马钢CSP热连轧机支持辊辊形的研究与应用

针对马钢CSP热连轧机F2机架支持辊磨损不均且出现的剥落问题,根据F2机架磨损辊形的特点及变接触技术思想,提出了马钢CSP热连轧F2机架新支持辊辊形(VCR+)。采用有限元软件ANSYS建立了辊系三维弹性变形模型,并在F2机架进行了工业轧制试验,仿真计算和试验结果表明:新支持辊辊形的板形控制性能均优于原辊形,磨损辊形及均匀性有了很大的改善。     

马钢CSP热连轧机末机架平辊轧制的研究与应用

为了提高马钢CSP带钢产品的板形质量,在马钢CSP热连轧机板形控制模型中常规工作辊窜辊策略的基础上,结合平辊轧制技术的相关理论,提出了马钢CSP热连轧机末机架平辊轧制方案。试验结果表明,在末机架使用平辊,并结合变行程变步长的窜辊策略,有效地改善了轧辊磨损状况,提高了带钢产品的板形质量。     

马钢CSP工作辊CVC辊形优化与应用研究

针对马钢CSP热连轧机F2机架CVC工作辊窜辊行程总是窜到负极限、窜辊行程利用率低,以及CVC工作辊磨损不均等问题,通过大量统计分析F2机架工作辊的窜辊位置分布,根据CVC辊形的设计原理,针对F2机架设计了新的CVC辊形曲线,并进行了工业试验。试验结果表明:F2机架新CVC辊形的应用,提高了F2机架CVC轧辊的窜辊利用率,均匀了轧辊磨损。     

涟钢CSP工作辊与支持辊辊形优化与应用研究

针对涟钢CSP热连轧机上游机架CVC工作辊窜辊行程总是窜到负极限、窜辊行程利用率低,以及支持辊磨损不均匀等问题,基于大量数据统计和分析,根据CVC工作辊辊形的设计原理及引进变接触和叠加反CVC支持辊辊形技术,对上游机架工作辊及支持辊进行了优化设计。通过工业试验,取得了良好效果。     

变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

首钢迁钢2 250 mm热连轧生产线在2006年底投产后1年多的时间里,带钢的板形控制精度较低,需要进一步提高。粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形问题,导致精轧控制稳定性差,造成板形控制精度较低。为了解决粗轧中间坯板形的问题,在粗轧R2机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形,取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形可以使辊间接触长度随所轧制带钢宽度变化,消除了有害接触区,使得辊间接触应力均匀化,并提高了辊缝横向刚度,改善了轧辊的磨损辊形,并提高了板形调控能力。工作辊负辊形弥补了工作辊的热凸度,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用,大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量,使得热轧产品的板形质量有10%左右的提高。     

宽带钢热连轧精轧机组成套辊形配置技术研究与应用

为了实现热轧宽带钢板形的高精度控制,根据宽带钢热连轧精轧机组上游机架控制凸度与下游机架控制平坦度的特性,在首钢迁钢1580 mm热连轧生产线的精轧机组开发并应用了成套辊形配置技术.在F1机架工作辊采用负凸度辊形,加强带钢轧制过程的对中;在F2到F4机架工作辊应用低轴向力CVC辊形,对带钢进行凸度调控;在F5到F7机架工作辊上采用负凸度辊形,辅以长行程的工作辊周期性窜辊,均匀轧辊磨损,控制带钢的平坦度;在所有机架的支撑辊上采用VCR变接触式辊形,增加机架的横向刚度.采用此辊形配置后,带钢的板形控制精度达95％以上,同时,改善了带钢轧制稳定性,延长了轧制计划长度,实现了一定范围的自由规程轧制.     

1580mm热连轧支撑辊磨损对带钢板形的影响

以鞍钢1580 mm热连轧机支撑辊为研究对象,通过耦合金属塑性变形和辊系弹性变形模型,建立起带钢板形数值分析系统,定量分析了热连轧机支撑辊磨损对带钢断面形状和前张应力分布的影响。模拟计算和生产实践结果表明,随着支撑辊轧制吨数的增加,辊身磨损的不断加剧,带钢板凸度相应增大,双边浪趋势逐渐增强。采用工作辊辊型匹配支撑辊轧制吨数的方法,收到了很好的板形控制效果。     

七机架热连轧机组板形综合控制技术

针对七机架热连轧机组机架数量多,轧制工艺复杂,各机架控制能力得不到充分发挥而造成轧件板形出现中浪、边浪以及复合浪等问题,充分考虑七机架热连轧机组设备结构特点,同时结合轧制工艺条件,采用相对长度差法来表示轧件板形值,并以轧机有载辊缝为桥梁,根据辊系弹性变形模型与金属变形模型的耦合关系进行求解,建立热连轧机组板形预报模型。根据工作辊弯辊力和窜辊量对轧件板形可快速调整的特点,结合现场实际生产情况,确定工作辊弯辊力和窜辊量的研究范围,通过板形预报模型定量分析不同工作辊弯辊力和窜辊量情况下轧机有载辊缝凸度和轧件板形的变化过程,得到轧件板形的调控域,在此基础上提出板形综合控制策略。同时为了保证轧件凸度要求和避免轧辊过度磨损,提出各机架轧件出口厚度精度和辊间压力均匀度约束条件,并以各机架轧件板形波动最小为目标函数,对工作辊弯辊力与窜辊量进行综合优化,开发出适合热连轧机组板形综合控制技术。将该技术应用到某2 050热连轧机组生产实践,结果表明,典型规格产品在工作辊弯辊力和窜辊量优化后,轧件在热连轧过程中板形质量明显改善,轧件出口板形由10.5 I改善到4.8 I,现场应用效果良好。     

