HC轧机辊型曲线优化

HC轧机采用中间辊轴向窜动技术,使轧机的横向刚度显著增加,提高了板形控制能力。但由于中间辊轴向窜动后,在工作辊与中间辊、中间辊与支撑辊间形成接触压力峰值,导致轧辊局部磨损及带材表面质量问题。建立了HC轧机板形和断面形状计算模型,研究了支撑辊及工作辊辊型曲线对辊间接触压力分布的影响规律,在此基础上优化了1220HC轧机支撑辊及工作辊辊型曲线。理论计算及工业生产试验表明,在保证轧机板形控制能力前提下,在HC轧机支撑辊及工作辊上采用合适的辊型曲线,可将支撑辊与中间辊间的接触压力峰值降低20%以上,将工作辊与中间辊间的接触压力峰值降低10%以上,从而避免辊间接触压力峰值带来的轧辊局部磨损及相应的带钢表面质量问题。     

热连轧机支承辊辊型的多目标优化设计及应用

以提高轧辊使用寿命和板形控制质量为目的,提出了热连轧机支承辊辊型曲线的优化设计.基于实际生产状况与轧制板形理论的研究建立了多目标优化设计数学模型,设计了辊型曲线并进行了优化计算分析.模拟计算和生产试验表明,优化设计的辊型可均匀辊间接触压力分布、降低轧辊不均匀磨损程度、避免辊身端部疲劳剥落,并提高了弯辊力对板形的控制效果.研究方法不仅为支承辊辊型的设计与改造提供了理论依据,且优化辊型本身也具有进一步的推广实用价值.     

2300中板四辊轧机的辊型研制

根据2300中板轧机的设备特点、轧制产品的工艺状况,开发了一个能适应轧件宽度变化范围较大的2300四辊轧机支撑辊辊型的计算机仿真程序,并研制了一种新的2300四辊轧机支撑辊辊型曲线,以提高该轧机的板形控制能力。研制的新支撑辊辊型曲线经过一年的工业化生产,取得明显的实效,钢板的横向同板差下降幅度达60%~75%;同时钢板的板形明显改善、薄板的边浪现象基本消除;另外轧制压力下降幅度达5%~7.5%,辊间压力分布变化趋缓、轧辊磨损减少、使用周期延长。     

热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计研究

以850 mm四辊热连轧机组为研究对象,建立了轧辊辊间接触压力和板形计算模型,以均匀辊间接触压力分布和带钢板形良好为目标,对热连轧机精轧机组支承辊辊型曲线进行了多目标优化设计。理论计算表明,优化后的支承辊辊型曲线均匀了辊间接触压力分布,降低了辊端接触压力峰值,同时能够提高弯辊力对板形的控制效果。工业生产试验后正式推广使用,支承辊掉肩和掉肉现象得到了有效遏制,带钢板形良好。     

2300中板四辊轧机辊型的计算机模拟设计

开发了一个能适应轧件宽度变化范围较大的2300四辊轧机支撑辊辊型的计算机仿真程序，并研制了一种新的支撑辊辊型曲线，以提高该轧机的板形控制能力。生产应用表明，用新支撑辊辊型曲线可使钢板的横向同板差下降幅度达60％～75％，板形明显改善，薄板的边浪现象基本消除，轧制压力下降幅度达5％～7．5％，辊间压力分布变化趋缓，轧辊磨损减少、使用周期延长。     

230Q中板四辊轧机的辊型研制

根据2300中板轧机的设备特点、轧制产品的工艺状况，开发了一个能适应轧件宽度变化范围较大的2300四辊轧机支撑辊辊型的计算机仿真程序，并研制了一种新的2300四辊轧机支撑辊辊型曲线，以提高该轧机的板形控制能力。研制的新支撑辊辊型曲线经过一年的工业化生产，取得明显的实效，钢板的横向同板差下降幅度达60％-75％；同时钢板的板形明显改善、薄板的边浪现象基本消除；另外轧制压力下降幅度达5%-7．5％，辊间压力分布变化趋缓、轧辊磨损减少、使用周期延长。     

四辊CVC冷轧机辊间压力影响因素分析

CVC轧机辊间接触压力分布不均,辊间压力峰值易引起严重的支撑辊不均匀磨损,甚至造成轧辊的剥落。采用影响函数法,分析了轧件宽度、工作辊横移位置、弯辊力以及支撑辊凸度对辊间压力分布的影响;研究了在应力集中最严重的横移位置时,支撑辊端部采用圆弧形倒角和抛物线形倒角时,倒角参数变化对辊间压力分布的影响规律。结果表明:CVC轧机辊间压力成S形分布,在轧辊右端存在较大的应力集中;轧件越宽,应力集中越严重;横移位置为负向最大时,辊间应力集中最严重;增加支撑辊凸度能减小辊间接触压力的峰值,但是对辊间压力分布的改善不明显;弯辊力对辊间压力有较大的影响;使用合适的抛物线形倒角和圆弧形倒角均能很好的减小辊间接触压力的峰值,并使辊间压力分布更均匀。研究结果可为CVC轧机支撑辊辊形设计提供理论依据。     

