轧辊应力研究浅谈

分析了在轧辊制造及使用过程中表面残余应力的变化,通过选择不同轧辊材料、匹配不同的轧辊生产制造工艺,在轧辊制作的热处理、机械加工前后分别对轧辊表面进行应力检测;对比轧制生产过程中典型的轧辊失效案例,总结、分析轧辊表面残余应力对轧辊使用的影响,并给出了常规轧辊应力分布表。     

轧辊磨损过程中的形貌图像特征及分形

 轧辊表面形貌直接影响板带钢产品的表面质量甚至其织构组成。为了定量研究轧辊磨损过程中其表面形貌特征的变化规律,采集了1个磨辊周期内不同轧制阶段的轧辊表面图像信息,基于MATLAB平台,利用图像处理方法对不同阶段的下机轧辊表面图像进行了预处理,提取样本图像的几何形状及纹理特征等17维图像特征参数和分形维数,经过对这些参数的属性约简建立了用于轧辊磨损形貌状态识别的BP神经网络模型。结果表明：等效面积圆半径﹑圆形度﹑纹理熵及二阶矩等轧辊形貌图像特征参数和分形维数可以作为描述轧辊表面形貌的定量指标,并可用BP网络模型对轧辊磨损形貌进行识别预测。为建立轧辊磨损形貌的定量评价体系提供了新途径。     

控制三次氧化铁皮的形成减少工作辊磨损

热轧过程中工作辊和支承辊的磨损已成为热轧机研究课题和个人研究项目,这是由于它影响到最终产品质量或生产成本。轧制过程中,轧辊磨损改变了设定的轧制条件,使轧辊参数和表面粗糙度发生变化,轧辊参数（凸度、直径、辊形）的变化及轧辊热膨胀,通过最初及末架轧机影响带钢断面和平直度。关于轧辊表面状况的影响,考虑了两种不同的情况。第一,轧辊磨损改变了产品的表面形成条件;第二,当轧辊磨损很大时,轧件除鳞后产生的三次氧化铁皮,累积在轧辊凹坑中,直至达到某一极限后,从轧辊脱落,压入带钢表面,即产生众所周知的轧辊磨损下的…     

PQF连轧机轧辊断裂的形成原因分析

文章分析了PQF连轧机前三架轧辊表面过早老化磨损及轧辊断裂的原因。根据现场实际情况,以轧制运行状态、轧辊表面老化磨损的情况、轧辊断裂的形态为依据,制定了PQF连轧机微张力轧制法,减少轧辊老化及断裂,提高轧辊寿命。     

高速钢轧辊在棒材热连轧精轧机组上的应用

高速钢轧辊具有很好的耐磨性、淬透性和高温红硬性,但车削和铣削的难度大,宜采用硬质合金刀具并选择合理的切削参数。在使用中冷却水量应充分并加强维护和保养,确保轧机运行稳定,避免轧槽裂纹扩展。实践证明,使用高速钢轧辊后换辊次数减少,轧辊消耗降低,年经济效益达62万元。但高速钢轧辊使用中存在表面裂纹问题,应从轧辊制造、轧机维护及轧辊保养等方面减少轧辊的非正常报废。     

攀钢激光表面强化技术达国内先进水平

据报道：攀枝花钢铁集团钢企协力公司开发的“万能轧机BD轧辊激光表面强化处理技术”项目顺利通过攀枝花市技术鉴定，专家一致评定该项技术已达国内先进水平。“万能轧机BD轧辊激光表面强化处理技术”采用激光相变硬化及合金化处理方法，并根据轧辊各孔型具体情况采用相应处理工艺进行表面强化，解决了万能轧机BD轧辊磨损严重、使用寿命短、辊耗大、生产成本高等缺陷，使BD轧辊单周期过钢量和使用寿命均提高了2倍以上，经济效益显著。目前，该项技术已申请国家发明专利。     

润滑介质在热轧生产中的功效分析

介绍了板带热轧轧制润滑工艺的机理,分析了润滑油的性能及轧制润滑的使用效果。选择以普碳钢为材质,从轧制力、能耗、轧辊磨损情况等方面进行试验,得出采用工艺润滑后,轧制力降低、轧制量增加且轧辊表面及板形有了明显的改善。     