梅钢热轧支持辊辊形遗传算法设计与极限规格板形改善

为了解决梅钢1422热连轧机组在产品规格品种扩大后生产极限规格带钢存在的板形问题,对梅钢热轧支持辊的初始辊形进行了研究,提出了函数化的新支持辊辊形优化设计原则,建立了辊系变形计算采用二维变厚度程序且优化计算选用遗传算法的支持辊辊形设计方法、模型和相应软件系统,实现了热轧支持辊初始辊形曲线自动寻优设计,并为对象机组设计出仿真计算表明综合板形调控性能优良的新辊形,实现了上机应用并在长期稳定使用中获得明显改善机组出口极限规格带钢的板形和使支持辊及工作辊磨损情况显著改善的生产实绩。     

CSP热连轧机支持辊辊形研究

国内紧凑式热连轧带钢生产线(CSP)的精轧机均采用连续可变凸度(CVC)工作辊与常规支持辊的辊形配置,CSP轧机因具有轧制规格相对比较单一、宽度变化比较少、各机架换辊周期不同等特点,其轧辊磨损与常规热轧有所不同.通过对1800 mmCSP热连轧机支持辊磨损情况的跟踪测试与分析发现,支持辊具有2种不同的典型磨损特点,严重的支持辊磨损将影响轧机的板形控制性能,并增加辊耗.在理论分析的基础上,针对不同的磨损特点分别提出了不同的支持辊新辊形,经现场试验并通过有限元仿真计算,证明新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能.     

宽带钢热连轧机组均压支承辊辊形开发与应用

 CVC工作辊辊形自发明以来在全球150多条热连轧生产线上得到应用,以控制带钢的板形。实际应用中,与CVC工作辊配对使用的支承辊无论采用平辊还是CVC辊形均存在非均匀磨损甚至轧辊剥落失效的问题,主要原因是CVC支承辊辊形和平支承辊与CVC工作辊配置时存在接触压力集中。为了解决此问题,设计并应用了一种均压支承辊辊形与CVC工作辊配置使用。此辊形是变接触支承辊辊形（VCR）与CVC支承辊辊形的组合,具有变接触辊形的优点,同时又能更好地与CVC工作辊配置使用。均压支承辊辊形应用后,改善了CVC工作辊与支承辊辊间接触状态,解决了轧辊剥落问题,并改善了带钢凸度质量。     

Research and Application of Flat Roll Technology in the Downstream Stands for CSP

  CVC mills are generally used in the whole stands of CSP (Compact Strip Product). Their special “s” curve of work roll contour and shifting strategy aimed at controlling strip shape, and the characteristics of continuous casting and rolling production, which make the work roll wear in downstream stands seriously uneven, and easily form abnormal transverse profile at the rolling end. As a result, CVC mill configuration in the downstream stands can not meet the profile and flatness control requirement for schedule free rolling, and bring some difficulties in profile and flatness control for the subsequent cold rolling. Based on the characteristics of the shape control system of CSP production line, and combined with the theory of flat roll technology, a kind of technology solution of using flat roll in the downsteam stands for CSP hot strip mills was proposed. At last, industrial test was carried out in the last stand of Masteel CSP, and good results were obtained.     

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。     

马钢CSP热轧PFC板形模型的分析与应用

利用有限元分析软件ANSYS对轧机承载辊缝变形的仿真,分析轧机轧制力、弯辊力及工作辊窜辊对承载辊缝的凸度影响程度,结合现场机架间带钢的浪形,优化二级板形模型设定参数,实现轧机稳定轧制。实践证明,人工修正轧机负荷分配以及CVC轧辊位置,可更好地控制前机架比例凸度,满足后机架间平直度目标的要求,从而提高板凸度的命中率及轧机轧制的稳定性。     

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。     

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。     

1720 mm冷轧平整机辊形优化技术的研究

某1720 mm平整机组在生产中普遍存在板形缺陷,尤其是电工钢的生产,板形封闭量达到5%以上。为提高该机组的板形控制质量,针对机组的工艺特点,以前张力和辊间接触压力分布均匀为目标优化设计出工作辊和支撑辊新辊形。现场应用表明,优化后新辊形使工作辊和支撑辊间接触压力更加均匀,弯辊控制效果得到增强,板形质量显著提高,取得了良好的经济效益。