1450热轧平整机辊型理论及工程应用的研究

在兼顾板形精度与降低辊耗的基础上,以前张力与辊间压力横向分布均匀为优化目标函数,建立了一套新的辊型曲线优化设计数学模型,设计出合适的工作辊与支承辊辊型曲线,并应用到生产实践,不但提高了板形质量,而且使弯辊力的分布更趋合理,同时降低了工作辊辊耗,消除了支撑辊的啃肩、掉肉现象,创造了较大的经济效益,具有很好的推广应用价值。     

工作辊驱动UCM轧机支撑辊配辊策略

 轧辊是钢铁企业的重要消耗品,降低轧辊消耗是当前钢铁企业降本增效的要求之一。硅钢断带和粘钢容易引起支撑辊辊面掉肉及裂纹,造成支撑辊磨削差异大、配辊难。合理设计配辊辊径差可方便轧辊管理,减小支撑辊下机后不必要的磨削量,显著降低辊耗成本。但是支撑辊是影响轧制稳定性的重要部件,为此从动力学原理分析了工作辊驱动的UCM轧机上下支撑辊辊径差异对加减速过程驱动力矩的影响,根据弹性力学原理分析了上下支撑辊和中间辊压扁量差异对带钢厚度设定和控制精度的影响。生产应用最新配辊方案表明,合理的配辊策略不仅不会影响生产,而且方便轧辊管理,降低辊耗成本。     

基于遗传算法的冷连轧机辊型配置优化系统的开发及应用

针对鞍钢冷轧厂四机架冷连轧机,开发出了以改善成品带钢板形质量为目标的冷连轧机混型配置综合优化系统。该系统采用了智能化的遗传优化算法,能同时优化连轧机各架轧辊的辊型曲线和辊型凸度,利用该系统优化设计的新的辊型配置方案在四机架冷连轧机上得到了应用,取得了良好的应用效果。     

适用于六辊UCM轧机中间辊侧向横移变凸度的新辊形研发

六辊轧机是目前生产冷轧、箔轧带材常见的机型,主要有UCM及CVC两种类型。针对UCM类型的六辊轧机在轧制较窄宽度和一般宽度带材过程中、通过中间辊时轴向横移板形控制能力较弱的问题,提出了一种中间辊单侧轴向横移变凸度的新辊形,简称SVC(Side Variable Crown)辊形,由此建立普通六辊和SVC辊形六辊的有限元三维仿真模型。通过模型,分析了SVC辊形空载辊缝调节能力,分别比较了在轧制窄宽度和一般宽度带材的两种辊形中间辊轴向横移时的板形调控能力,发现SVC辊形可增强六辊轧机中、窄带材的板形调控能力,增加了轧机的板形调控手段,同时改善辊间接触压力尖峰,可减轻辊间压痕,提高轧辊的使用寿命。     

UCM冷连轧机边降控制工作辊辊形优化

国内大量应用的1 700 mm以下的UCM冷连轧机组不具备工作辊窜辊功能，只能依靠工作辊边部辊形设计对硅钢板带进行边降控制。提出了针对UCM冷连轧机的工作辊端部辊形设计方法，在大幅提高边降控制能力的同时，通过边部保护段的设计有效减少断带风险。辊形曲线有利于轧辊磨削，避免轧辊表面质量对带钢表面造成影响。充分利用工作辊与中间辊弯辊的板形调控特性，使用高效实用的弯辊力组合板形控制方法，对轧制过程中产生的二次和四次板形缺陷实施快速精确的控制，在控制硅钢边降的同时很好地抑制板形问题，具有重要的研究价值与推广前景。     

宽带钢热连轧机组均压支承辊辊形开发与应用

 CVC工作辊辊形自发明以来在全球150多条热连轧生产线上得到应用,以控制带钢的板形。实际应用中,与CVC工作辊配对使用的支承辊无论采用平辊还是CVC辊形均存在非均匀磨损甚至轧辊剥落失效的问题,主要原因是CVC支承辊辊形和平支承辊与CVC工作辊配置时存在接触压力集中。为了解决此问题,设计并应用了一种均压支承辊辊形与CVC工作辊配置使用。此辊形是变接触支承辊辊形（VCR）与CVC支承辊辊形的组合,具有变接触辊形的优点,同时又能更好地与CVC工作辊配置使用。均压支承辊辊形应用后,改善了CVC工作辊与支承辊辊间接触状态,解决了轧辊剥落问题,并改善了带钢凸度质量。     

