宽带钢工作辊轧制中凸度的研究与控制

工作辊热凸度与轧制时间、轧制速度、轧制节奏、轧辊冷却水等有着密切的关系,充分了解轧辊热凸度在轧制过程中的变化,不仅可以提高宽带钢热连轧机组热辊形的模型控制及预报精度,而且可以通过及时调整轧制节奏和轧辊冷却水系统的工作情况来调整轧辊热凸度,对于板形控制具有重要意义。     

热连轧工作辊热平衡的优化研究与应用

轧辊热膨胀对承载辊缝形状和带钢板形具有显著的影响,而准确预报轧制过程中轧辊热膨胀是板形控制中的难点之一。针对某热连轧生产线单辊期内热膨胀量与轧辊温度不收敛的问题,利用自主开发的与产线生产完全一致的板形模型分析测试系统对热凸度二级模型进行了仿真分析与研究,提出了一种有效提高工作辊热平衡收敛性的优化方法,并进行了生产应用。该优化方法的应用解决了该热轧产线单辊期内热平衡不收敛的问题,消除了轧辊温度计算值和实测值之间的偏差,不仅提高了模型的预报精度,也大幅提高了该产线轧制带钢的凸度控制精度。     

梅钢1422热连轧机组凸度控制研究

热带钢凸度是板形的一项重要指标。据此,结合梅钢1 422 mm轧线的实际生产情况,对热轧带钢凸度控制的影响因素进行了分析,并分别从原始辊型配置,轧辊热凸度的控制,机组窜、弯辊的配合应用,轧制计划的编排及现场操作的调整等方面提出了相关见解。     

轧辊热凸度实例分析

轧辊热凸度直接影响着热轧带钢的板形质量,而轧辊冷却水系统和轧制计划都与轧辊热凸度有着密切的关系。因此着重分析实际生产中常见的一些轧辊热凸度曲线以及这些曲线产生的原因,将会对生产控制过程产生重要的指导意义。     

冷轧平整板形控制工艺探讨

介绍了平整过程中影响板形缺陷的因素,提出了解决平整过程中板形缺陷的主要因素是轧辊的辊型控制,并分析指出了生产实际中可通过合适的原始辊型凸度、调整液压弯辊装置、倾斜轧辊以及调节轧制压力和带钢张力来改善平整板形的控制方法。     

轧辊热凸度实例分析

轧辊热凸度直接影响着热轧带钢的板形质量，而轧辊冷却水系统和轧制计划都与轧辊热凸度有着密切的关系。着重分析实际生产中常见的一些轧辊热凸度曲线以及这些曲线产生的原因，对生产控制过程产生重要．的指导意义。     

冷轧工作辊热凸度及其对板形影响

冷轧过程中工作辊的热凸度变化是决定带材板形质量的重要因素,研究分析工作辊的热变形及其对板形的影响对于提高带材质量有着重要的意义.以某厂1 450 mm冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS与LS-DYNA分别建立四机架与五机架的工作辊二维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型,并将2个仿真模型相...     

热连轧机轧辊热凸度变化分析

研究分析了热轧轧辊温度分布及热凸度变化规律。试验结果表明,轧辊的热凸度变化明显受冷却条件及设备的影响,通过对轧机部分冷却集管和水嘴的改造,调整了冷却水在辊面的分布,使轧辊热凸度变化有了显著改善;经过一个轧制生产的周期,轧制带钢卷数与热凸度的变化规律中,F1工作辊的热凸度最大,F6工作辊的热凸度最小。     

多宽度无取向硅钢热轧板形控制特性研究

针对无取向硅钢热轧采用多种宽度连续混合编排条件进行同宽轧制的板形控制问题,采用ANSYS有限元软件结合1700热连轧机轧制工艺参数和实测的轧辊辊形,建立了辊系弹性有限元模型.仿真分析发现:在其它轧制条件相同情况下,轧制1300mm左右宽度无取向硅钢凸度最易超标和难以控制;弯辊力对1300mm宽度无取向硅钢的凸度和边降调控范围比1100mm硅钢分别增加56.8%和28.1%;1300mm同宽单位仿真发现,轧制单位中后期带钢整体凸度显著增大的主要原因在于采用常规工作辊的局部"猫耳朵"磨损导致边降显著,不仅中后期无取向硅钢边降不断增大,且占带钢整体凸度的比例不断增大,由前期的42.9%增加到中后期的50.9%和54.1%.     

