轧辊横移式四辊轧机的开发与应用

轧辊横移式轧机的出现为板带生产带来了新的活力,为人们提供了一个新的、有效的板形调整手段。根据我国的国情和国外的改造经验,实现四辊轧机改造的主要机型应当是:热轧带钢轧机:工作辊横移+双阶梯支撑辊+工作辊弯曲;冷轧带钢轧机:CVC+双阶梯支撑辊+工作辊弯曲。我国板带钢轧机实现由传统四辊轧机向工作辊横移式轧机的过渡势在必行。     

基于刚度特性分析的UCM冷轧机板形板厚综合设定模型

 针对六辊UCM冷轧机,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立仿真模型,并利用该模型系统计算了板形板厚综合设定模型中所需的轧制力、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的横、纵向刚度,分析了中间辊横移对轧制力横、纵向刚度的影响规律。并在轧机刚度分析基础上给出了中间辊横移位置设定模型、弯辊力设定模型和空载辊缝设定模型等,建立了六辊UCM轧机板形板厚综合设定模型和设定策略。采用有限元模型验证了板形板厚综合设定后的板形、板厚均满足目标要求。     

UCM轧机中间辊横移控制模型与应用

为了提高冷轧带钢的板形质量,在1250单机架6辊可逆冷轧机板形控制系统改造中,根据轧制工艺,设定了中间辊初始位置。基于板形调节机构的调控功效,由闭环板形控制系统给出了中间辊在线横移的调节量。为了减少横移对轧辊磨损的影响,通过试验以及数值计算分析了中间辊横移阻力与横移速度以及轧制力之间的关系,对中间辊横移速度进行了设定。经现场应用表明,中间辊横移控制模型具有较高的板形控制精度,对实现冷轧带钢的高精度板形控制具有重要作用。     

工作辊移动四辊轧机最佳板形控制参数的研究

应用优化方法解决了确定工作辊移动四辊轧机最佳板形控制参数的问题,并研究了不同轧制条件对最佳板形控制参数的影响,这对工作辊移动四辊轧机的应用有重要意义。     

冷连轧机ESS辊型板形控制性能分析

以某2 230 mm六辊五机架冷连轧机为研究对象,采用ABAQUS有限元软件平台建立了具有中间辊ESS辊型的三维非线性轧机仿真模型。通过数值模拟,分析了工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段综合作用下的板形控制域的变化规律。同时,系统研究了不同工作辊弯辊力、中间辊弯辊力和中间辊横移量等参数对带钢二次凸度和四次凸度的调控性能。现场应用结果表明,ESS辊型轧机对带钢板形和横向厚度均具有良好的控制作用。     

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。     

六辊冷连轧机中间辊横移过程辊间接触压力分析

 为了使轧机板形控制性能适应带钢规格材质变化,用于连续轧制高档冷轧薄带钢的六辊冷连轧机大都采取中间辊可横移技术。但是,中间辊横移必定使辊间接触压力分布更不均匀,导致出现接触压力尖峰。在中间辊横移过程中,辊间接触压力和横移阻力都会随横移速度的变化而发生改变,并可能导致辊间接触压力在轧辊端部形成更大的压力尖峰,从而造成轧辊磨损不均匀并缩短轧辊的使用周期。通过建立有限元仿真模型,以仿真模拟获得中间辊横移过程中辊间接触压力的变化规律后,优化设计轧辊辊形,并且提出使用非对称弯辊力的方法,实现了辊间接触压力的分布均匀化,降低了辊间接触压力尖峰值,并延长了轧辊的使用寿命。     

热轧板带钢板形控制技术

介绍了国内外热轧板带钢板形控制的有效方法，即液压弯辊，轧辊横移式四辊轧机、ＰＣ＋ＯＲＧ轧机以及板形在线检测与控制技术状况；分析了传统四辊轧机的固有缺陷，提出了轧机改造的最佳方案，并针对攀钢的实际情况提出了建议。     

六辊轧机辊系变形的有限元分析

建立了六辊轧机辊系变形的有限元模型,分别计算了不同弯辊力、轧辊横移量下辊系的弹性变形,并计算得出有载辊缝的凸度及边降值。分析比较了弯辊力和轧辊横移对板形控制的影响效果,提出的凸度调节制度对现场生产具有指导意义。     

六辊CVC轧机接触应力与凸度控制的有限元分析

 为了深入研究六辊CVC轧机的带钢凸度控制能力,采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对接触应力和带钢凸度控制的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

