纹的主要产生原因;压平辊压力控制不当，其本质为张力不足以使箱面拉平。

刘宏民的研究成果是：热轧辊型在线检测装置研制、高精度板带轧机板形控制的理论体系、冷轧带钢厚度和板形控制模型。

1、热轧辊型在线检测装置研制

该项目来源于宝山钢铁公司。热带连轧辊型在线检测是指在轧机正常运转的情况下，对轧辊的表面形状进行检测。热带连轧检测是当前热带钢连轧机板形控制技术的前沿课题。

本项目采用电涡流测距传感器作为辊型在线检测用传感器，研制了一种新的电涡流传感器径向运动和定位系统，并制定了辊型在线检测策略和数据处理方法。

通过对模拟工况的实验研究表明，该成果可用于热轧现场的辊型在线检测。研究工作于2002年完成，填补了国内空白。

2、高精度板带轧机板形控制的理论体系

该研究建立了板带轧机板形控制的理论体系、机理模型和仿真软件。包括5个方面：轧件三维变形理论模型、轧辊变形理论模型、板形判别理论模型。

板形模式识别理论模型、板形控制策略和传递矩阵法。对实际轧制过程进行数字仿真，并用工程数据验证，证明了本理论模型和仿真软件是可靠的。

3、冷轧带钢厚度和板形控制模型

该项目来源于重庆钢铁设计研究院。用条元法建立金属三维塑性变形模型，用分割模型影响系数法建立辊系的弹性变形模型，用条元法建立轧后带材的板形判别模型，用人工神经网络方法建立板形模式识别模型，将上述模型集成，形成板形预设定控制的数学模型，并开发了相应的仿真软件。

扩展资料：

刘宏民在科研领域为国家和社会做出的突出贡献得到了党和国家的充分肯定，刘宏民教授是国务院政府特殊津贴专家，教育部优秀教师，国家百千万人才工程1997年度第一、二层次人选。

刘宏民教授承担了多个国家与河北省的科研项目与课题，其中模拟轧制过程条元法，1996年12月获原机械工业部科技进步二等奖。

板形控制的机理模型与条元分析方法，2003年1月获教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖；工程三维轧制理论及其应用，1997年3月获原国家教委科技进步二等奖。

参考资料来源：百度百科—刘宏民

板形是板、带材平直度的简称，一般是指浪形、瓢曲或旁弯的有无及其程度。常见的酸洗设备板形缺陷有“镰刀弯”，浪形和瓢曲“肋状皱”和“眼睛”属于特殊的浪瓢缺陷。来并无浪瓢，但一经纵剪后即出现旁弯或者浪瓢，这便是潜在板形缺陷。板形控制的总目标是将上述两类缺陷都控制在允许范围之内。通常意义上的板形还包括板、带材横向断面分布的均匀度，一般用板材中央与边部厚度之差的绝对值或相对值来表示，此差值越小，均匀度越好。实际轧出的板材断面有时呈鼓形、楔形、中凹形或其他不规则形状，这都是板形不良的表现。板形不良会限制轧制速度的提高及轧机所能轧出的最薄规格，板形严重不良会导致勒辊、轧卡、断带、撕裂等事故的出现，甚至可能损坏轧机。箱面的板形不得大于301、纵向或斜向局部凸起的，轧制及分切工艺参数控制不合理:铝箔表面呈现的细小的，一些在轧制时仅仅表现为板形不良的铝箔在分切或退火后的使用时却表现为起皱。由于板形严重不良;卷取轴精度不够，必然起皱。皱纹的主要产生原因;压平辊压力控制不当，其本质为张力不足以使箱面拉平。板形缺陷(shape defect of strip)带钢各横截面的中性线不在同一水平面内而出现的板形不平直的缺陷。常见的板形缺陷有：边浪，中浪，1／4浪、横向波浪和上凸下凹等。(见图)边浪 带钢边部厚度减薄量大于中部，从而引起边部的延伸量大于中部的现象。边浪又有单边浪、双边浪和不对称双边浪3种。产生边浪的主要原因是总轧制力过高；正弯辊力小，负弯辊力大(见弯辊技术)；原始凸度和热凸度(见辊型控制)小。边浪可以由弯辊和轧辊轴移(见移辊技术)来消除。单边浪由调整压下解决。中浪 带钢中部的厚度减薄量大于边部，从而引起中部的延伸量大于边部的现象。产生中浪的主要原因是总轧制力太小；正弯辊力大，负弯辊力小；原始凸度和热凸度大。中浪可以由弯辊和轧辊轴移来消除。

