粗轧中间坯走偏对镰刀弯的影响分析和控制

 针对某常规热连轧粗轧中间坯的镰刀弯问题,首先使用ABAQUS/Standard建立轧辊-轧件静力学耦合模型,定量计算了不同入口厚度、宽度、压下量、两侧温度差和工作辊初始辊形下的入口中间坯走偏因素对出口中间坯楔形的影响,同时,得到变形后的工作辊辊形曲线;再使用ABAQUS/Explicit建立动态分析模型,并采用此辊形曲线作为动态模型的工作辊辊形,在与静力学分析相同的走偏工况下,模拟中间坯镰刀弯现象,进一步计算了不同入口厚度、宽度、压下量、两侧温度差和工作辊初始辊形下的入口中间坯走偏因素对出口中间坯镰刀弯的影响。基于上述计算结果,提出了优化粗轧侧导板的开口度裕量和工作辊初始辊形的方案,提高了轧制过程对中性,从而改善了中间坯镰刀弯现象,使中间坯中心线偏移量未达标率从6.51%下降到2.93%,取得了显著的效果,同时成品楔形命中率达到89%以上,极大提高了产品质量。     

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

迁钢公司2250mm热连轧生产线粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形质量问题,导致精轧控制稳定性差,精轧控制稳定性差是板形控制精度较低的主要原因之一。为此,在粗轧四辊轧机R2机架和粗轧二辊轧机R1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,使热轧产品板形控制精度提高了10％左右。     

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。     

粗轧镰刀弯调整控制方法

粗轧区域主要任务是为精轧输送板型良好的中间坯。粗轧镰刀弯状态,影响粗轧和精轧的轧制稳定,同时由于镰刀弯的延展性,卷取成卷后容易产生塔型缺陷,影响产品的加工成本,所以提高粗轧镰刀弯命中率,减小粗轧中心线偏移,决定整条生产线轧制稳定性和产品质量。     

轧辊交叉对中间坯镰刀弯生成过程的影响

粗轧过程中出现的轧辊两侧轴承间隙差异较大的情况,会造成轧辊交叉,导致板带两侧轧制力失衡,进而引起或加剧中间坯的镰刀弯缺陷,影响最终产品质量精度和后续精轧的轧制稳定性.为研究轧辊交叉对中间坯镰刀弯生成过程的影响,建立了轧辊交叉、偏移的轧件-辊系耦合动态有限元模型,利用模型分析了不同工况条件下,轧辊交叉位置、交叉角度对中间坯楔形、弯曲量及两侧轧制力差的影响,进而总结了由轴承间隙引起的轧辊非对称交叉对中间坯镰刀弯弯曲量的影响规律.结果表明:镰刀弯弯曲量与交叉角、交叉位置比分别呈线性关系,与辊系间隙比呈二次曲线关系.      

中厚板镰刀弯缺陷的成因及控制

通过对3 500 mm中厚板轧机轧制钢板过程中出现镰刀弯的原因进行分析,查找造成钢板镰刀弯的主要原因,最终确定推床对中精度及平行度差、精轧机两侧刚度差值较大、精轧机支承辊及工作辊辊型不良、粗轧机和精轧机原始辊缝楔形等是导致镰刀弯产生的原因。根据实际情况实施改进措施,减少了镰刀弯缺陷,提高了板材综合成材率。     

热连轧单机架粗轧机中间坯侧弯废钢成因及对策

热连轧单机架粗轧机在轧制中,由于板坯往复轧制道次多,轧件长度长,出现奇偶道次侧弯方向相反和"S"弯,轻则造成带钢楔形超标或头尾轧烂,重则产生中间坯头部弯撞击轧机前后边板和热卷箱前侧导板,产生废钢,影响到轧制的稳定。文章分析了辊系交叉出口轧件侧弯运动和轧制力偏差波动趋势以及辊系水平交叉及垂直系异常的原因,现场通过对轧机牌坊修复、辊型优化、调整工艺参数等,因侧弯造成废钢问题得到有效控制,带钢楔形超标大幅降低,提高了产线成材率和板形质量。     

轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特性

为提高冷轧带钢六辊轧机辊系的稳定性,目前常采用轧辊偏移方法.本文通过ABAQUS有限元软件建立辊系-轧件一体化耦合模型,对不同轧辊偏移辊系进行受力分析,揭示了不同轧辊偏移条件对六辊轧机板形调控特性的影响规律.结果表明,中间辊正向偏移轧制时,工作辊弯辊力对二次凸度调控功效最好,对四次凸度影响较大;在四种偏移方式条件下,中间辊弯辊力在0~300 kN范围内对带钢二、四次凸度调控功效基本相同;中间辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力在300~500 kN范围内对带钢二次凸度调控功效最好;工作辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力对四次凸度影响较大;不同轧辊偏移条件下中间辊窜辊对带钢二次凸度调控趋势基本相同,且负窜辊对二次凸度的调控功效优于正窜辊,工作辊正、反向偏移轧制条件下中间辊窜辊对四次凸度影响较大.      

HC冷轧机凸度工作辊使用制度

针对某四机架六辊高精度控制辊型(HC)冷轧机组大压下率轧制时弯辊力时常饱和的问题，可将末机架工作辊辊型优化为六次多项式曲线，赋予工作辊正凸度，并适当降低承载辊缝的二次凸度和四次凸度，这样既可以增强轧机板形控制能力，也可以实现对中间辊磨损凸度的在线补偿，降低工作辊弯辊力。工作辊最大凸度优化值应根据轧制品种、轧制厚度和宽度规格、中间辊辊期长短进行综合考量。轧制试验结果表明，在1个中间辊辊期的初始阶段采用平辊型工作辊，中后期阶段采用凸辊型工作辊，可实现中间辊磨损凸度和工作辊初始凸度的良好匹配；连续轧制时弯辊力始终处于良好的调控区间，且对轧制品种和宽规格的适应性明显增强，板形综合值小于8 IU的比例可提升10%以上。     

粗轧板坯镰刀弯评价系统及因素分析

热轧带钢镰刀弯大小是评价产品质量好坏的重要指标之一,而粗轧中间坯镰刀弯状态直接决定了产品镰刀弯程度。针对梅钢1780热轧产线缺少镰刀弯评价的现状,开发了粗轧板坯镰刀弯评价系统,该系统可客观定量地评价粗轧中间坯的板形质量。通过对比试验定量验证了垂直辊系间隙精度、辊面氧化膜均匀性、阶梯垫表面清洁度等因素对粗轧板坯镰刀弯存在显著影响,通过对这些因素的改进,使粗轧板形得到明显改善,头部中心偏移最大值小于40 mm块数命中率从45%提升至75%。     

CSP末机架支持辊辊形研究

针对CSP热连轧F7机架支持辊辊形高、窜辊分布不合理、轧制薄规格时出口板形易出现中间浪、下机磨损不均匀、磨损严重且CVC趋势比较明显等问题,提出与CSP热连轧工作辊辊形相匹配的支持辊新辊形VCR+,采用二维变厚度有限元模型对新辊形的板形控制性能进行了分析,并且在F7机架上进行工业试验。研究结果表明,新辊形VCR+使用后工作辊窜辊分布更加合理,使得出口板形中间浪问题有了明显的改善;轧辊的自保持性能有了显著的提高,从而延长了轧制公里数,降低了生产成本。     

宽带钢热连轧机的粗轧辊系配置方案与应用

为解决粗轧轧制稳定性,减少轧辊异常报废损失,设计并应用了变接触支撑辊辊形和负凸度工作辊辊形。该辊系配置使得辊间接触长度与轧制带钢的宽度基本相等,消除了有害接触区,使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,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。     

