UCMW冷轧机轧辊变形特性研究

为优化轧辊辊形及提高辊系稳定性,以某设计院设计的1620 mm UCMW轧机为对象,结合具体生产数据,利用abaqus有限元软件建立了UCMW轧机二分之一辊系静力学仿真模型。通过仿真分析获得了轧制力、板宽、中间辊弯窜辊、工作辊弯窜辊、中间辊偏置等工艺参数对轧辊变形的影响规律。结果表明轧辊在压下方向变形影响最大的为中间辊的弯辊及窜辊,而中间辊偏置会对轧制方向变形产生影响,随着偏置量的增加,轧辊变形方向逐渐稳定。     

二十辊森吉米尔轧机板形调控性能仿真研究

为深入研究二十辊森吉米尔轧机的板形调控性能,研究开发了专用于分析二十辊轧机板形控制性能的辊系一轧件一体化仿真模型及软件工具,对国内某厂硅钢和不锈钢轧制用二十辊森吉米尔轧机辊系及轧件的变形行为进行了仿真计算,得到了不同工况下承载辊缝曲线、ASU调节特性、第1中间辊轴向横移对边降的控制能力、第2中间辊随动辊凸度对板形调控性能影响、辊间接触压力分布等结果,进而分析了轧制过程中各板形控制手段的调控能力.     

有效降低森吉米尔轧机轧辊成本的方法

森吉米尔二十辊轧机是国内不锈钢冷轧生产的主流设备，具有刚性好、辊系稳定、操作简单、易维护的优点。但森吉米尔轧机辊系复杂，轧辊有效直径范围较小，实际使用时，轧辊储备量大，管理和使用成本较高。青岛浦项不锈钢有限公司采用常规降低轧辊使用成本的方法，效果不明显。为此，提出了报废辊再利用1 mm,新辊直径增加 1 mm及采用差异化辊径轧制的新方法。介绍了新方法的实施方案，实践表明，采用新方法已正常轧制近50万t，设备及产品质量正常，每支轧辊的有效使用量增加了2 mm,年轧辊使用成本降低了40%。     

有效降低森吉米尔轧机轧辊成本的方法

森吉米尔二十辊轧机是国内不锈钢冷轧生产的主流设备，具有刚性好、辊系稳定、操作简单、易维护的优点。但森吉米尔轧机辊系复杂，轧辊有效直径范围较小，实际使用时，轧辊储备量大，管理和使用成本较高。青岛浦项不锈钢有限公司采用常规降低轧辊使用成本的方法，效果不明显。为此，提出了报废辊再利用1 mm,新辊直径增加 1 mm及采用差异化辊径轧制的新方法。介绍了新方法的实施方案，实践表明，采用新方法已正常轧制近50万t，设备及产品质量正常，每支轧辊的有效使用量增加了2 mm,年轧辊使用成本降低了40%。     

四辊板带轧机辊颈载荷分布及板形影响因素分析

板形是板带材产品的重要质量指标之一。辊系弹性变形是影响板形的主要因素,轧机辊颈载荷分布直接影响轧机的辊系弹性变形,因此精确分析辊颈载荷分布对板形控制和轴承使用有着重要的意义。针对实验室四辊可逆冷轧机,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,基于显式动力学建立了耦合支撑辊轴承、轧辊和轧件的三维实体模型,分析了板宽、摩擦因数、张力和压下量等因素对支撑辊辊径载荷分布和板凸度的影响,对四辊板带轧机板形控制和轴承使用提供了理论支持。     

四辊轧机辊系刚柔耦合动力学建模研究

板带轧机的工作稳定性取决于系统的动力学特性,其中轧辊沿轴线方向的弯曲变形运动是影响板带厚度和表面质量的主要因素。几种运动形式相互影响、耦合作用,令轧机辊系成为一个复杂多变量动态系统。为综合考虑轧制过程中轧辊不同振动形式之间的耦合效应,同时考虑工作辊动特性与轧制外载荷动态增量之间的相互作用关系,本文分别建立了辊系刚柔耦合动力学模型、轧机系统刚性振动耦合动力学模型和轧制变形区耦合动力学模型。通过建立的四辊轧机刚柔耦合动力学模型体系,对轧制过程进行动态控制,仿真分析了轧制过程中轧机辊系和变形区内轧件的动力学特性。     

拉伸弯曲矫直机弯曲辊系稳定性仿真研究

运用ADAMS软件建立了拉伸弯曲矫直机弯曲辊系的模型,重点对弯曲辊系的各辊接触进行了分析,仿真分析了各辊磨损对弯曲辊系稳定性的影响,为弯曲辊系的设计提供了理论依据,分析了各对称辊存在辊径差时对弯曲辊系的影响,当支撑辊辊径差较大时,工作辊质心位移在水平方向会出现周期性的波动,导致轧辊与带钢出现周期性的滑动,影响带钢的表面质量,严重时会导致带钢表面周期性明暗条纹。     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