LVC工作辊综合辊形预测模型和应用

 在热轧带钢板形在线控制模型中,综合辊形的计算精度直接影响板形控制模型设定的准确性。建立了LVC工作辊初始辊形、热辊形和磨损辊形的计算模型,并在此基础上建立了综合辊形的等效模型和特征参数。该综合辊形等效模型已成功应用于鞍钢2150 mm热连轧在线板形控制模型中。生产数据表明,采用该模型后板形设定模型计算出的弯辊力和窜辊量能够自动适应轧制规格、轧辊磨损和热胀的变化,带钢头部凸度和平坦度的命中率均达到95%以上。     

变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

首钢迁钢2 250 mm热连轧生产线在2006年底投产后1年多的时间里,带钢的板形控制精度较低,需要进一步提高。粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形问题,导致精轧控制稳定性差,造成板形控制精度较低。为了解决粗轧中间坯板形的问题,在粗轧R2机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形,取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形可以使辊间接触长度随所轧制带钢宽度变化,消除了有害接触区,使得辊间接触应力均匀化,并提高了辊缝横向刚度,改善了轧辊的磨损辊形,并提高了板形调控能力。工作辊负辊形弥补了工作辊的热凸度,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用,大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量,使得热轧产品的板形质量有10%左右的提高。     

轧辊热凸度及其控制——板形技术讲座之四

轧制中金属的变形热和金属与轧辊之间的摩擦热传入轧辊,形成了热凸度。热凸度随工艺因素的变化而变化,因而引起承载辊缝发生变化,最终引起板形变化。轧制过程中热凸度既是一个扰动量,又可作为控制量,准确地确定一定工艺条件下轧辊的热凸度,并对其进行控制,是板形技术的一个重要方面。本文将着重介绍热凸度及其控制。     

六辊CVC冷轧机凸度控制能力分析及应用

 基于三维有限元建立了六辊CVC辊系模型,该模型耦合了CVC辊形曲线、辊间轧制力分布以及带钢的弹塑性变形和辊系弹性变形,通过迭代计算辊间轧制力及轧辊与轧件的弹塑性变形。通过实际轧制规程数据对比验证了模型的有效性,其模拟计算结果与实际数据的绝对误差在10 μm内,相对误差小于1%。采用该模型研究了板形控制机构如中间辊弯辊、中间辊窜辊和工作辊弯辊对带钢2次凸度和4次凸度的控制规律,并成功消除了生产现场宽薄带钢的边中复合浪缺陷。     

马钢CSP热轧PFC板形模型的分析与应用

利用有限元分析软件ANSYS对轧机承载辊缝变形的仿真,分析轧机轧制力、弯辊力及工作辊窜辊对承载辊缝的凸度影响程度,结合现场机架间带钢的浪形,优化二级板形模型设定参数,实现轧机稳定轧制。实践证明,人工修正轧机负荷分配以及CVC轧辊位置,可更好地控制前机架比例凸度,满足后机架间平直度目标的要求,从而提高板凸度的命中率及轧机轧制的稳定性。     

热连轧机组轧辊温度场及热辊型

针对热连轧机组轧辊温度场无法精准预测引起的辊耗及板形问题。为了实现轧辊温度场与热辊型的精确预报来减少异常辊耗和避免重大生产事故的发生,运用数值解析的有限差分法和轧辊热传导方程建立了适合于热轧轧辊温度场与热辊型模型,在此模型基础上引入热轧机组的轧辊冷却水智能分段冷却控制系统,充分考虑复杂状态下冷却水的存在和冷却水流速对轧辊温度场与热辊型的直接影响。结合热连轧轧制过程中的设备参数及其工艺特点,同时考虑轧制钢卷数量递增对轧辊温度场和热辊型的循环叠加作用,编写程序将理论计算公式、模拟调控模型与现场实际工艺设备参数相结合作为分析的研究对象。首先通过现场轧辊测温设备对工作辊和支撑辊进行温度测量,并将测得的实际温度分布值与模型计算值进行对比分析,得到相近的轧辊温度和轧辊凸度变化趋势以及一致的温度和凸度数值,验证了模型计算的准确性和有效性。随后根据结果进行研究分析,得到了钢卷数量变化对轧辊温度和辊凸度的影响,发现了钢卷数增加对温升的叠加影响,同时发现10卷左右将会完成轧辊温度场的温升稳定,同时分析得出冷却水流速在3种不同速度下的轧辊温度沿辊身方向分布情况。最终实现了对工作辊和支撑辊温度场与热辊型的精确...     

