12月12日简报——先进冷轧、热处理和涂镀工艺及装备技术

发布人:Super User  发布时间:2015-12-12  浏览次数:1326

        2015年12月12日,先进冷轧、热处理和涂镀工艺及装备技术方向在知行楼634会议室举行了年度汇报总结,汇报总结会由方向首席李建平教授主持。王国栋院士参加了汇报会。会上,共有8位老师汇报了各自在2015年度的科研工作进展及目标完成情况、指导或协助指导人才培养情况及对中心建设和发展的贡献情况。聚焦高精度冷轧、柔性退火热处理和高硅钢生产工艺等3项关键共性技术,主要取得的科研工作进展如下。


        1、张殿华

        本年度主要围绕冷轧控制系统研究开发和推广应用展开工作。使用有限元仿真模拟,得到了不同弯辊工况下压力分布状态,并分析获得了板形调控功效曲线;通过对酸轧机组控制功能的持续优化和新功能开发,整体质量控制精度达到了国际先进水平;基于电导率和比重,使用M估计实现了酸浓度预报;完成了唐钢、本钢、国丰等冷轧控制系统技术交流,与唐钢签订了集工艺、装备、自动化为一体的“靶向式”改造技术协议;开发了适用于单机架冷轧机的两级自动化控制系统,实现了高精度的厚度控制;针对大数据高维建模困难的问题,阐述了降维和并行的解决思路,采用模块化的方式构建钢铁智能制造系统,并针对鞍钢线材厂给出了智能工厂建设方案。


        2、花福安

        本年度针对连续退火线快速冷却需求,研制出气雾冷却实验机;制定了鞍山发蓝股份公司先进高强钢连续退火生产线的方案,具备Q&P退火功能,满足强度1400MPa以上、延伸率6~20%的高强钢生产要求。开发了窄带钢快速喷气冷却技术,满足调质生产线气体淬火和马氏体冷却要求。针对连续退火和热镀锌生产线改造,开发高效直接火焰喷射加热技术,利用该技术可以缩短预热段和加热段的长度,加长均热段的长度,进而可以提高产能;同时,火焰喷射还清洁带钢表面,减少对清洗段的要求,可进一步缩短产线长度。研制高效干式冷却技术,该冷却技术冷却速率高于传统气雾冷却,带钢表面不氧化,介质循环利用,消耗少,能耗低。研制出先进高强钢点焊冲击试验机的研制并进行了AHSS点焊工艺和冲击性能研究。


        3、许云波

        本年度围绕快速热处理低碳结构钢、取向高硅钢的温轧组织和织构演化、新一代高强塑积淬火配分钢进行了研究与开发。利用超快速退火方法,揭示了快速升温及快速冷却条件下组织、织构和性能之间相互作用规律,提出一种兼具低成本、高强度和良好深冲性能的力学性能综合控制方法;揭示了高硅钢温/冷轧过程剪切带、特征织构演化及增塑行为的微观机理;以低碳硅锰系成分为基础,利用热轧-动态配分、冷轧一步配分、碳锰协同配分等技术,开发了各系列高强配分钢的工业化原型技术,其中残余奥氏体含量10-40%,抗拉强度700-1500MPa,强塑积20-35GPa%。与第三代中锰钢相比,Mn含量减少到2.0-3.0Mn(wt%),制造难度大幅度下降,而综合力学性能接近甚至更优。该技术适用于现有冶金流程,具有广阔的应用前景。


        4、丁敬国

        本年度主要围绕连续退火过程气雾冷却控制模型及冷轧过程智能化信息处理与优化技术展开研究,建立了连续退火气雾冷却的喷射压力、喷嘴宽度、喷嘴与冷轧薄板间距、喷嘴间距等因素与换热系数的关系模型及表面氧化控制模型。研究了带钢的温度和速度对带钢张力影响,建立了考虑多干扰因素的带钢动态张力实时计算模型。对冷轧生产过程中产生的庞大生产过程信息的采集、管理和分析,建立以泛在信息技术为主要驱动力的新一代基于泛在感知的信息化制造和自动化技术系统,研究了冷轧过程数据信息聚类分析与智能优化方法,提出了基于特征值提取技术的滚动优化自适应方法,用于提高换规格后第一卷钢的模型控制精度,开发了智能化信息处理系统与分析系统。


