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。     

六辊UC轧机中间辊轴向移动速度的研究

具有中间辊窜辊的UC轧机,窜辊速度对轧机的操作非常重要。通过理论分析,确定了窜辊速度公式。对1450UC轧机中间辊窜动速度调节的条件及其有关参数间的关系进行了研究。实际应用表明,中间辊窜辊在预位移摩擦条件下能使其沿轴向移动,从而实现负荷下的轴向调节,并确定了轴向调节速度与轧制力及轧制速度等参数的关系。对窜辊速度分析表明,随窜辊速度的增加,轴向移动阻力也相应增加。     

20辊轧机轴向调节参数的研究

采用20辊轧机生产薄带和极薄带材时,为得到厚度均匀和板形良好的产品,需要对辊型进行调节。辊型调节方式通常分为径向调节和轴向调节。本文仅对轴向调节——在轧制状态下实现轴向调节的条件及其有关参数间的关系进行了研究。通过理论分析和实验研究,认为将一端带有锥度的第一列中间辊作为轴向调节辊轧制时,在非全静摩擦条件下(也只能在这种条件下)能使其沿轴向移动,改变辊型,从而实现负荷下的轴向调节;并确定了轴向调节速度与轴向力、径向压力及轧制速度等参数的关系。     

首钢新建达涅利6辊3C轧机冷轧设计创新概念

通过轧辊的交叉和轴向窜动的独创设计，达涅利6辊3C6^TM轧机实现了超大范围控制。除了中间辊弯辊和工作辊的正负弯辊外，轧机会在处于临界轧制状态时自动执行中间辊交叉。此外，机座还配备了工作辊轴向窜动，以便有效地控制带钢边部减薄。轧制力的有利分布，也优化了工作辊的磨损，从而降低了生产成本，提高了效率。     

六辊CVC辊系辊间横向轧制力分布的研究

多辊轧机的辊间横向轧制力分布直接影响有载辊缝的形状和板形控制的结果。运用影响函数法建立了1850mm六辊CVC轧机辊系弹性变形及辊间横向轧制力分布的物理和解析模型,并对中间辊窜辊、中间辊弯辊和工作辊弯辊变化对横向轧制力分布的影响进行了分析研究,建立了计算机仿真程序,给出了辊间横向轧制力分布的规律。分析结果为六辊CVC轧机确定合理的板形控制策略奠定了理论基础,对获得良好板形控制具有指导意义。     

冷轧带材尺寸精度的影响因素研究

为了获得更好的带材质量并减小轧制力,优化轧制参数是关键。通过轧制实验研究了工作辊交叉角(WRC)和工作辊移位(WRS)、带钢宽度、压下量和轧制速度对带钢形状的影响。结果表明,当WRC角从0°增大到1°时,带材轮廓显着改善,轧制力随之降低。将WRS值从0mm增加到8mm也可以改善带钢轮廓,但不如WRC角度增加时改善明显。当带材宽度增加时,在带材形状上没有发现显着改善。在更大的压下量下,带钢的形状得到改善,而且轧制力降低。最后得出结论,WRC,WRS,压下率,宽度和速度比的最佳组合才能确保改善出口带材的形状,降低轧制力并获得质量更好的带材。     

板形控制的理论基础

本文研究了板形与横向厚差的关系,在推导横向厚差方程时考虑了轧制压力沿带材宽度的不均匀分布,得出辊间压力分别按二次曲线和四次曲线计算时横向厚差方程和弯辊力设定值的计算公式,并同实测数值进行了对比和分析。本文还分析了纵向厚差和板形的综合调节,研究了弯辊力对轧制力和横向前张力差的传递系数,为板形自动控制系统的设计提供了理论基础。     