辊芯差温加热的辊型控制

生产优质均匀的热轧带钢的关键之一是,要求轧机工作辊拥有专门的质量保证体系,以便使轧辊凸度控制在最佳范围内。最近,赫施钢铁公司研究成功一种控制轧辊凸度的新方法-辊芯差温加热法。这一方法已在热轧精轧机组支承辊上投入使用。在常规轧制过程中,所轧制的高温金属对轧辊构成了热源,而冷却水则是吸热剂。一般来说,在热轧带钢轧机上轧制5～7块钢坯后,轧辊温度升高,形成热凸度,办法是通过调节冷却水流量来弥补这种热影响;而在冷轧机上,人们习惯采用变化工艺冷润液控制辊型。此外,也曾讨论过使用差温加热轧辊来控制轧辊凸度的做法。     

带钢热连轧机工作辊动态温度场仿真与冷却工艺优化

在带钢热轧生产中,工作辊温度轴向分布是带钢板形横向厚差(包括凸度、楔形、边降)与平直性(包括瓢曲浪形、翘曲弯曲、镰刀弯)的重要影响因素。基于ANSYS有限元软件建立两种二维温度场计算模型,对精轧工作辊温度场的建立过程及其主要影响因素进行了数值模拟,揭示了相关轧制工艺参数及冷却工艺参数的影响规律。研究发现,仅在距表面2mm以内的轧辊表层区域,轧辊温度受轧制速度影响较大;轧辊上机前的初始辊温分布对于工作辊在线温度的影响,随着轧钢块数的增加而迅速减小,到轧制第10块带钢时温差已在1℃以内;工作辊轴向温度分布在经过轧制5块带钢即可稳定。通过设计正交试验仿真研究不同因素对工作辊轴向温度分布的定量影响,结果表明工作辊中部与边部的水流密度比值对轴向辊温分布影响最为显著,轧制速度的影响次之,而轧机入口与出口水量分配比例对轴向辊温分布没有明显影响;根据仿真研究结果,提出精轧F1-F7工作辊冷却的最优工艺条件,并经上机使用后跟踪实测工作辊下机温度轴向分布与仿真计算结果吻合良好。     

热连轧机轧辊热辊型及冷却制度研究

针对热带钢连轧机由于带钢规格变化(主要指窄料和宽料)导致轧辊热辊型的大幅度波动,对轧辊温度场、热凸度和冷却效应进行了分析。采用有限差分法对轧辊温度场和热凸度进行了数值模拟,计算值和实测值吻合较好。进而应用该模型根据来料规格、压下规程等因素来确定工作辊冷却水轴向分布,为热带钢连轧机工作辊冷却系统的改造提供了可靠依据。     

热轧板形的负荷分配变化控制方法

通过合理变化精轧各架的压下负荷分配,可在实现带钢良好凸度控制的同时,兼顾到平直度的控制。该方法考虑到带钢板形取决于下游机架轧制时金属的流动,同时平直度可通过末机架的轧制状态得以控制,其实质是通过改变精轧各架的压下负荷分配来补偿轧辊热凸度变化。文中列出3种压下模式,在保证比例凸度近乎常数的前提下,通过比较这几种模式下得到的计算凸度值和实际凸度值,来说明该方法可补偿轧辊热凸度变化对带钢板形的影响,具有实际的应用价值。     

带钢板形控制技术及目标板形的经济影响

对不同形式的带钢板形控制技术组合，包括对辊交叉轧辊(PC)、连续可变凸度轧辊(CVC)，以及在使用200个钢卷轧制表进行仿真的基础上对特殊弯曲支承辊和工作辊弯曲模拟获得的结果等作了比较并进行了评述。通过对冷、热轧带钢生产有关的收得率和经济损失问题分析，结果显示出了实施板形控制所获得的高回报。