平整机组板形控制研究

以平整机组实际生产中遇到的板形不良问题为背景,本文通过分析板形控制与轧辊的表面粗糙度、辊形、轧制量及磨损之间的相互影响,提出合理的工艺改进,有效的减少了轧辊表面粗糙度、轧辊的磨损及辊形的变化对板形的不良影响,并且规定了轧辊的更换依据,进一步改善了冷轧卷的板形控制。作者结合酒钢生产的冷轧卷的产品质量,分析研究了张力在轧制过程中对板形的重要作用,提出带钢来料粘接对板形的不良影响,总结以往的生产经验制定出平整机组稳定轧制的轧制计划的编排原则。     

二次冷轧轧辊表面油膜厚度模型及其影响因素

 为解决现场无法在线测量轧辊表面油膜厚度的问题,考虑二次冷轧机组润滑设备与工艺特点,在阐述了二次冷轧过程轧辊表面油膜厚度形成及演变过程机理的基础上,运用流体动力学原理,建立了一套适合于二次冷轧机组的轧辊表面油膜厚度模型。定量分析了轧制速度、轧辊表面粗糙度、辊间接触最大应力、乳化液初始动力黏度和乳化液压力黏度系数等5个因素对轧辊表面油膜厚度的影响规律。将轧辊表面油膜厚度模型应用到某厂1220二次冷轧机组,并通过对比建立的模型求解得出的轧辊表面油膜厚度与现场离线采用称重法测量得到的轧辊表面油膜厚度结果发现,两者误差小于10%,这表明模型计算精度满足现场使用要求。     

热轧宽带ICDP轧辊涡流检测技术的应用

针对轧辊在使用中出现缺陷的规律性,通过采取涡流探伤对轧辊进行检测和管理,并制定相应的操作措施,提高了轧机作业率,降低了板材的表面缺陷率,减少了机加工磨削量,轧辊单次修磨量由0.312 mm降为0.245 mm,轧辊吨钢消耗降低了0.19 kg/t,年创效益641.25万元。     

热镀锌机组沉没辊系受力模型及影响因素

热镀锌机组沉没辊系在锌锅内工作状态下受力情况复杂,受外界影响较大。充分考虑热镀锌机组设备与其工艺特点,首先分析沉没辊系在工作状态下受力情况,分别建立矫正辊插入量与包角的关系式、基于辊面锌渣沉积厚度的辊面摩擦因数经验模型。随后采用条元离散法建立沉没辊系辊面接触压力、摩擦驱动力矩模型,基于简支梁模型确定沉没辊系轴端支撑力、轴端摩擦阻力矩模型。最后将沉没辊系受力模型应用于国内某热镀锌机组镀锌工艺段,以典型规格带钢确定沉没辊系受力影响因素,并依据机组实际工况及板形要求来确定生产工艺参数的5种不同水平,来分析其对辊系受力状态的影响规律,为沉没辊系工艺优化提供指导依据。结果表明,4种工艺参数对辊系接触压力及摩擦力矩影响都存在差异性,矫正辊插入量与辊面接触压力呈现非线性关系;带钢张力对各辊接触压力影响程度不同,其中沉没辊受到的影响最大,而其余两辊受到张力几乎不影响;辊面平均摩擦因数、带钢速度对辊的接触压力几乎不影响;辊系摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩随着矫正辊插入量及辊面平均摩擦因数增大都呈现出不同程度增大。带钢张力与沉没辊摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩呈线性变化关系,而带钢张力对其余两辊影响很小。带钢...     

轧机机架辊损坏原因分析及改造

针对邯钢中板轧机机架辊存在的辊径断裂、辊面粘钢等问题,通过辊子载荷计算及辊面粘钢机理的研究,确定了机架辊损坏的原因。提出机架辊改造方案,辊径由~190mm增加到p220mm,提高了承载能力;改用滚动轴承;改进辊面材料提高辊面的耐磨性和强度。经过多次运行证明,改造后其使用寿命及其它综合性能得到大幅度提升,满足中板线生产的需要。     

冷轧带钢在线磨辊表层残余应力的研究

对冷轧带钢在线磨辊辊表层残余应力的形成因素进行了研究。结果表明：由砂轮磨损引起的磨削力增大会使轧辊表层残余应力状态发生变化，即由压应力变为拉应力；同时得知砂轮转速也会引起应力状态发生变化。分析了引起上述变化的原因，得出保持辊表层夺应力状态的控制条件；另外，还对被磨削轧辊表层残余应力的形成机理进行了研究，并在不同的磨削条件下，测定了轧辊表层的残余应力，从而得到轧辊表层应力状态及硬度的变化规律，为实现冷轧带钢在线磨辊及控制板形提供了依据。     

辊芯表层电渣加热渣池热电场及影响因素的数学模拟

在建立辊芯表层电渣加热物理模型和数学模型的基础上,利用大型有限元软件ANSYS对辊芯表层加热系统中渣池热电场及影响因素进行了模拟研究。研究结果表明,在辊芯表层和电极之间存在一个强电流区,使辊芯表层被快速加热;随着电压的升高、渣池深度的增加和电极与辊芯间距的减小,渣池中的电场强度和整体温度升高,高温区集中在辊芯与电极之间;电极数量越多,系统的电场分布越均匀。     

张力辊表面处理工艺的应用分析

为提高张力辊辊面性能,分别采用在辊面电镀硬铬、HVOF喷涂WC-12Co、HVAF喷涂WC-12Co三种工艺对张力辊辊面进行强化处理,并对随辊试样进行分析。发现镀铬层内部存在一定的微裂纹,硬度达到900HV_0.3;HVOF制备的涂层孔隙率为2.3%,涂层硬度1 100HV_0.3;HVAF制备的涂层孔隙率为0.6%,涂层硬度1 400HV_0.3;三种工艺制备的最终辊面粗糙度Ra均能满足上机使用要求,镀铬辊使用6个月后,辊面粗糙度下降严重,而WC涂层辊面的粗糙度保持相对稳定。     

基于最小二乘法的辊型检测方法研究

轧钢厂对轧辊每次换辊周期内的磨损量进行评估,进而建立一套完整的轧辊磨损量评估体系,对于降低吨钢辊耗、延长换辊周期、提高轧机效能,具有现实的指导意义和实用价值。利用计算机对涡流测距传感器的测量数据进行采集,应用最小二乘算法对测量数据进行处理,实现辊型的检测,进而得出轧辊换辊周期内的磨损量。从实验和分析结果看,该检测方法是有效可行的。     

辊缝润滑在CSP生产中的应用

从热轧润滑机理和现场技术改进等方面,分析了辊缝润滑在CSP生产线上的应用情况。结果表明,在热轧精轧机使用辊缝润滑技术,优化了轧制工艺条件,提高了轧辊的性能及轧制公里数,降低了辊耗,改善了成品带钢的表面质量。     

温度对整辊内嵌式板形检测辊过盈配合的影响

 在用整辊内嵌式板形检测辊检测可逆冷轧生产过程中带钢的在线板形状况时,板形检测辊的热变形影响辊体内孔面与传感器顶部间过盈配合面的接触状况,引起板形检测信号的间断消失。以整辊内嵌式板形检测辊为研究对象,应用有限元技术对冷轧可逆轧制各道次中检测辊辊体内孔面与骨架顶部过盈配合面各节点副的温度差值、径向相对位移进行模拟分析,获取温度差值对各节点副相对位移和传感器预压力的影响规律。分析结果表明,第3道次各节点副的温度差值最大,大部分节点副的径向相对位移超过配合过盈量,使得传感器预压力接近零,严重影响带钢作用在辊体表面的压力传递,容易造成板形检测信号的中断。     

2800mm中板机组降辊耗的生产实践

分析了较高的加热温度使得高镍铬钼粗轧工作辊热循环应力提高,造成了轧辊表面龟裂。通过应用高铬钢轧辊,提高轧辊的抗热裂性,较好的解决了粗轧工作辊的表面龟裂现象,同时加强生产计划和轧辊的组织管理,大幅度降低了轧辊消耗。     

镀锌机组拉矫机工作辊轴头断裂分析与对策

结合现场实测,在分析镀锌机组拉矫机拉矫工艺的基础上,分析得出了导致轴头断裂的主要原因是工作辊辊身及轴头直径小、喷嘴堵塞并引起润滑性能下降、带钢表面锌渣及辊系预装精度低等。通过采取增大工作辊辊身及轴头直径、增加喷嘴流量和减小辊系预装间隙的措施使得辊身强度提高、辊面润滑改善和工作辊弯曲变形量减小,改善了拉矫工作辊的工作条件和受力状态。现场生产应用效果表明,所采取的措施解决了轴头断裂的问题。