Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Salimi,Mohammad Mashayekhi
محمود سلیمی (استاد راهنما) محمد مشایخی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fatemeh Vakilly
فاطمه وکیلی سهرفروزانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Developing a Computer Code for On-line Control of Shape Defects in Strip Rolling
The purpose of this thesis is to develop a mathematical model for controlling strip profile and to avoid shape defects in plane strain rolling. To achieve these objects, an extensive study was carried out to examine the suitability of different models for online applications. The slit beam model is employed as a reference model due to its fast performance and precise estimation of the final strip profile. The slit beam defection model allows one to take into consideration the effect of important factors such as; roll wear, roll crown, etc. The numerical method consists of splitting both the backup roll and the work roll span into m equal elements and replacing the load distribution on the roll by a concentrated load applied at the middle of each element. Both profile and flatness are largely determined by the transverse roll gap profile in the finishing mill. To estimate the roll profile of the gap between loaded work rolls, the loads deforming the rolls must be known. Furthermore, it is essential to know the rigid body movement of the work rolls. Considering various methods for predicting the roll deformations, a shape and profile control system is developed with respect to the work roll bending, and roll initial crown. After examining the developed code for the conventional rolling and comparing the results with that of the previous research work an attempt was made to use the slit beam model for the pair cross rolling method. A mathematical model is presented for simulating the pair crossed rolls in roll crossing method, in a four high mill. The top and bottom work rolls and backup rolls are crossed as pairs in same angle values and in opposite direction to change the rolling load distribution between the work rolls along the width and to control the equivalent crown. The equivalent crown is proportional to the square of the plate width. Parameters affecting the strip profile have been accurately identified. Based on this approach a suitable algorithm was developed and a computer code was created. Mill stand dimensions and operating conditions (the required data for the input of the developed code) was obtained from the computer logs of Mobarake Steel Company. Optimum actuators set points for the two methods of controlling the strip crown are obtained for the minimum possible strip output crown, "the jack forces in roll bending method and the cross angle of the rolls in roll crossing method". Consequently, the effective parameters affecting the trend and their values on the final profile of the product are studied and the corresponding graphs are derived. By comparison between the results obtained from the two methods, the crown control capability in roll crossing method is considered to be more effective than the roll bending method especially for the narrow plates. Since, it is was not possible to compare the modeling results with that of the practical information; the prediction accuracy of the presented models is examined by comparison with the existing numerical methods, finite element models and experimental data. It is shown that the present models are in good agreement with the experimental values and other research works in this field. Finally, it can be concluded that a hot rolling mill layout equipped with a pair crossed rolling system is easily able to produce products in high quality and more effectively. Key Words Hot Rolling, Strip Profile Control, Roll Crossing Method, Strip Crown, Slit Beam Model.
هدف این پایان نامه توسعه مدلی ریاضی برای کنترل عیوب شکلی ورق از جمله تاج و تختی آن می باشد. برای رسیدن به این هدف، ابتدا مطالعه ای بر روی انواع مدل هایی که برای شبیه سازی فرایند نورد ارائه شده، انجام شده است. به علت سرعت و دقت بالای مدل تیر تقسیم شده در مقایسه با سایر مدل ها، این مدل به عنوان اساس مدل سازی در این تحقیق انتخاب شده است. با توجه به ابزارهای مختلفی که برای کنترل تغییرشکل غلتک ها و در نتیجه پروفیل نهایی ورق وجود دارد، یک سیستم کنترل شکل و پروفیل با توجه به خمش غلتک های کار و یک مدل ریاضی با توجه به انحراف جفتی غلتک ها در روش تقاطع غلتکی، در یک قفسه چهار طبقه ارائه شده است. عوامل و پارامترهای موثر بر پروفیل ورق به دقت و به درستی شناسایی شده و بر همین اساس، الگوریتم ها و سپس برنامه های کامپیوتری مربوطه تهیه شده است. ابعاد و مشخصات کاری قفسه ها بر مبنای اطلاعات بدست آمده از مجتمع فولاد مبارکه تعیین شده و بهترین مقادیر نقاط کاری قفسه از جمله نیروی جک های خم کننده در روش خمش غلتک ها و زاویه انحراف بهینه در روش تقاطع غلتکی بدست آمده است. این مقادیر بر اساس کمترین مقدار ممکن برای تاج خروجی ورق تعیین شده اند. در ادامه، روند تغییرات و نحوه اثرگذاری پارامترهای موثر روی شکل نهایی ورق بررسی شده و نمودارهای مربوطه تهیه شده است. با مقایسه اطلاعات بدست آمده از هر دو روش، قابلیت کنترل تاج در روش تقاطع غلتکی بیشتر است. به علت غیرممکن بودن سنجش نتایج با نتایج واقعی و در دسترس نبودن تکنولوژی های مربوطه در داخل کشور، برای بررسی دقت و صحت مدل های ارائه شده، از مقایسه نتایج با مدل های ریاضی، مدل های اجزای محدود و نتایج آزمایشگاهی موجود استفاده شده است که دقت مدل را در حد خوبی نشان می دهد. بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که با تجهیز خط نورد به ابزارهای کنترل کننده تقاطع غلتکی، امکان دستیابی به ورق هایی با کیفیت مطلوب، هرچه بیشتر و آسان تر فراهم می گردد. کلمات کلیدی: نورد گرم،کنترل پروفیل، تاج ورق، روش تقاطع غلتکی، مدل تیر تقسیم شده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی