1 800 mm CSP轧机板形调控特性分析

 为掌握1 800 mm CSP轧机的板形调控特性,以某1 800 mm CSP轧机为研究对象,建立了不同机架的有限元模型。利用有限元模型分析了不同带钢宽度下的弯辊力与窜辊对带钢板廓的影响,计算出上、中、下游机架的板形调控特性,得出当前中游机架板形调控能力最强,上游次之,下游最弱,并且板形控制能力随着带钢宽度的减小而减小。根据弯辊与窜辊在当前板形控制中所占比例,得出CVC窜辊是当前凸度控制的主要手段。对现场实际窜辊数据进行分析,得出上游机架凸度控制能力不足,中游机架凸度控制能力偏大,同时,通过对不同宽度带钢窜辊数据的分析得出轧制窄带钢时更易出现凸度控制能力不足的情况。现场数据与有限元仿真结果相互验证,研究结论可以为现场的辊形改进提供较好的理论分析基础。     

宝钢冷连轧机组末机架辊型改造策略的探讨

针对宝钢某冷连轧机组在生产高端产品过程中采用CVC系列机型时由于辊间点接触造成局部辊间压力 过大、磨损不均匀影响产品板形与表面质量的问题,在对冷轧机组的主流机型及其优缺点进行简单分析的基础上, 经过大量的现场试验与理论分析,结合某冷连轧机组设备与工艺特点,充分吸取德系CVC机型与日系HC机型的 优点,提出了上游机架仍然保持现有的CVC系列不变以充分利用其强大的板形板凸度及边降控制能力、而末机架 工作辊与支撑辊保持平辊不变、中间辊中部采用平辊以及边部采用优化辊型的改造策略,经过现场试验效果良好, 可以有效地改善高端产品的板形与表面质量、降低辊耗。     

宝钢2030冷连轧机组机型研究与改善

应用板形控制与冷轧机型配置理论,以宝钢2030冷连轧机组第5机架从CVC机型改造成DSR机型的技术案例以及改造后的机组板形控制能力仍不足为背景,研究指出,机组机型配置采用4架常规4辊轧机搭配1架高技术板形轧机(如CVC、DSR等)的冷连轧机组的板形控制能力有限,不能完全满足汽车板尤其是高强度钢板的板形控制需要,据此提出了针对2030冷连轧机组的机型完善改进方案,包括1~4机架使用的VCL支持辊辊形技术及与其配套的工作辊凸度和第5机架配套的支持辊辊形。生产应用表明,完善改进后机型,即4架使用VCL技术的常规4辊轧机+1架CVC或DSR轧机,极大地提高了此机组的板形控制能力,高强钢产品的板形问题得到了根本解决,取得了显著的经济效益。     

高强度管线钢热轧板形控制技术的研究

随着高强度管线钢的广泛运用,管线钢的板形问题越来越受到关注.由于管线钢强度大,精轧温度低,各机架轧制力普遍较大,板形难以控制.在鞍钢2150热连轧机上游机架F2到F4使用自主研发的LVC工作辊以及相应的窜辊和弯辊策略,下游机架采用常规工作辊长行程窜辊,支持辊全部采用变接触轧制技术,使得现场轧制高强度管线钢的板形控制水平得到了大幅度的提高,带钢出口凸度的合格率由原来的18.79%提高到96.27%,并且延长了换辊周期.现在该项技术已经在鞍钢2150热带钢轧机实现上机稳定运行.     

七机架热连轧机组板形综合控制技术

针对七机架热连轧机组机架数量多，轧制工艺复杂，各机架控制能力得不到充分发挥而造成轧件板形出现中浪、边浪以及复合浪等问题，充分考虑七机架热连轧机组设备结构特点，同时结合轧制工艺条件，采用相对长度差法来表示轧件板形值，并以轧机有载辊缝为桥梁，根据辊系弹性变形模型与金属变形模型的耦合关系进行求解，建立热连轧机组板形预报模型。根据工作辊弯辊力和窜辊量对轧件板形可快速调整的特点，结合现场实际生产情况，确定工作辊弯辊力和窜辊量的研究范围，通过板形预报模型定量分析不同工作辊弯辊力和窜辊量情况下轧机有载辊缝凸度和轧件板形的变化过程，得到轧件板形的调控域，在此基础上提出板形综合控制策略。同时为了保证轧件凸度要求和避免轧辊过度磨损，提出各机架轧件出口厚度精度和辊间压力均匀度约束条件，并以各机架轧件板形波动最小为目标函数，对工作辊弯辊力与窜辊量进行综合优化，开发出适合热连轧机组板形综合控制技术。将该技术应用到某2 050热连轧机组生产实践，结果表明，典型规格产品在工作辊弯辊力和窜辊量优化后，轧件在热连轧过程中板形质量明显改善，轧件出口板形由10.5 I改善到4.8 I,现场应用效果良好。     

