轧制变形规程优化设计

内容筒介

本书从工程技术角度介绍了工程中常用的各种优化方法，并

对轧制变形规程的优化设计做了阐述。书中对板带钢轧制规程、型

钢孔型及初轧开坯轧制规程优化设计方法、步骤进行了介绍，同

时还举出了一些算例，以说明优化结果。全书共分五章，第1章绪

论，第2章介绍了优化设计的基本内容，第3章讲述了目标函数和

约束条件的基本性质，第4章是各种优化方法，第5章是板带钢轧

制规程的优化设计，型钢、线材孔型的优化设计及轧制开坯压下

规程的优化设计。

本书较系统地介绍了轧制变形规程的优化设计，可供从事轧

制研究、生产和设计的专业科技人员学习和参考。也可以作为高

等院校压力加工专业或其他有关专业的教师、研究生、本科生的

教学、科研参考书。

本书系统讲述了金属加工变形中变形物体内部应力及变形分布，金属流动及变形的基本规律，金属的塑性和变形抗力，摩擦与润滑等基础理论，确定变形力、变形功的理论及方法；较详细地介绍了轧制过程的基本概念，金属在轧制过程中的变形规律，工程计算法求解轧制过程的变形力、变形功及轧制力矩，连轧过程，轧制时的弹塑性曲线等基础理论。

本书可作为高等院校材料科学与工程专业及相近学科教材，也可作为从事材料加工专业领域的工程技术人员的参考书。

关于发布行业标准《建筑变形测量规程》的通知 建标【1997】308号。

在传统连铸与轧钢生产中，连铸与轧钢是两个独自进行生产计划管理的车间。在连铸车间浇铸相同宽度、相同钢种的板坯时必须严格按序号浇铸。在轧钢车间，由于受到轧辊磨损的限制，必须按每套轧辊先轧宽板后轧窄板的程序进行生产，即所谓的“塔形计划”。但在实行连铸坯热装轧制时，炼钢→连铸→轧钢三者连成一体，服从于统一的生产计划，轧钢不能按传统的先宽后窄的生产程序独自安排计划，而必须服从炼钢与连铸的计划安排。产品必须是宽窄相混，进行所谓“锯齿形”生产，即进行板宽无规则变化的或程序自由的生产。为了实现自由程序轧制，必须大力减少轧辊的磨损，延长轧辊的使用寿命，保证板带的板形和厚度精度质量。板宽边部的温度比中部要低，而宽度方向的金属流动在边部又较大，因此与板带边部接触的轧辊表面局部磨损也要大。为了解决轧辊不均匀磨损问题，用耐磨材料制造工作辊，并在轧制中采用窜辊技术(即移动工作辊的技术，简称HCW或WRS)，以使磨损得以分散，其影响得以缩小。HCW技术由日本日立制作所于1982年开发并很快得到推广应用。以后日本川崎钢铁公司又进一步开发应用了K-WRS技术，其不同点只是将工作辊做成锥形再进行轴向移动。窜辊技术都是除工作辊做轴向移动以外，还配有强力弯辊装置以便能同时控制板形与厚度精度质量。

工作辊轴向移动的方法按其目的与效果可分3种：(1)周期移动法，即按一定周期移动工作辊，使轧辊磨损和热凸度平滑地分散开。采用此种方法还可使轧辊凸度适当相互抵消，使轧辊凸度在一个轧制周期内变动很小，从而使板凸度可以限制在一定的目标值内，提高厚度精度质量。(2)板带凸度控制法，即通过工作辊的移动，调节工作辊与支持辊辊身沿轴向的接触长度，借以消除板端外侧部分的工作辊与支持辊之间的负荷分布，抑制作用在工作辊变辊装置更有效地发挥作用，从而使板带凸度控制能力得到增强。(3)单侧锥形辊位置控制法，即工作辊辊身一端制成锥形，两锥形工作辊呈反向对称配置，根据轧件的厚度、宽度，沿轴向移动两辊锥度位置到最佳值，使板带边部轧薄减少及板带凸度得到改善。为了实现自由程序轧制，除采用移辊技术以外，还需采用板带凸度与平直度同时控制的技术，高精度轧制技术和自动控制及快速换辊技术。由于连铸坯直接热装工艺使轧钢作业更趋复杂，这就要求有精确的设定和监视，要求全面计算机自动控制;同时为了维持连续而稳定的生产，必须尽量减少轧机设备的事故和停工时间，以尽快的速度换辊和变换产品规格及钢种。快速操作也要求自动化，只有自动化才能保证快速度。