PDF《科学技术进步奖 推荐书》

12 年来承担全国

22 个轧机机组振动研究, 从前人仅研究轧机本身因素诱发轧机振动的传 统思路,拓展到从铸轧全流程视野进行轧机振动的系统研究.首先开发连铸坯形貌和轧机耦合振动远 程遥测系统,以确定轧机振动规律与连铸坯表面形貌关系;

然后从理论上研究连铸坯表面形貌诱发轧 机机械、电气和液压多种状态耦合振动的机制,简称机电液界多态耦合振动;

最后提出抑制轧机振动 长期有效的措施并实施,使轧机振动得到有效控制.获得创新点如下: (1)开发了铸轧流程连铸坯表 面形貌和轧机耦合振动在线远程遥测系统;

(2) 提出并验证了诱发轧机振动的根源为连铸坯表面形貌;

(3)探明了连铸工艺参数不同组合对后续轧机振动遗传影响规律;

(4)建立了轧机机电液界多态耦合 振动理论体系,丰富了轧机振动研究理论;

(5)提出了协同抑制铸轧全流程轧机机组振动的一整套措 施;

(6)抑振措施实施后,经长期考核,轧机振动能量得到显著消减,例如马钢 CSP 投入新的连铸工 艺参数和主传动及压下系统抑振器后, F3 轧机牌坊垂直振动速度从最大约 10mm/s 降低到 2mm/s 以内, 轧制 SPA-H 和SPHC 等材质厚度由 2.5mm 减薄到 1.5mm 批量稳定生产. 措施实施后,仅2016-2018 年度马钢、涟钢、梅钢和通钢

4 个企业合计新增产值 45.87184 亿元、 新增利润 8.111812 亿元、新增税收 3.621375 亿元和增收节支 0.900058 亿元,获得了巨大的经济效益. 本项目

2015 年获得 一种轧机振动抑振装置 授权国家发明专利、2011 年登记 轧机振动在线 监测系统软件 软件著作权和发表有关轧机耦合振动论文

50 篇(其中 SCI 和EI 论文

30 篇) ,依据中 国知网统计论文下载量达到近

6000 余次.项目负责人近

6 年在全国有关轧钢会议上作轧机振动报告

12 次,2014 年成为中国金属学会重点推广项目,2018 年经中国金属学会组织行业专家进行评定,该 项目成果达到国际领先水平. 我国拥有宽带钢连轧机组

160 余条生产线和

180 条宽带钢单机架冷轧机机组, 承担着国民经济发展 需要的高品质薄带钢生产的重任.因此,此成果的进一步推广将给冶金行业带来更加巨大的经济效益 和社会效益.

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三、主要科技创新 1.主要科技创新(限5页) (1)立项背景 我国拥有宽带钢热连轧机

80 余条生产线、宽带钢冷连轧机

60 余条生产线和

180 余条 可逆冷轧生产线.这些轧机在轧制某些薄规格高强度带钢时,轧机频繁出现强烈振动现象, 经常被迫中断生产来更换轧辊或改为厚规格轧制.振动发生时,不仅影响带钢和轧辊表面 质量,而且也威胁轧机的安全生产,成为冶金行业生产薄规格宽带钢产品的障碍和亟需解 决的技术难题. 例如:马钢铸轧全流程中 CSP 热连轧机、1720 冷连轧机、1720 平整机和光整机都存在 严重振动现象,致使带钢和轧辊产生振痕如图

1 所示. 图1马钢 CSP 铸轧全流程带钢和轧辊振痕典型照片 (2)详细技术内容 本课题组历时

12 年对轧机振动进行研究,经历了

2 个阶段: 1)轧机机电液界多态耦合振动理论体系逐步完善(2007.5―2012.9) 针对轧机出现的振动现象,研制了轧机振动在线远程遥测系统,发现并从理论上验证 了轧机存在液机耦合、垂扭耦合、弯扭耦合、机电耦合和界面耦合等振动现象,逐步形成 了轧机机电液界多态耦合振动理论体系,进而提出耦合振动解耦新思想,发明了抑振器, 经现场考核,轧机振动能量降低约 50%水平,获得了很好的抑振效果. 2)推断诱发轧机耦合振动根源并在现场得到验证(2012.10-2015.12) 基于在现场多年实践和研究,首先从理论上推断出轧机振动是由连铸坯表面形貌诱发 并得到了现场试验验证,据此提出从改变连铸工艺参数获得不同的连铸坯形貌的创新思想 来抑制轧机振动.据此,对十种不同连铸工艺参数组合下获得的连铸坯试件进行轧制,轧 机振动能量最大可降低 50%左右,取得了显著的抑振效果. 本项目从三个主要方面实施了抑制轧机振动的措施:一是减小连铸坯表面形貌对轧机 振动的激励;