20辊森吉米尔轧机辊系稳定性研究

定义了森吉米尔轧机的辊系稳定性及稳定状态,对辊系的稳定条件进行了理论分析,推导出辊系稳定判据的解析表达式;借助MATLAB软件对某厂森吉米尔轧机的辊系稳定性进行了分析,得出了此轧机各轧辊的辊径使用范围。为了反映轧制过程中辊系变形对辊系稳定性以及稳定判据的影响,采用ADAMS动力学仿真软件对上述轧机进行了仿真分析,得出考虑辊系变形的各轧辊辊径使用范围与解析法的计算结果接近,说明辊系变形对辊系稳定性的影响较小,所建立的森吉米尔轧机辊系稳定判据可用于指导轧机辊系辊径配置。     

二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的有限元分析

应用ABAQUS有限元软件建立了二十辊轧机有限元分析模型,研究了不同辊径配置及不同轧制力工况对二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的影响。结果表明:第1中间辊辊径差不小于2mm时,第1中间辊和第2中间辊被挤出;第2中间辊辊径差不小于4mm时,辊系失稳散落;第2中间随动辊比驱动辊小,会使第1中间辊辊间距变小,并使第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点的应力变小。随着轧制力的增大,第1中间辊的辊间距增大,第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点处的应力也增大。     

四辊轧机工作辊辊系稳定性探讨

主要从附加弯矩、摩擦弯矩和附加水平力等方面对四辊轧机工作辊辊系的稳定性进行了全面的分析，并建立了影响辊系稳定性的力学模型，为确定辊系最佳偏移距离提供了理论依据。     

四辊板带轧机工作稳定性分析

现代化的四辊板带轧机由于在线换辊的需要,轴承座与机架间存在换辊间隙。虽然为了保证轧制稳定设置了工作辊相对支承辊的偏心距,但偏心距派生出的水平力仍使辊系处于不稳定的工作状态。本文在充分考虑附加弯矩和摩擦弯矩的影响后,通过对板带轧机轴承座与机架间有效间隙的分析,并结合辊系最佳偏移距的确定,提出了保证轧制稳定的措施,给出了相应的理论计算。     

十二辊CR轧机工作辊对中间辊轴向移动力分析研究

中间辊轴向移动力是CR轧机中间辊在线调节的重要力能参数，本文将工作辊与中间辊的接触看成是两个相互作用的圆柱体的接触，利用预位移-滑动摩擦理论分析了工作辊对中间辊的轴向移动力，推导出了CR轧机工作辊对中间辊轴向移动力的数学表达式。     

新十八辊轧机静压下辊系变形分析

采用解析法和有限元法进行了分析,对比2种计算结果看出解析法所得结果可对辊系变形定性分析。另外,利用辊系弹性曲线对十八辊轧机和四辊轧机辊系的刚度进行了比较,得出前者的刚度大于后者的结论。     

四辊轧机微尺度静定性研究

轧辊负载后的弯曲挠度是分析轧机辊系机构的重要因素。当代服役的四辊板带轧机没有考虑辊系构成元件微小挠度的不静定性,因而轧机滚动轴承易烧损。为此,开发了微尺度静定1250mm四辊轧机,其辊系稳定,滚动轴承寿命提高10倍。     

新型HS六辊轧机的研制与应用

针对原HS轧机结构复杂、机械工作量大的问题,设计了一种新型HS六辊轧机,其通过在机架窗口侧面直接安装液压缸来推动中间辊轴承座而实现中间辊的水平移动,新设计的最大轧辊辊面宽度为450mm的HS六辊轧机,D_B/D_W值达5.38,L/D_W值达5.38,对于SUS304不锈钢可以得到单轧程轧制总压下率达66%、首道次压下率达40%的良好效果,而且轧制稳定,带钢板形控制良好。     

十二辊交叉轧机辊形调整原理

新型的十二辊交叉轧机机架采用组合式牌坊,厚度控制采用AGC液压缸直接压下,辊形调整采用了一套新颖的辊形调整机构,调整原理是将上下两个中支承辊进行水平交叉后,使中间辊和工作辊产生不同程度的交叉和弯曲,达到整个辊形调整的目的.     

