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。     

五次CVC工作辊辊形与板形控制特性

连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)轧机是宽带钢和超宽带钢轧机的主流机型,目前均采用三次CVC辊形,能较好地实现对辊缝二次凸度的连续调整,但不具备高次浪形控制能力,且对窄带钢凸度控制能力较弱。五次CVC辊形具有高次浪形控制能力,但由于缺乏系统深入的研究,尚未成功地实现工业应用。在对五次CVC辊形参数与辊缝凸度之间的关系进行深入分析的基础上,提出一种五次CVC辊形的设计方法,并对其板形控制特性进行研究,结果表明通过辊形的合理设计,五次CVC辊形能够有效均衡轧机对宽窄带钢的二次凸度控制能力,且四次凸度控制特性符合宽带钢轧机尤其是超宽带钢轧机的板形控制需求。进一步分析五次CVC辊形与现已开发的多种变凸度工作辊辊形之间的关系,认为五次CVC辊形能几乎替代目前常用变凸度工作辊辊形,具有极强的推广应用价值。     

热带钢轧机线性变凸度工作辊的研制及应用

为改善轧机的板形调控性能,在分析连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)辊形技术的板形控制特性的基础上,开发出用于热带钢轧机的线性变凸度(Linearly variable crown,LVC)工作辊辊形技术及其相应的板形控制模型。LVC技术的板形调节能力与窜辊量成线性关系,同时与带钢宽度成近似线性关系。在满足宽带钢板形控制要求的同时,提高轧机对窄带钢的板形控制能力,使轧制各种规格带钢时所需弯辊力处于合理的的幅值。在1 700 mm热带钢轧机上一年多的工业应用表明,采用LVC工作辊后,板形控制精度提高30%以上,尤其是轧制高强度钢种时,凸度下降显著,轧制公里数一般都大于55 km,磨损辊形和轧辊消耗与常规工作辊基本一致。     

冷轧机板形调节能力分析方法的研究与应用

某六辊连续变凸度(Continuously variable crown,CVC)冷轧机组装备了工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊窜辊等多种板形控制方式,较四辊轧机有着更宽的凸度调节域,但仍难以调节窄带钢出现的边中复合浪。在对各种方式的效应函数之间的差别进行分析后,提出以一组相互正交的矢量,称为特征矢量,描述轧机整体的板形调节特性。进而以特征矢量与某一板形缺陷之间的相似度的平方和判断该缺陷能否被消除。经分析,该轧机板形调节特征矢量与窄带钢边中浪之间的相似度过低是导致其难以消除的原因。相应提出在第5机架采用单侧倒角工作辊,并降低工作辊弯辊力的解决方案。该方案已用于实际生产,在消除带钢边中浪方面取得明显效果,所轧带钢边浪基本被消除,中浪得到缓解。     

万能凸度轧机中间辊偏移板形调控能力分析

1420单机架万能凸度轧机(Universal crown mill,UCM)轧制极薄带时,中间辊偏移对正向轧制与负向轧制时工作辊弯辊、中间辊弯辊及中间辊窜辊的板形调控特性存在一定的影响,从力学角度分析辊系的受力状态,并运用LS-DYNA有限元软件建立显示动力学模型,定量计算中间辊不偏移轧制与正向偏移轧制及负向轧制时各板形调控手段的调控特性。计算结果显示轧机中间辊不偏移时,工作辊弯辊力与带钢凸度呈线性关系,随着工作辊弯辊力的增大,带钢凸度减小;当中间辊偏移时,工作辊弯辊调控功效要大于中间辊不偏移时,且正向轧制的弯辊调控功效要优于负向轧制;中间辊弯辊调控特性表现出与工作辊弯辊相似的变化趋势。不同中间辊窜辊的板形调控能力变化不大,不偏移轧制与负向轧制调控能力基本相同,正向轧制在窜辊量为15~30 mm范围内,其调控能力好于另外两种轧制工况。     

LVC工作辊在超宽带钢热轧机的应用

分析了超宽带钢轧机的板形控制特性,指出其在板形控制方面的不足.为增加超宽带钢热轧机的板形调节能力,开发了线性变凸度(LVC)工作辊,实现板形调节与带钢宽度成线性关系,其板形控制性能优于CVC技术.建立了LVC工作辊的板形控制策略模型,在超宽带钢热轧机上实现了长期稳定应用.生产实绩表明,LVC工作辊可显著提高带钢的凸度控制精度,对凸度控制要求严的供冷轧料和凸度难控制的高强度管线钢,其凸度控制在50±18mm的比例可达96%以上.     

四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真

用流面条元法分析带材的三维塑性变形．用影响系数法分析辊系的弹性变形，将两者耦合，建立了四辊轧机板形和板凸度的分析计算模型。对四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真表明，随着CVC工作辊横移距离的增加，前张应力沿横向的差距增大；随着工作辊弯辊力的增加，前张应力沿横向的差距增大，且变化主要集中在板宽的边部；随着板宽的增加，前张应力沿横向的差距先减小后增大。     

冷轧无取向硅钢横向厚差控制

冷轧中中低牌号的无取向硅钢多采用万能凸度轧机(Universal crown mill,UCM)生产,其板形好坏受制于UCM轧机板形调节手段的协调使用.为掌握UCM轧机的板形控制特点,建立基于二维变厚度有限元的辊系弹性变形和基于三维差分的轧件塑性变形的六辊轧机耦合模型,对UCM轧机的板形调控性能进行详尽的分析,包括工作辊和中间辊弯辊、中间辊窜辊的调控功效、辊间接触压力分布等.在此基础上,提出可用指导生产的板形控制策略,指出UCM轧机在横向厚差控制方面的不足.针对工业生产中UCM轧机轧制无取向硅钢横向厚差大的问题,在大量仿真计算的基础上,开发具有高次曲线函数的边部变凸度(Edge variable crown,EVC)的工作辊.采用该工作辊后,各种品种的无取向硅钢的横向厚差不大于10 μm的百分比由24%提高到99%,横向厚差的均值小于6μm,远小于之前的13μm.     

六辊CVC宽带轧机轧辊接触压力横向分布特性的计算机仿真

用条元法分析带材的三维塑性变形,用影响系数法分析辊系的弹性变形,将二者联立,对1850mm六辊CVC轧机冷轧带材轧辊接触压力的横向分布进行了计算机仿真。结果表明,CVC中间辊横向移动、工作辊弯和中间辊弯辊等手段,对轧制压力的横向分布影响很大,对辊间压力的横向分布也有明显影响。在各种情况下,辊间压力都呈S形分布。     

一种基于五次CVC和SmartCrown复合辊型的板形控制方法

为改善轧机的板形调控能力,在分析连续变凸度CVC辊型和SmartCrown辊型特性的基础上,提出了一种基于五次CVC和SmartCrown的复合辊型的板形控制方法。将五次CVC和SmartCrown辊型在控制板形缺陷方面的特性相结合,采用分解与迭加的方法重新确定其二次和四次凸度及调控能力。通过设计实例和效果分析验证,表明该方法有效改善了五次CVC和AVC辊型因辊径差较大不利于板形控制的缺点。