中厚板轧机弹跳模型的数值分析和应用

针对普通4辊中厚板轧机将辊系弹性变形分解成3个部分：支撑辊挠曲变形、辊间压扁和工作辊压扁，并利用轧辊弹性变形的数值解法一影响函数法对这3部分变形进行了分析，得出了轧辊半径、轧辊凸度、轧件宽度和轧制力等因素对辊系弹跳的影响规律，并提炼出相应的高精度回归模型。同时对传统轧机弹跳模型进行改造，提出更加完备的轧机弹跳模型。利用该模型可以很方便地计算轧辊辊径、凸度和轧件宽度对轧机弹跳的影响。通过与X射线测厚仪测试结果相比较可知，模型预测误差小于0．12mm，有利于负公差轧制。     

某热轧1580生产线工作辊热凸度分析研究

热轧精轧机换辊、轧制中断、轧制节奏明显变化等工艺条件下,容易出现较大偏差,导致轧制不稳定、板形有质量缺陷等问题。对首钢某热轧1580生产线工作辊冷却方式进行改造,由辊身均匀冷却方式改为中段集中冷却方式,以便降低工作辊中部温度、减小中部与端部的温差,从而获得较好的工作辊热凸度轮廓曲线,轧制出板形和表面质量良好的带钢产品。     

热轧薄带平整机支撑辊辊型优化的研究与应用

某热轧薄带平整机轧辊长度为1 800 mm,带钢宽度为1 320 mm,两者相差太大,造成工作辊与支撑辊间有害接触区长度过大,在轧辊自身挠度作用下,辊间应力峰值集中于带钢边部位置.随轧制公里数延长,工作辊边部磨损加剧,不利于后期板形控制,同时会缩短轧辊使用寿命.针对热轧薄带平整机工作辊磨损不均匀问题,设计优化支撑辊辊型...     

SmartCrown中厚板轧机支持辊辊形研究

针对国内某4200mm中厚板轧机首次采用SmartCrown板形控制新技术,采用ANSYS9.0建立了辊系三维有限元模型,通过有限元仿真分析发现在SmartCrown工作辊和常规凸度支持辊的辊型配置下,采用SmartCrown的轴向移位变凸度技术,中厚板轧机的板形控制能力大大增强,但是辊间接触压力的不均匀性和接触压力峰值明显增大。在结合VCR支持辊优势的基础上,提出了4200mm中厚板轧机SmartCrown工作辊相匹配的辊形SVR(SmartCrown-VCR Compounded Roll)。对比分析发现采用SVR支持辊后可以明显减小辊间压力尖峰、均化辊间压力分布和提高轧机对板形调控能力。     

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。     

冷连轧机变接触支承辊板形控制性能研究与应用

通过现场跟踪测试和生产实践发现武钢1700冷连轧机组 "酸轧联机"改造工程中存在常规凸度辊形配置方案不合理,由此引起了薄规格轧制的工作辊"压肩"现象和轧制过程欠稳定导致成品板形质量欠佳等问题.采用二维变厚度有限元方法建立辊系弹性变形仿真模型,研制了酸轧联机条件下的VCR变接触支承辊,经过工业轧机现场轧制已成功投入1700冷连轧机实际应用.现场应用表明:改善了轧机板形调控性能,提高了带钢板形质量,增强了薄规格品种轧制能力,支承辊辊形自保持性较好.     

残余氧化铁皮对机座刚度及轧制力偏差分析

针对国内某厂厚板轧机出现轧制力偏差的实际情况,研究了轧机两侧刚度差对轧制力偏差的影响。建立了支撑辊标高调整时候阶梯垫上面残留氧化铁皮对轧机机座刚度的影响模型,基于模型替代法建立了整体轧机有限元模型,进而通过有限元模拟计算出轧机机座刚度差引起的轧辊挠度改变量、出口厚度变化量、辊间压力变化量以及轧机两侧轧制力的偏差。结果表明：当氧化铁皮的厚度为5mm残余面积分别为26.66%、36.79%和46.92%时,氧化铁皮的等效刚度变化范围为［605,674］kN/mm。当轧机上下无刚度差时,轧机两侧轧制力偏差最小,偏差为5t;当压入的残余氧化铁皮面积最多时,此时轧机两侧轧制力偏差最大,数值为30t。