六辊冷连轧机板形前馈控制方法的研究

 本文针对六辊冷连轧机,研究了采用工作辊弯辊的整体补偿板形前馈控制方法和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的最优综合补偿板形前馈控制方法。实际控制效果表明,整体补偿板形前馈控制方法只能抑制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;最优综合补偿板形前馈控制方法对轧制力波动造成的二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

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。     

六辊冷连轧机板形前馈控制模型的研究

冷连轧过程中,轧制力波动对板形的影响很大,需要采用弯辊力进行实时的补偿。针对六辊冷连轧机,分别研究了仅用工作辊弯辊和采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型。实际控制效果表明,这两种板形前馈控制模型都能有效消除轧制力波动对板形产生的不利影响;采用工作辊弯辊的板形前馈控制模型只能控制由于轧制力波动产生的二次板形,而对四次板形几乎不产生影响;而采用工作辊与中间辊弯辊相结合的板形前馈控制模型则对二次和四次板形均具有很强的控制能力。     

WC轧机冷轧带钢非对称轧制的计算模型

WC轧机是一种通过控制工作辊而调整带钢板形的非对称轧制的新型轧机。本文在对目前国内外已有的理论计算模型进行分析研究的基础上,提出了非对称轧制的非线性分割模型,并提出了工作辊弯辊力和轴向移动量的最佳配合。计算结果与实测基本吻合,为轧机改造和现场板形控制提供了理论依据。     

HC冷连轧机弯辊力饱和分析及调控策略

四机架六辊HC冷连轧机组末机架在采用光辊轧制时,工作辊弯辊力常处于饱和状态,致使板形调控能力不足,板形缺陷很难消除或进一步降低,影响了板形质量的持续提升.为此,收集并统计了部分热轧卷的板凸度及其分布,结合前三机架弯辊力的分布特点,分析了热轧来料凸度与冷轧末机架承载辊缝形状的匹配关系及对弯辊力的影响.同时分析了利用中间辊...     

四辊可逆窄带轧机轧制规程设定方法

针对单机架四辊可逆窄带轧机因工作辊辊径绝对值较小而引起的工作辊水平位移不可忽略、工作辊热凸度偏大、板形构成更为复杂、板形控制难度增大且对轧制规程依赖性更强的问题,充分考虑到单机架四辊可逆窄带轧机的设备与工艺特点,在建立了单机架四辊可逆窄带轧机轧制规程对板形影响模型、分析了特定道次规程参数对板形影响的基础上,以轧制道次相对负荷最均匀为目标,同时兼顾板形控制、轧制稳定性以及表面缺陷防治等因素的影响,提出了一套适合于单机架四辊可逆窄带轧机兼顾板形控制的轧制规程综合优化设定方法,并将相关技术应用到某公司450mm四辊轧机的生产实践,取得了良好的使用效果,机组板形封闭率下降了45.5%。     

UCM轧机的横刚度特性

采用修正的影响函数法建立了UCM轧机辊系弹性变形的计算模型,分析了带钢宽度、轧辊直径以及弯辊力大小等因素对轧机处于无穷大横向刚度时中间辊横移位置δm的影响规律,结果表明δm值随带钢宽度和弯辊力的增大而增大,随工作辊直径的增大而减小.通过工业实验验证了在实际生产中可以通过设定中间辊横移位置尽量接近δm以获得高的横刚度,从而提高轧机板形控制的稳定性,改善带材的板形质量.     

新型电磁调控轧机弯辊辊型电磁补偿及初始辊缝

 为解决薄带轧制过程中的各类板形问题,以新型电磁调控轧机为研究对象,利用Marc建立三维热-力耦合有限元模型,分析了弯辊和电磁调控轧辊综合作用下弯辊力和轧制力对轧辊辊型状态、板形分布、板坯边部应力、辊间接触应力、承载辊缝形状的影响规律。结果表明,弯辊机制的施加将直接促进电磁调控轧辊的稳定胀形,使电磁调控轧辊胀形凸度得到整体性补偿,并以板形良好为依据,给出新型调控轧机合理的弯辊力施加范围。对比分析了不同弯辊力和轧制力下辊缝函数的变化情况,形成不同的二次、四次凸度,为板形控制及初始辊缝设定提供依据。     

六辊可逆轧机中间辊窜辊原因分析

对河钢集团衡板公司1#1 050六辊可逆轧机轧制过程中,上下中间辊频繁窜动的问题进行了分析。通过更换内衬板、修整磨床、调整调零装置及改造横移机构等措施,彻底解决了轧机窜辊的问题,轧辊辊耗由1. 23 kg/吨钢降至1. 09 kg/吨钢,设备月故障时间由375 min降至205 min,降低设备事故的发生率的同时,有效提高了轧机板型的控制能力。