热轧薄带钢板形影响因素的离线模拟分析

利用自主开发的离线模拟分析软件,结合唐钢超薄带钢生产现场各种工艺条件,对影响板形的因素进行了定量分析.结果表明:F4、F5轧机弯辊力对最终板凸度的影响大于F1～F3轧机;带材厚度对弯辊力作用效果的影响不明显.不同机架的PC角变化对板凸度的影响基本相同,随着PC角的增加,最终板凸度减小,且PC角越大,减小的趋势增强.F1～F5轧机中任一轧机轧制力的增大,最终板凸度近似成线性增加;下游机架轧制力的变化对板凸度的影响大于上游机架;轧制力的变化更容易导致薄规格产品产生板形不良.     

六辊冷连轧机板形前馈控制方法的研究

 本文针对六辊冷连轧机,研究了采用工作辊弯辊的整体补偿板形前馈控制方法和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的最优综合补偿板形前馈控制方法。实际控制效果表明,整体补偿板形前馈控制方法只能抑制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;最优综合补偿板形前馈控制方法对轧制力波动造成的二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

PC轧机板形板凸度控制策略

 根据PC轧机的结构特点,用三维差分法分析金属塑性变形,用影响函数法分析辊系弹性变形,建立PC轧机板形板凸度控制模型。对PC轧机轧制过程进行仿真研究,分析其工作辊弯辊力和交叉角控制特性,进而给出相应的控制策略。研究结果表明：在板形控制过程中,PC轧机交叉角具有很强的板形板凸度控制能力,而工作辊弯辊对辊间压力分布影响很大。通过两者合理的设定与分配,可以使辊间压力分布均匀,板形控制效果更为良好。     

铝冷轧机的板形控制模型

开发了带有中间辊弯辊装置的六辊轧机板形控制数学模型并将其用于铝冷轧机的板形控制系统。该模型是根据生产轧机的实验结果研制的，通过控制各执行机构的特性差，就能获得高的板形控制能力。该数学模型体现了轧制力变化对板形的影响，因此，采用该模型能预先控制铝轧制特有的加减速时随着轧制力变化而产生的板形不良。     

六辊冷连轧机板形前馈控制模型的研究

冷连轧过程中,轧制力波动对板形的影响很大,需要采用弯辊力进行实时的补偿。针对六辊冷连轧机,分别研究了仅用工作辊弯辊和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型。实际控制效果表明,这两种板形前馈控制模型都能有效消除轧制力波动对板形产生的不利影响;采用工作辊弯辊的板形前馈控制模型只能控制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;而采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型则对二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

Rectangular Section Control Technology for Silicon Steel Rolling

Rectangular section control technology(RSCT)was introduced to achieve high-precision profile control during silicon steel rolling.The RSCT principle and method were designed,and the whole RSCT control strategy was developed.Specifically,RSCT included roll contour design,rolling technology optimization,and control strategy development,aiming at both hot strip mills(HSMs)and cold strip mills(CSMs).Firstly,through the high-performance variable crown(HVC)work roll optimization design in the upper-stream stands and the limited shifting technology for schedule-free rolling in the downstream stands of HSMs,a hot strip with a stable crown and limited wedge,local spot,and single wave was obtained,which was suitable for cold rolling.Secondly,an approximately rectangular section was obtained by edge varying contact(EVC)work roll contour design,edge-drop setting control,and closed loop control in the upper-stream stands of CSMs.Moreover,complex-mode flatness control was realized by coordinating multiple shape-control methods in the downstream stands of CSMs.In addition,the RSCT approach was applied in several silicon-steel production plants,where an outstanding performance and remarkable economic benefits were observed.     