在国际上首创提出“模拟轧制过程三维变形的条元法”，主持国家自然科学基金、河北省自然科学基金、博士点基金、国家重点科技攻关及企业技术合作项目12项。在国内外科技刊物上发表60 余篇论文，出版专著2部。是国家百千万人才工程第一、第二层次人选，教育部优秀骨干教师，中国工程院院士有效候选人。板形理论体系及设定控制数学模型研究 获2003年河北省科技进步一等奖本课题为河北省自然科学基金项目。1998年完成了对“板形理论体系及设定控制数学模型”的研究，该项研究用三次样条函数条元法研究金属带材三维塑性变形，用影响函数法研究辊系弹性变形，用三次样条函数条元法研究轧后带材失稳，上述三项工作中的理论模型联立，形成了独具特色的板形理论体系和板形设定控制数学模型，在板形控制理论方面完成了开创性的工作，达到国际先进水平。研究成果应用于河北斌杨集团山海关冷轧带钢厂和邯钢集团衡水薄板有限公司，取得了明显的经济效益。获2003年度教育部提名国家科学技术奖自然科学奖二等奖。热轧辊型在线检测装置研制该项目来源于宝山钢铁公司。热带连轧辊型在线检测是指在轧机正常运转的情况下，对轧辊的表面形状进行检测。热带连轧检测是当前热带钢连轧机板形控制技术的前沿课题。本项目采用电涡流测距传感器作为辊型在线检测用传感器，研制了一种新的电涡流传感器径向运动和定位系统，并制定了辊型在线检测策略和数据处理方法。通过对模拟工况的实验研究表明，该成果可用于热轧现场的辊型在线检测。研究工作于2002年完成，填补了国内空白。高精度板带轧机板形控制的理论体系 和机理—智能模型国家自然科学基金： 50175095该研究建立了板带轧机板形控制的理论体系、机理模型和仿真软件。包括5个方面：轧件三维变形理论模型、轧辊变形理论模型、板形判别理论模型、板形模式识别理论模型、板形控制策略和传递矩阵法。对实际轧制过程进行数字仿真，并用工程数据验证，证明了本理论模型和仿真软件是可靠的。本项目在以下几个方面处于国内领先、国际先进水平：(1) 形成板形控制理论体系；(2) 提出板形判别的条元法；(3) 提出板形模式识别的6参数输入、3参数输出的神经网络模型；(4) 提出HC轧机板形控制策略；(5) 基于智能模型的传递矩阵法。本项目在邯钢900HC六辊冷带钢轧机上已成功应用，弯辊力降低40%，成品率提高12%。目前正准备应用于邯钢1050HC六辊冷带钢轧机，进一步推广应用到国内其它冷轧机上。冷轧带钢厚度和板形控制模型 技术开发该项目来源于重庆钢铁设计研究院。用条元法建立金属三维塑性变形模型，用分割模型影响系数法建立辊系的弹性变形模型，用条元法建立轧后带材的板形判别模型，用人工神经网络方法建立板形模式识别模型，将上述模型集成，形成板形预设定控制的数学模型，并开发了相应的仿真软件。该软件具有以下功能：（1）离线板形分析；（2）板形预设定控制；（3）轧机板形控制性能分析；（4）开发新的板形控制技术；（5）提高冷轧带钢厚度在线控制数学模型。研究工作于2001年完成。该成果已应用于重庆钢铁设计研究院项目投标技术分析论证中。刘宏民教授领导的课题组完成的“板带轧机板形控制的理论体系、数学模型、仿真软件及其应用”项目获得2004年国家科技进步二等奖。这是刘宏民教授20年来在板形理论和控制数学模型的科学研究中坚持自主创新取得的又一重大成果。 2012年2月14日，在北京人民大会堂举行的2011年度国家科学技术奖励大会上，刘宏民教授科研团队与鞍山钢铁集团公司等单位合作完成的“冷轧板形控制核心技术自主研发与工业应用”项目成果获得国家科技进步二等奖。“冷轧板形控制核心技术自主研发与工业应用”项目是刘宏民教授所带领的科研团队获得的第二项国家科技进步奖。该项目实现了冷轧带钢板形检测这一核心关键技术的自主创新，实现了板形闭环控制的国产化，突破了国外的技术垄断和封锁，跨越提升了我国冷轧带钢板形控制技术水平，可用于新建冷轧机的高水平研制，现有轧机的改进提高，提升了我国冷轧机的装备水平