六辊轧机刚度特性有限元分析

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度和板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要意义。为此,利用有限元方法对某厂六辊轧机建立了有限元模型,分别计算了不同中间辊横移量时的横刚度和纵刚度,分析了中间辊横移对轧机刚度的影响,给出了最佳横移制度,为轧机厚度和板形控制量的调整提供了参考依据。     

高稳定高效率十八辊轧机的开发与应用

针对十八辊型轧机在实际生产中普遍存在的侧支撑系统稳定性差、背衬轴承消耗大、工作辊断裂、止推轴承损坏频繁等诸多问题,对十八辊轧机侧支撑系统的稳定性、工作辊和止推轴承的故障原因及影响轧机效率的原因进行了研究分析,提出相应解决措施,开发出新型侧支撑辊盒锁紧机构、侧支撑标定装置以及快速换辊装置等多项专有技术,最终获得了一种故障率大幅度降低的高稳定性、高效率的十八辊轧机,并在中冶南方印度不锈钢项目上得到良好应用。     

冷连轧机辊型配置对高强钢板形控制的影响

针对薄规格高强钢板形控制困难问题,通过建立有限元模型分析了常规支撑辊+CVC中间辊、CVC补偿支撑辊+CVC中间辊及VCL+支撑辊+HVC中间辊3种代表性辊型配置对高强度冷轧板的板形控制能力的影响。与其他2种辊型配置方案相比,VCL+支撑辊+HVC中间辊辊型配置的承载辊缝的凸度调节域较大、横向刚度较高,辊间接触压力较小。实际生产表明,在该辊型配置方案下,高强度带钢的板形控制精度较高,支撑辊磨损得到有效改善。     

Influence of microstructure on the premature failure of a second-intermediate sendzimir mill drive roll

Although a precise understanding of roll failure genesis is complex, the microstructure of a broken roll can often unravel intrinsic deficiencies in material quality responsible for its failure. This is especially relevant in circumstances when, even under a similar mill-operating environment, the failure involves a particular roll or a specific batch of rolls. This paper provides a microstructural insight into the cause of premature breakage of a second-intermediate Sendzimir mill drive roll used at a stainless steel sheet rolling plant under the Steel Authority of India Limited. Microstructural issues influencing roll quality, such as characteristics of carbides, tempered martensite, retained austenite, etc., have been extensively studied through optical and scanning electron microscopy, electron-probe microanalysis, image analysis, and x-ray diffractometry. These are discussed to elucidate specific microstructural inadequacies that accentuated the failure. The study reveals that even though retained austenite content is low (6.29 vol%) and martensite is non-acicular, the roll breakage is a consequence of intergranular cracking caused by improper carbide morphology and distribution.     

辊缝油膜承载力对冷轧机振动的影响

针对某冷轧厂在线轧制过程中轧机的振动问题,从辊缝油膜承载力的角度分析其对轧机振动的影响,得出轧制过程中辊缝间距的减小导致辊缝油膜需提供更大的承载力来维持轧机稳定。从乳化液浓度、轧辊转速、乳化液金属微粒含量方面探讨了增强辊缝油膜承载力的方法,得出乳化液浓度与轧辊转速在增强油膜承载力的同时减小了辊缝的摩擦系数,也易导致轧机振动。通过试验得出,调节乳化液金属微粒含量能够在原有摩擦系数的基础上增强辊缝油膜承载力,从而保证轧机的稳定运行。     

辊型优化技术在宝钢冷轧平整机上的应用

将平整机轧制力和剪张应力横向分布的数学模型。与平整机辊系弹性变形相结合,建立了平整机板形计算理论,在此基础上以前张应力偏差平方和为目标函数优化设计了宝钢冷轧厂ＣＡＰＬ平整机工作辊辊型和支承辊肩部辊型,并优化了弯辊力设定值。产生实验表明,优化辊型提高了平整机的稳定性,因板形不良导致的废次品量、封闭量下降。用该优化结果制定的支承辊辊型磨削加工标准已用于工业生产。     