        5、陈树宗

        本年度主要围绕冷轧工艺模型与轧制规程优化以及轧制过程数据管理与智能分析等方向开展研究工作。建立了基于简易有限元的轧制力能参数计算模型,提出了一种理论计算和现场测试相结合的电机功率和轧机弹跳优化模型,提高了模型设定精度;开发了单机架过程自动化控制系统,并针对单机架冷轧机头尾超差共性问题,开发了一种轧制加减速过程中板带厚度补偿控制的方法,所开发的系统已推广应用至广东中山中粤和海南海协马口铁单机架冷轧机4条生产线中。设计了轧制规程的多目标优化模型和算法,获得了优化的轧制规程。开发了完善的冷连轧机组数据管理和分析系统,设计了一种冷连轧机带钢段数据的同步方法,为生产流程一体化协调优化控制奠定了基础。


        6、牛文勇

        本年度完成了快速气雾冷却实验装置电气控系统设计、制造、安装调试,成功进行了快速加热、快速气雾冷却退火实验;完成了连铸-温轧中试示范线土建基础及厂房设计提资、电气控制系统设计和系统集成,设备制造近期完成,参与完成了金加厂房无线网络系统构建和设备选型;完成了武钢薄带铸轧试验机项目基本设计和基本工程设计报告的编制,通过了基本设计审查,正在进行项目详细设计;完成了酒钢技术中心450热轧机等4套中试设备的系统设计、安装调试;报出了“一种高硅钢卷取式温轧方法”专利;编写了山东钢铁研究院中试测试中性建设方案;参编中国钢铁股份有限公司快速冷却系统、成都虹波钨钼板片轧制技术与新工艺开发两个项目工程研究报告。


        7、邸洪双

        本年度针对困扰某企业多年的冷轧汽车板表面质量问题开展了理论分析和实验研究,通过理论分析和国内外同类缺陷治理方案的对比,找到了影响纵向条纹缺陷的主要工序和工艺因素,明确了纵向条纹缺陷的形成机理,结合现场的实际条件制定了工业实验方案,通过两轮工业实验,取得了明显的效果,厂内检验和微冲实验结果表明没有纵向条纹缺陷。研究了合金化热镀锌板的粉化机理和主要影响因素,提出了合理的控制策略,使得抗粉化性能明显提高;研究了基板表面的晶体学取向对镀锌过程中粘附力的影响规律,开发了一种新成分的高铝低硅高强汽车用钢,解决了Si、Mn等元素引起的表面质量和涂覆性能差的问题,同时满足了高强钢的力学性能要求。2015年度发表SCI论文6篇。


        8、何纯玉

        内容摘要:设计了薄带连铸-温轧示范线工业无线网络架构设计工业无线网络架构,无线连接各工艺控制区域及生产线仪表,简化了工艺区域设备间的信息互通,适合生产工艺的灵活调整与质量控制;以生产过程大数据存储与处理为目标,开发了基于现场总线网络的高速数据采集系统,支持无线数据高速数据采集,并针对集中式存储与计算的缺陷,对分布式信息处理平台的需求分析;针对横向感应加热均匀性温度控制技术,通过建立横向感应加热器三维仿真模型,对带材的整个感应加热过程进行仿真计算,获得了带材感应加热后温度分布的一般规律;基于PLC开发了温度在线预测模型,计算速度快,温度预测曲线平滑稳定,消除了测温仪测量值不稳定波动现象,为过程模型精确规程计算提供准确温度数据。