ZR22B52″型二十辊森吉米尔轧机辊系分析技术研究

以ZR22B52″二十辊森吉米尔轧机为研究对象,建立了辊系空间位置模型,并对辊缝变化与辊径、压下调整、侧偏心调整之间的关系进行了计算分析,开发出具有轧线调整参数及轧辊配置计算等功能的分析系统。应用结果表明,辊系空间位置计算结果与现场实际拟合度良好,相应工况条件下计算误差为1~13 μm,实现了精确、快速的辊系配置参数离线分析,为该轧机辊系分析提供了参考和量化依据。     

ZR22B52″型二十辊森吉米尔轧机辊系分析技术研究

以ZR22B52″二十辊森吉米尔轧机为研究对象，建立了辊系空间位置模型，并对辊缝变化与辊径、压下调整、侧偏心调整之间的关系进行了计算分析，开发出具有轧线调整参数及轧辊配置计算等功能的分析系统。应用结果表明，辊系空间位置计算结果与现场实际拟合度良好，相应工况条件下计算误差为1~13 μm，实现了精确、快速的辊系配置参数离线分析，为该轧机辊系分析提供了参考和量化依据。     

森吉米尔轧机的板形控制

结合硅钢生产实际，从现场检测分析入手，寻找实际轧制过程中森吉米尔轧机的板形变化规律，建立了多辊系弹性变形仿真模型，通过对各种条件下辊系变形规律的分析，揭示了森吉米尔轧机的板形控制特性。     

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。     

冷轧无取向硅钢表面麻面缺陷成因分析及其控制措施

针对某厂DMS森吉米尔轧机生产无取向硅钢表面麻面缺陷的问题,根据生产实际,对其形成原因从乳化液及工作辊两方面因素进行了分析。结果表明:乳化液对麻面缺陷的产生有一定影响,但不是主要因素,主要原因是由于二十辊森吉米尔轧机工作辊辊径较小,轧制相同长度带钢轧辊运转周期较大,容易产生疲劳失效而导致。为此,提出通过调整冷轧工序成品轧制道次的压下率以减小轧制力,从而减小工作辊的磨损疲劳;通过对轧制乳化液浓度、温度的合理控制,以改善润滑效果、提高轧制速度,而进一步缓解轧辊疲劳的改进措施,使该钢厂无取向硅钢麻面缺陷发生率由原来的18%降至0.8%,带钢表面质量明显改善。     

基于有限元的六辊轧机机架变形分析

针对以往机架设计中窗口尺寸与轴承座的配合间隙缺乏理论依据,且未考虑轧机辊系侧向力对机架窗口变形的影响,通过对某厂六辊轧机辊系的稳定性计算,求得轧辊辊系的水平力;采用有限元方法对轧机机架在轧制力和辊系水平力共同作用下的变形进行分析。结果表明,辊系轴承座侧向力对机架窗口水平方向的变形有很大影响,只有考虑了侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口的变形。     

Analysis of rolls deflection of Sendzimir mill by 3D FEM

The deflection of rolls of Sendzimir mill with double AS-U-Roll was simulated by finite element method（FEM）. The influences of rolling pressure, strip width and rolls-assignment on rolls deflection were analyzed. The results show that the work roll deflection increases with the increase of rolling pressure and the reduction of work roll radius, but the rigid displacement of work roll slightly changes; the work roll end might appear negative displacement for the narrow strip width and high rolling pressure that might cause the contact of work rolls. The research results are significant for guiding production and theoretical analysis of the rolls system of Sendzimir mill.     

20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的变形行为研究

基于ABAQUS有限元软件,考虑了钛金属的各向异性力学特点,建立了可实现工作辊与轧件动态轧制过程的20辊轧机辊系-轧件一体化模型,并利用实际轧制数据对模型计算精度进行了验证。同时,利用该模型对20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的单一以及组合板形调控特性进行了仿真研究。结果表明:支承辊1#与7#、2#与6#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节时,随着窜辊量的增加,距边部75～300 mm区域厚度减薄最为显著,将导致或加剧该区域的二肋浪形;3#与5#、4#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节后,对缓解二肋浪形具有一定作用;此外,还发现一中间锥辊窜辊调节无法解决二肋浪形问题。最后,结合20辊轧机板形调控特性,提出了一种能够减小二肋浪形区的压应力的分段压下组合方案,工业实验证明分段压下组合方案实施后二肋浪形区压应力下降60%,有效缓解了20辊轧机轧制宽幅钛带时的二肋浪形缺陷及程度。