宽带钢热连轧机板形控制系统的开发

轧同型选择配置、支持辊及工作辊型的配置与设计、弯辊／窜辊工艺制度的设定以及控制模型的建立,是决定宽带钢热连同板形控制系统工作性能和析质量的要素。武钢１７００热 轧机进行了“ＶＣＲ变接触支持辊”和“ＡＳＲ非对称自补偿工作辊”的自主开发和生产应用,在提高板形质量、增强薄规格品种轧帛么及有效改善支持辊磨损性能、防止辊面剥落等方面均取得了明显实绩 。     

宽带钢热连轧机板形设定的解耦与应用

板形与板厚是带钢几何尺寸精度的两个重要质量指标,板形与板厚控制之间存在耦合关系,使得分别控制的热连轧机板形和板厚均达不到目标值,在建立耦合关系模型的基础上,完成了板形设定和自适应穿带控制的解耦设计,实现板形板厚的综合控制。板形解耦模型已经成功地在大型工业轧机上投入运行,取得了明显的效果。     

冷轧平整机板形问题的特点及对策

对某冷轧厂1700mm单机架平整机的板形问题进行了综合研究，发现该轧机在辊形加工、轧辊磨损及弯辊使用等方面存在的问题，并通过有限元模型研究了辊形对板形的作用，分析了平整上弯辊对板厚的影响，指出平整机板形问题的特殊性。针对平整板形的设备工艺特点，提出了新的辊形配置方案并正式投入生产。结果表明，改进后的辊形配置对降低弯辊调整量、改善板形、提高生产过程稳定性效果显著。     

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。     

Development and application of roll contour configuration in temper rolling mill for hot rolled thin gauge steel strip

Abstract

In order to improve the flatness of hot rolled thin gauge steel strip, a new type of roll contour configuration was developed for a four-high temper rolling mill based on the finite element method analysis. The roll contour configuration consists of a variable contact back-up roll contour and a positive crown work roll contour. Both can be described as sixth order polynomial functions. The variable contact back-up roll not only reduces the roll stack deflection and contact stress concentration between work and back-up rolls, but also increases the control capability of the bending force of the work roll. Positive crown work roll contour is utilised to compensate roll wear and in turn the length of temper rolling schedule can be prolonged. After this roll contour configuration was applied on the temper rolling mill of Qiangang Company of Shougang Group, the flatness of hot rolled thin gauge strip was improved by 10% and the working efficiency was also increased as the length of temper rolling schedule was increased.     

Research and Application of Flat Roll Technology in the Downstream Stands for CSP

  CVC mills are generally used in the whole stands of CSP (Compact Strip Product). Their special “s” curve of work roll contour and shifting strategy aimed at controlling strip shape, and the characteristics of continuous casting and rolling production, which make the work roll wear in downstream stands seriously uneven, and easily form abnormal transverse profile at the rolling end. As a result, CVC mill configuration in the downstream stands can not meet the profile and flatness control requirement for schedule free rolling, and bring some difficulties in profile and flatness control for the subsequent cold rolling. Based on the characteristics of the shape control system of CSP production line, and combined with the theory of flat roll technology, a kind of technology solution of using flat roll in the downsteam stands for CSP hot strip mills was proposed. At last, industrial test was carried out in the last stand of Masteel CSP, and good results were obtained.     

Control Strategies of Asymmetric Strip Shape in Six-High Cold Rolling Mill

 It is a complicated problem for cold-rolled strip to improve asymmetric strip shape in strip production. A roll system and strip coupled model of six-high cold rolling mill was established with finite element method to estimate the effect of intermediate roll shifting, tilting, symmetric and asymmetric bending technologies on strip profile. To reduce asymmetric defects of strip shape as much as possible, some control strategies were proposed, including tilting and asymmetric bending of intermediate roll and work roll. The combinations of these three control strategies can effectively eliminate asymmetric strip shape defects. Finally, the closed-loop control model of asymmetric flatness at the last stand was given, and the flatness control system with the function of asymmetric strip shape control was also designed for cold tandem mill.     

1420 mm冷连轧机机型改进与板形控制能力扩展

 以宝钢1420 mm镀锡板（兼做薄规格冷轧板）冷连轧机为研究平台,针对目前国内外板带材生产中被广泛选用的CVC冷轧机型及CVC板形控制技术存在的2个特殊应用问题——支持辊表面磨损量轴向分布不均匀度较为明显和对轧件边部板形（含边降）控制能力相对不足,进行了深入研究并分别提出了改进方案,包括一种CVC冷连轧机的支持辊辊形设计方法及技术和专用于DI材等对边降有特殊要求高端产品的边降控制技术,一定程度上改进了此CVC冷连轧机组的机型,并使其板形控制性能显著提高。生产实践表明,改进工作达到了进一步提高产品板形质量,拓展产品品种与产能,以及提高生产效率的目的。