涟钢CSP热轧平整机辊形优化技术的研究

涟钢1800CSP热轧平整机在生产中存在一些板形缺陷,用户反馈板形质量异议在5%以上。为了提高该机组的板形控制水平,减轻工作辊“W”形不均匀磨损对板形的影响,并提高单辊过钢量,针对热轧平整机工艺特点,本文以工作辊和支持辊间接触压力分布均匀化和前张力分布均匀化为目标,优化设计了新的工作辊及支持辊辊形。理论计算和现场应用表明,优化后新辊形使辊间接触压力分布趋于均匀,平整机工作辊“W”形磨损得到缓解,单辊过钢量与板形质量均显著提高。     

板带轧机工作辊混合变凸度辊形研究

三次连续变凸度(Continuously variable crown, CVC)辊形凸度控制能力与带钢宽度之间的二次函数关系决定其在宽、超宽板带轧机上应用时表现出对窄规格带钢的凸度控制能力不足的缺点。通过对工作辊变凸度辊形及辊缝形成理论的深入研究,提出采用二次多项式曲线来线性化辊缝的方法。采用该方法设计完全线性变凸度辊形曲线与混合变凸度工作辊辊形曲线,使二次辊缝凸度调节能力与带钢宽度在工作辊全长或在设计要求的宽度范围内呈严格线性关系,同时保持与窜辊位置呈线性关系。与CVC辊形相比,混合变凸度辊形的辊径差小、凸度调节能力大,既不削弱对宽带钢的凸度调节能力,又增加对窄带钢的凸度调节能力,从而增强轧机的整体板形控制能力。     

热带钢轧机轧辊热变形的快速有限元模型

分析了解析法与简化方法的缺点,采用有限元法建立轧辊热变形计算模型.针对轧制过程中轧辊热变形计算数据特点,将计算任务分为负责静态数据准备的预计算和负责动态数据准备与热变形求解的更新计算,换辊时进行预计算,计算任意时刻的热变形时只需进行更新计算,计算量远小于标准有限元程序.根据特殊处理的计算流程,编写了基于轴对称有限元法的轧辊热变形程序,其计算结果与ANSYS结果一致,精度均高于简化方法约30%.自编轧辊热膨胀有限元程序计算精度高,耗时少,满足在线热膨胀预报要求.      

快速辊系变形在线计算方法研究

工作辊和支撑辊弹性变形计算是板带轧机板形设定模型的关键,其计算速度与结果精度是当前制约辊系变形在线计算的主要因素。物理建模方面,在传统影响函数法的基础上,通过引入工作辊中心倾斜角度这一变量,改进辊系弹性变形简化模型,使辊系在非对称工况下也能满足弯矩平衡条件。在辊系变形数值计算方面,根据Timoshenko深梁理论建立挠曲平衡微分方程,采用有限差分法对四辊轧机辊系变形进行数学建模,计算辊系的角位移和挠曲变形。该有限差分模型采用递推方式进行挠曲计算,避开了影响函数法中的大量矩阵乘法运算,计算效率有较大提高。分别通过与影响函数法、有限元法对非对称工况的计算结果进行对比,验证基于有限差分法的快速辊系变形计算方法具有较快的计算速度和较高的精度。