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。     

HC冷轧机凸度工作辊使用制度

针对某四机架六辊高精度控制辊型(HC)冷轧机组大压下率轧制时弯辊力时常饱和的问题，可将末机架工作辊辊型优化为六次多项式曲线，赋予工作辊正凸度，并适当降低承载辊缝的二次凸度和四次凸度，这样既可以增强轧机板形控制能力，也可以实现对中间辊磨损凸度的在线补偿，降低工作辊弯辊力。工作辊最大凸度优化值应根据轧制品种、轧制厚度和宽度规格、中间辊辊期长短进行综合考量。轧制试验结果表明，在1个中间辊辊期的初始阶段采用平辊型工作辊，中后期阶段采用凸辊型工作辊，可实现中间辊磨损凸度和工作辊初始凸度的良好匹配；连续轧制时弯辊力始终处于良好的调控区间，且对轧制品种和宽规格的适应性明显增强，板形综合值小于8 IU的比例可提升10%以上。     

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...     

2250带钢热轧机板形调控特性的仿真研究

采用有限元方法建立了2250mmCVC热连轧轧机辊系三维弹性变形模型,对影响板形调控特性的各个影响因素如板宽、轧制力、弯辊力、CVC工作辊窜辊等,进行了仿真研究.分析发现:2250mm热连轧机在生产1550mm以上的产品时,不仅轧机的宽度能力可以更好地发挥,对凸度控制也十分有利;计算分析得出了弯辊力影响系数、工作辊窜辊影响系数与轧件宽度之间的关系.     

高精度铜带轧机有载辊缝的调控性能分析

利用非线性有限元软件ABAQUS,将高精度铜带轧机辊系及轧件统一考虑建立有限元模型,分别计算了板宽、轧制力、弯辊力、工作辊凸度变化时高精度铜带轧机轧辊的变形,并得出了上述影响因素变化时对有载辊缝凸度的影响规律,分析了板宽对轧制力影响率、弯辊影响率及工作辊凸度影响率的影响,得出的规律可为高精度铜带轧机的有载辊缝的调控提供科学的依据。     

高强度管线钢热轧板形控制技术的研究

随着高强度管线钢的广泛运用,管线钢的板形问题越来越受到关注.由于管线钢强度大,精轧温度低,各机架轧制力普遍较大,板形难以控制.在鞍钢2150热连轧机上游机架F2到F4使用自主研发的LVC工作辊以及相应的窜辊和弯辊策略,下游机架采用常规工作辊长行程窜辊,支持辊全部采用变接触轧制技术,使得现场轧制高强度管线钢的板形控制水平得到了大幅度的提高,带钢出口凸度的合格率由原来的18.79%提高到96.27%,并且延长了换辊周期.现在该项技术已经在鞍钢2150热带钢轧机实现上机稳定运行.     

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。     

1 800 mm CSP轧机板形调控特性分析

 为掌握1 800 mm CSP轧机的板形调控特性,以某1 800 mm CSP轧机为研究对象,建立了不同机架的有限元模型。利用有限元模型分析了不同带钢宽度下的弯辊力与窜辊对带钢板廓的影响,计算出上、中、下游机架的板形调控特性,得出当前中游机架板形调控能力最强,上游次之,下游最弱,并且板形控制能力随着带钢宽度的减小而减小。根据弯辊与窜辊在当前板形控制中所占比例,得出CVC窜辊是当前凸度控制的主要手段。对现场实际窜辊数据进行分析,得出上游机架凸度控制能力不足,中游机架凸度控制能力偏大,同时,通过对不同宽度带钢窜辊数据的分析得出轧制窄带钢时更易出现凸度控制能力不足的情况。现场数据与有限元仿真结果相互验证,研究结论可以为现场的辊形改进提供较好的理论分析基础。     

济钢1700 mm热带钢轧机的板形设定控制模型

济钢1700 mm热连轧是新建投产的宽带钢生产线,其F2-F6精轧机组装备有工作辊弯辊和窜辊技术.针对这种典型机型,在大量有限元模拟计算的基础上,开发了相应的板形设定控制模型,包括工作辊综合辊形(初始辊形、磨损辊形和热辊形之和)计算模型、支承辊综合辊形计算模型、窜辊设定计算模型和弯辊力设定计算模型等.在经历了系统设计、程序编写、离线调试、在线调试后,板形设定控制模型投入稳定运行,所有考核规格的凸度控制精度超过96%.在同宽轧制长度超过70 km的轧制单位内,各机架弯辊力设定结果能够自动适应带钢厚度和钢种的变化,且凸度控制精度超过95%.     