马钢热轧CSP锥辊使用技术

随着硅钢产品板形质量要求日趋严苛,冷轧工序对热轧带钢板形要求也越来越高,其中边降是硅钢板形中的一项重要指标。针对CSP同宽轧制引起带钢边部减薄严重、成材率低等问题,开发了边部带锥度的非对称工作辊边降控制新技术。分析了CSP辊形配置的板形控制特点,并在下游机架引入了锥度工作辊辊型,介绍了锥辊边降控制原理以及主要特征参数的设计方法。结果表明,新辊型配置方案投入现场连续应用后,明显改善了带钢边降控制效果。     

基于轧辊凸度优化的冷轧平整机边浪控制技术

冷轧平整机对成品带钢板形具有直接且重要的影响。针对宝钢某平整机组出口带钢板形普遍存在的边浪缺陷,通过有限元仿真对不同支撑辊辊形进行对比分析,确定在凸度倒角辊形基础上对双机架支撑辊凸度进行试验优化,以增强平整机板形调控能力。经上机试验验证,双机架支撑辊凸度优化后边浪浪高指标改善22.14%,边浪急峻度指标改善41.67%,取得了明显的应用效果及经济效益。     

常规热连轧粗轧工作辊磨损分析与应用

涟钢2 250热轧板厂是国内设计制造的常规热轧生产线,只配置了一架粗轧机,粗轧工作辊相对于其他配置两架粗轧机的热轧线磨损要大。生产线为了降低辊耗和减少粗轧换辊次数,增加粗轧工作辊过钢量,运行一段时间后发现轧辊事故增多和精轧前机架出现明显中浪。通过对粗轧工作辊过钢量、磨损量和消耗量等数据进行处理和分析,摸索出三者之间的数学关系,根据其对粗轧工作辊过钢量进行规范后,轧辊事故同比减少了58.28%,精轧前机架出现浪形的现象明显减少,成功解决了粗轧工作辊消耗与产品质量、轧辊安全使用之间的矛盾。     

超薄镀锡基板局部浪形控制技术研究与应用

某厂在生产超薄规格镀锡基板时带钢边部出现局部浪形,在使用时出现重影、卡机现象,严重影响客户使用。通过对热轧板轮廓、硬度和组织的分析,产生局部浪形主要是由于带钢横向组织存在较大差异,在冷轧过程中由于延伸不均导致带钢边部局部浪形的产生。通过提高热轧终轧温度弥补带钢横向温度差异导致组织的变化,另外结合冷连轧辊形优化,UCM轧机中间辊采用单侧锥度辊形,减小带钢边部压下,使得带钢延伸更均匀,使带钢边部局部浪形由10IU降低至-2IU。     

UCM轧机工作辊辊形设计及应用

 UCM轧机采用传统倒角工作辊生产硅钢时,易出现带钢边部拉紧断带问题,影响生产节奏。为解决该问题,自主设计EDC防断带工作辊辊形,通过反圆弧设计减小边部倒角变化率,均匀化带钢边部应力,保证轧机边降控制水平不降低前提下提高生产稳定性。EDC工作辊辊形曲线呈两侧对称分布,单侧包括中间平辊段、防断带控制段和跑偏控制段。由于UCM轧机不具备工作辊窜辊功能,根据产品宽度分布规律划分多个宽度区间,设计多套辊形适应不同宽度区间的轧制。采用数值模拟技术建立带钢轧制三维弹塑性有限元模型,模拟分析了传统倒角工作辊与EDC工作辊辊形的带钢边部应力情况及边降控制效果,结果表明,EDC工作辊辊形对应带钢边部应力明显减小。在相同弯辊力条件下,EDC工作辊辊形对边降改善效果更为明显,在不施加弯辊力情况下,传统倒角工作辊对应带钢边降量为15 μm,EDC工作辊辊形对应带钢边降量为8 μm,边降控制效果优于传统倒角工作辊。辊形参数编写到Python软件实现曲线参数高效自动化求解,能够根据现场辊形使用情况及产品边降需求调整辊形参数大小,具有一定灵活性。将EDC工作辊辊形曲线应用于某1 420UCM酸连轧机组调试,现场板形正常,生产稳定,同板差不超过7 μm达标率由单圆弧辊形32%提升至56%,增幅达到75%,效果提升显著。同时,机组断带率由0.1%控制到0.02%以下。     

冷轧轧辊磨损数学模型研究

针对我国某厂1420mm冷轧生产线，研究了轧辊磨损的数学模型。结合实测磨损数据，用轮廓曲线对比法修正模型并进行了模拟计算。计算结果与实测值十分吻合，显著提高了模型的计算精度。     

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。