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。     

新型六辊冷轧机的设备和工艺特性

本文介绍我国研制的六辊冷轧机的设备和工艺特性,以及轧机的操作数据,此轧机的一对中间辊可相对轴向移动。轧机的尺寸为φ110/130/300×400mm,φ125/150/380×400mm。叙述了轧机试验的结果:轧机刚性曲线,中间辊移动力与轧制力和速度的关系,中间辊移动对板形的影响,弯辊力的板形控制能力,边部减薄的改善和横刚度无穷大的情况。试验证明了六辊冷轧机的优点:减小边部减薄和裂边,大压下量和减少轧制道次,减少中间退火,板形和操作稳定。应用六辊轧机可改善带钢质量和成材率,提高工厂生产效率。     

多辊轧机异步轧制极薄带的实验研究

异步轧制工艺可降低轧制力,并能突破同步轧制的最小可轧厚度。在工作辊径D=8mm,支承辊传动的四辊实验轧机上实现了异步轧制,进而在二十辊轧机上实现了异步轧制并进行了多辊轧机异步轧制实验研究。实验结果表明,多辊轧机异步轧制极薄带可降低产品最小可轧厚度,提高带材质量。在二十辊轧机上采用异步轧制可以获得宽75mm,厚度低于0.00mm的极薄带材。工作辊径与带材厚度的比值D/h大于8250,带材宽度与厚度比值B/h大于75000,达到同类轧机的先进水平。     

304不锈钢带板形控制的有限元分析

 为了掌握十二辊轧机中间辊横移量对带钢板形的影响规律,运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件,对十二辊轧机轧制不同宽度的304奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟。研究了当中间辊沿操作侧进行－30～－50 mm横向移动及带钢宽度变化时,工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。结果表明,动态调节中间辊横移量使对中长度[L]占来料宽度的55%～60%,可以获得平直度高的板形。     

2180超宽CVC冷连轧机板形调控特性研究

以武钢2180mm超宽CVC冷连轧机为研究对象,基于现场实际生产数据,利用大型有限元软件ANSYS9.0建立了辊系三维有限元模型,利用该模型分析了不同弯辊力、板宽、中间辊窜辊下的板形调控特性,可以看出以上板形控制手段对其半承载辊缝具有较大的影响。运用所建立的辊系三维有限元模型得到不同工况下的中间辊和支持辊间、中间辊和工作辊间的辊间接触压力。可以看出,中间辊和支持辊间、中间辊和工作辊间的辊间接触压力呈现出"S"形。通过以上分析为实现板形的良好控制创造了条件。     

冷轧极薄规格带钢羽痕缺陷生成机理与控制

针对双机架平整机生产极薄规格带钢时表面出现的羽痕缺陷生成机理进行了分析。通过研究发现,羽痕生成是由于极薄规格带钢在宽度方向上由轧制力和张力共同作用下出现不均匀变形,该变形产生的分界线在平整过程中出现了不均匀延伸;而在平整过程中由于弯辊和窜辊的预设定参数不合理、单位张力设定偏低、平整过程中弯辊力与轧制力不匹配等因素导致带钢局部延伸偏大,形成了明显的浪形,此浪形若经过平整机辊缝碾压则生成羽痕缺陷。通过将平整机设定张力提高30%、调整板形曲线为1~8 IU的大边浪、依照带钢厚度调整平整机板形预设定参数以及开发轧制力弯辊力跟随控制模型等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品由 206降至51 t/月,基板表面质量满足了国内外多家高端用户的要求。     

冷连轧双边浪机理分析及控制

针对唐钢冷连轧机轧制1 700热轧线供料板形良好而轧制1 580热轧线供料出现双边浪缺陷的问题,对比分析了两种热轧原料的板形和组织,发现1 580原料边部和中心组织不均匀性过大,在其他轧制条件相同且采用同一目标板形曲线的情况下,在轧制过程中带钢在宽度方向上产生的变形热不同,引起带钢沿横向不均匀的热延伸,进而导致双边浪缺陷;结合1 580线供料的特性,根据板形目标曲线系数的设定原理,制定了一系列目标板形曲线,消除了双边浪缺陷,很好地满足了镀锌工艺对板形的要求,显著提高了产品的板形质量。     

Profile and Flatness Control Technology With a Long Shifting Stroke on Wide Non-Oriented Electrical Steel Sheets