故障树分析法在提高精轧工作辊换辊稳定性中的应用

热连轧生产中需频繁更换精轧机工作辊,而精轧机工作辊换辊操作极其复杂,故障率较高。为有效找出工作辊换辊故障中各个事件的因果关系,并进行逐一分析,以提高工作辊换辊的快速性和稳定性,采用了故障树分析法。介绍了故障树分析法的原理;以国内某钢厂1 780 mm热轧生产线精轧工作辊换辊为研究对象,建立了工作辊更换失效的故障树模型。通过对其进行定性、定量分析,确定了引起换辊故障的主要因素为升降轨道卡阻、入口导卫失效、出口导卫失效及弯辊缸不动作,并分析了其相应原因及提出了改进措施。采用改进措施后,彻底解决了工作辊换辊故障问题,提高了工作辊换辊的快速性和稳定性,保证了轧机正常的生产节奏。     

大型支撑辊的堆焊修复工艺及应用

大型支撑辊重量大、辊径大、辊面长、耐磨层厚,采用传统的堆焊工艺修复Cr3~Cr5大型支撑辊难度大,母体金属与堆焊层容易在堆焊时发生相变,导致开裂。另外,传统的轧辊堆焊修复工艺不合理,修复的轧辊力学性能较差,限制了轧辊的使用寿命,大量报废的轧辊尤其是大型轧辊长期堆积在轧钢厂内,增加了生产成本,造成了极大浪费。为此,开展了大型热轧Cr3~Cr5支撑辊及大型冷轧Cr3支撑辊焊材制备、堆焊工艺及修复技术研究。技术实施表明,修复后的支撑辊使用寿命达到新轧辊的寿命,每支堆焊修复支撑辊上机使用至报废尺寸,至少可循环堆焊修复3次,使支撑辊单项辊耗成本在每个循环周期内降低40%~60%,同时解决了大型支撑辊焊接性能不稳定的难题。     

1 420 mm酸轧机组带钢板形分析与控制研究

板形是冷轧带钢非常重要的质量指标,直接决定了产品的质量等级,同时影响着机组的生产效率和成材率。针对某1 420 mm酸轧机组生产的带钢出现中浪板形易导致连退产线出现带钢起筋的问题,介绍了酸轧机组的板形控制原理,分析了热轧原料凸度、热轧终轧温度、弯辊力控制模式、冷轧轧机中间辊辊形对带钢板形的影响。结果表明:带钢中浪板形与热轧原料凸度和终轧温度密切相关;采用微中浪目标曲线自动控制时,带钢板形的边浪、中浪幅值都要小于手动控制模式;通过对冷轧机中间辊辊形进行优化,使其边部倒角更加圆滑过渡,能够有效改善边降过大的缺陷,同时板形控制效果也得到明显改善。在此基础上,提出了减小热轧原料凸度、提高终轧温度、开展板形自动控制以及优化中间辊辊形的措施,有效解决了冷轧带钢中浪大的板形问题,为连退生产运行稳定提供了强有力保障。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

基于辊径方差最小的三次CVC辊型参数设计方法

针对CVC轧机辊型设计过程中个别辊型参数计算方法不完善的问题,根据CVC轧机的工作原理及板带凸度控制要求,在推导出辊缝函数的基础上,计算得到了辊缝等效凸度表达式,进一步对各个辊型参数的具体含义进行了阐释,首次定义了辊径方差新概念并推导出了其表达式,基于此提出了一种保证上下工作辊辊径方差最小的三次CVC辊型参数优化方法。应用本文提出的辊型参数设计方法,对国内某冷轧厂的CVC轧机辊型参数进行了优化计算,在保证轧辊等效凸度控制能力的基础上,减小了上下工作辊的辊径方差,使轧辊磨损更加均匀,同时也保证了出口带钢的板形质量,为生产现场的辊型参数设计及辊型磨削奠定了理论基础。