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。     

热连轧动态负荷分配系统简介

在国家科技“九五”攻关中，钢铁研究总院、北京自动化研究设计院与宝山钢铁集团公司共同开发了热连轧动态负荷分配系统。以7机架热连轧机为例，状态变量有厚度、板凸度、平直度、张力和温度等，共计34个；控制量有辊缝、速度、弯辊力和轧辊原始凸度(或CVC横移量)等，共28个；轧机参数有轧机刚度和轧机板形刚度(或横向刚度)，独立变量等14个；其他变量还有轧件刚度和轧辊实时变凸度等。     

2050热连轧机组弯辊综合优化设定技术

针对2050热连轧机组在轧制过程中因弯辊力设定不合理导致轧制力波动幅度较大，并引起带钢出口板形质量较差的问题，结合该热连轧机组的设备参数及工艺特性，基于热连轧的轧制力模型和板形控制模型，提出了一套适用于热连轧机组的弯辊综合优化设定模型。将该模型应用到实际生产中，机组轧制力和非对称板形平直度波动幅度明显减小，有效改善了带钢的出口板形质量，同时提高了机组的经济效益。     

轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特性

为提高冷轧带钢六辊轧机辊系的稳定性,目前常采用轧辊偏移方法.本文通过ABAQUS有限元软件建立辊系-轧件一体化耦合模型,对不同轧辊偏移辊系进行受力分析,揭示了不同轧辊偏移条件对六辊轧机板形调控特性的影响规律.结果表明,中间辊正向偏移轧制时,工作辊弯辊力对二次凸度调控功效最好,对四次凸度影响较大;在四种偏移方式条件下,中间辊弯辊力在0~300 kN范围内对带钢二、四次凸度调控功效基本相同;中间辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力在300~500 kN范围内对带钢二次凸度调控功效最好;工作辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力对四次凸度影响较大;不同轧辊偏移条件下中间辊窜辊对带钢二次凸度调控趋势基本相同,且负窜辊对二次凸度的调控功效优于正窜辊,工作辊正、反向偏移轧制条件下中间辊窜辊对四次凸度影响较大.      

关于轧辊弹性变形的影响函数法研究

板凸度和平直度是衡量板形质量的重要指标,它们既相互独立又彼此相互作用,而板凸度主要取决于有载辊缝的形状,所以准确计算辊系的弹性变形,对辊缝的设定有重要意义。采用影响函数方法对UCM轧机的辊系弹性变形进行了系统分析,通过修改工作辊、中间辊和支撑辊的影响函数模型,建立更适合现场的模型,用Vsual Basic语言编写计算流程的程序,设定初始数据,采用Bland—Ford轧制力计算公式进行计算。通过计算,第1机架轧制力的计算值与实测值相差8．2％,后面各机架与实测值更为接近,因此,所用方法是可行的。进一步分析得出影响有载辊缝形状的诸因素（辊间压力、辊间压扁、轧制力、挠度、弯辊力等）的结果,并与现场进行比较,达到提高板形质量的目的。     

1800mmCVC热轧机辊缝凸度影响特性研究

采用有限元方法建立了某CVC热连轧轧机辊系变形模型,对影响辊缝凸度的各个影响因素如板宽,轧制力,弯辊力,工作辊直径,CVC工作辊窜辊,支持辊直径等进行了仿真研究,针对该轧机的凸度调控特性,得出了一些重要结果。     

LVC工作辊辊形窜辊补偿研究与应用

在热连轧带钢板形控制中,磨损和热胀会影响LVC工作辊的辊缝形状,进而影响到其板形调控性能,本文应用二维变厚度有限元法分析了不同轧制过程中LVC工作辊承载辊缝形状和承载辊缝凸度的变化情况,针对原有窜辊公式不能反映辊缝随轧制过程变化的缺点,建立了新型的LVC工作辊窜辊补偿公式以及相应的窜辊补偿策略,并将其成功应用在鞍钢ASP2150热连轧板形自动控制模型中,从而实现板形预设定的高精度控制.从现场轧制的带钢板形工艺数据可以发现,使用LVC辊形加窜辊补偿可以明显改善带钢板形质量,具有较强的实用性.     

基于有限元分析的冷连轧辊缝设定模型研究

针对冷连轧有限元分析中辊缝设定需要多次调试的问题,在河钢唐钢1 740 mm冷连轧有限元模型研究基础上,开发了一种可以快速确定各机架辊缝设定值的冷连轧辊缝设定模型。利用各机架轧机弹性变形数据拟合出轧制力对出口厚度与辊缝之差的轧机弹性变形公式,同时利用各机架轧件塑性变形数据拟合出轧制力对轧件真应变的轧件塑性变形公式。轧机弹性变形公式和轧件塑性变形公式联立求解出辊缝设定公式,即可通过已知入口厚度和出口厚度确定辊缝设定值。利用该公式对S5机架新增的计算工况条件进行了辊缝预测,并与实际所需辊缝进行对比,偏差控制在5.92%以内,辊缝设定模型可靠。     

梅钢热连轧机组F4／F5机架工作辊辊型研究

针对梅钢1422mm热连轧机组F4／F5机架工作辊使用负凸度辊型时存在弯辊力经常达致负极限且F4与F5机架间存在中浪板形缺陷的问题，提出了在F4／F5机架工作辊上应用类似于CVC和SMARTCROWN的轴向移位可变凸度的曲线辊型技术，在通过辊型变形仿真计算确定了轧机所需要的工作辊凸度调节范围后，根据轴向力最小的原则自行研制了针对F4／F5机架工作辊曲线辊型，命名为MHW辊型，经生产试验使用并进一步优化设计后，此曲线工作辊辊型已实现了生产稳定应用。生产使用表明，此工作辊辊型很好地改善了负凸度工作辊辊型存在的问题，并显著提高了机组的实物板形质量。     

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。