 In order to solve the difficult profile and flatness control problem of wide non-oriented electrical steel sheets, the factors such as the relationship between strip crown control and strip width, the relationship between the maximum wearing value of work roll and the number of a rolling campaign and the wear contour change of work roll were analyzed on the basis of industrial test. Through analyzing the rolling process characteristics of non-oriented electrical steel sheets, the ASR (asymmetry self-compensating work rolls) shape control technology and its roll shifting strategy of the wider non-oriented electrical steel sheets was proposed and developed. When the technology was applied, the number of the wide non-oriented electrical steel (23 mm×1280 mm) in one rolling campaign rose from 40 coils of the trial production to 70 coils of the industrial production, the ratio of the measured strip crown less than 45 μm was increased from 500% to 949%, and the ratio of the measured strip crown more than 60 μm was decreased from 200% to 07%.     

张力对冷轧304奥氏体不锈钢薄板板形影响的数值模拟

为研究张力对单道次冷轧304奥氏体不锈钢薄板(/%:0.053C、0.55Si、1.50Mn、0.030P、0.002S、17.02Cr、8.01Ni、0.50Cu、0.08Mo)板形的影响,基于显示动力学有限元法,采用ANSYS/LS-DYNA软件对2 mm薄带钢的4辊轧机冷轧过程进行模拟和分析。结果表明,在压下量为0.06 mm,前张力13～40 MPa,后张力1～18MPa的轧制工艺下,轧后板带边部主要受压应力作用,中问部分受拉应力作用,带钢将产生微小的边浪;前张力由15 MPa增大至21 MPa时,带钢沿板宽方向应变值趋于均匀,增大前张力可改善带钢的平直度,后张力增大亦有助于改善板形,其效果较前张力明显。     

板宽对4辊CVC热轧机板形控制能力的影响

采用流面条元法分析带材的三维塑性变形，影响系数法分析辊系的弹性变形，并将二者耦合，建立了4辊轧机板形和板凸度的分析计算模型，并针对板宽对4辊CVC热带钢轧机板形控制能力的影响进行了仿真研究。仿真结果表明，随着板宽的增加，出口板凸度先增大后减小，辊缝变得越来越平缓；单位宽度辊间压力增大，且沿横向的变化比较均匀；板带的宽展减小。对热带钢轧制，乃至厚板轧制具有重要的意义。     

1 250 mm热连轧工作辊磨损控制策略

 国内大量的1 250 mm热轧机精轧机组普遍使用带有负凸度的凹形工作辊,由于轧机辊形配置及轧制工艺特点,工作辊出现严重“猫耳”型磨损,造成轧制带钢断面出现局部高点现象。为改善1 250 mm热连轧工作辊的磨损,提升带钢板形质量,提出了一种适用于1 250 mm热连轧工作辊磨损的控制策略,在保证板带稳定轧制的同时,通过轧辊辊形和工作辊窜辊策略优化来控制工作辊的磨损。本策略已应用于德龙钢铁有限公司轧钢厂,工业试验表明,该策略可减小工作辊磨损量,使轧辊磨损更加均匀,增加弯辊力调控能力,并使工作辊单位周期轧制带钢长度延长40%,对1 250 mm热连轧产线工作辊磨损控制具有研究价值和推广前景。     

工作辊凸度对超宽六辊CVC轧机板形调控性能的影响

 以国内某2 230 mm冷连轧机组六辊CVC轧机为研究对象,利用非线性有限元方法,模拟分析了弯辊和窜辊综合调控下工作辊初始凸度对承载辊缝形状、辊间接触压力分布的影响规律。结果表明,当工作辊采用凸度为0~75 μm的抛物线辊型时,轧机承载辊缝凸度调控域发生平移而面积基本不变,但随着工作辊初始凸度增加,辊间接触压力峰值和不均匀度均有所改善,有利于降低轧辊磨损和辊耗。对比分析了不同板宽条件下的辊缝凸度调节域,结果表明,CVC轧机对宽带钢的板形调控能力要明显高于窄带钢,且对二次、四次板形具有较好的抑制作用,为宽薄带钢冷轧机型选择提供了理论依据。