CVC工作辊非对称磨损分析与预报模型建立

 CVC辊形以其较强的凸度控制能力在热连轧中有着广泛的应用,但是CVC辊形不具有均匀磨损的能力,其磨损往往比较严重,且呈现出非对称性。针对该特点提出CVC工作辊非对称磨损的表征方法,利用该方法对某1 800 mm CSP生产线下游机架CVC工作辊非对称磨损情况进行分析。统计结果表明,下游机架工作辊磨损多为非对称形式,并与CVC辊形呈现出一定的对应性。在此基础上,提出辊径对整体磨损影响系数及辊径对轧制力影响系数2个新的磨损模型参数,并建立针对CVC轧辊的非对称磨损预报模型,利用遗传算法对模型参数进行优化,并利用实测数据进行验证,改进后磨损模型精度比常规磨损模型精度平均提高了约35%。     

LVC工作辊综合辊形预测模型和应用

 在热轧带钢板形在线控制模型中,综合辊形的计算精度直接影响板形控制模型设定的准确性。建立了LVC工作辊初始辊形、热辊形和磨损辊形的计算模型,并在此基础上建立了综合辊形的等效模型和特征参数。该综合辊形等效模型已成功应用于鞍钢2150 mm热连轧在线板形控制模型中。生产数据表明,采用该模型后板形设定模型计算出的弯辊力和窜辊量能够自动适应轧制规格、轧辊磨损和热胀的变化,带钢头部凸度和平坦度的命中率均达到95%以上。     

宽带钢热连轧支承辊磨损模型研究

在实测热连轧支承辊磨损辊形的基础上,采用分割法,沿支持辊轴向把辊身分成均匀的等分,建立了热连轧支承辊磨损辊形数学模型,该模型根据带钢的轧制工艺参数可以及时地计算出支承辊在线磨损辊形.从与现场收集的支承辊磨损辊形数据的对比中可以得出,该模型对支承辊的预报磨损辊形与实际磨损辊形很接近,具有较高的实用性.     

LVC工作辊辊型窜辊策略及实际应用

 LVC辊型是一种具有特殊辊形曲线的新型辊型，这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化，可以通过窜辊来控制板形，研究LVC辊型的窜辊策略并将其应用在板形自动控制模型中。从LVC辊型上机情况看，LVC辊型有较好的辊形自保持性。从使用LVC辊型与使用常规工作辊轧制的板形工艺数据比较可知，LVC辊型可以明显改善板形质量，具有较强的实用性。     

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.     

热连轧精轧高速钢轧辊重复上机初始辊形预报

针对热连轧精轧高速钢轧辊重复上机时存在残留磨损辊形和残留热辊形影响初始辊形的问题,分析了残留磨损辊形和残留热辊形对板形控制精度的影响及难点,得出轧辊温度场是高速钢轧辊重复上机初始热辊形最佳表征方式的结论,提出高速钢轧辊下机后空冷过程温度场建模思路,并建立轧辊空冷过程温度场计算模型。在此基础上,基于热连轧生产线二级系统框架,研究形成了高速钢轧辊重复上机初始辊形预报技术设计方案,并在首钢京唐公司1 580 mm热连轧生产线应用。应用结果表明,该技术对实现热连轧精轧高速钢轧辊更高效应用和提高板形控制精度有显著效果。     

热轧带钢平整机工作辊磨损模型的研究

基于大量检测工作辊外形尺寸和工艺参数的基础上,对2250热轧带钢平整机的工作辊的特点和磨损原因进行了分析,采用遗传算法建立了工作辊磨损预报模型.现场实测数据表明,该模型预报精度较高,对于进行工作辊磨损影响因素分析及改善不均匀磨损具有重要的理论和应用价值,可用于指导生产实践.     

2800四辊轧机工作辊磨损模型研究

在大量实测的基础上,分析了2800四辊轧机工作辊的磨损机理及影响因素,建立了工作辊磨损模型.仿真计算结果表明,该模型具有较高的预报精度,可用于在线板形控制模型.     

热轧工作辊磨损模型的遗传算法

热轧精轧机组工作辊磨损非常严重,是板形控制中主要的干扰因素,也是板形研究的难点。分析了工作辊的磨损机理及其影响因素,建立了轧辊磨损模型,并采用遗传算法对模型参数进行估计。验证结果表明该模型实用可靠,可用于工作辊磨损在线预报。     

热轧带钢平整机工作辊磨损规律

 由于工艺和结构的特殊性,带钢热轧平整机的工作辊磨损演变规律与热连轧过程有显著差别。然而,目前对工作辊磨损的研究主要集中在热轧,对热轧平整机磨损演变规律的研究较少。为此,从热轧平整机工作辊的磨损特点出发,结合现场大量实测磨损数据,分析磨损的形成与发展机理。通过ABAQUS有限元仿真分析软件建立单机架四辊热轧平整机的辊系-轧件耦合计算模型,揭示不同磨损阶段工作辊接触应力对磨损演变的作用规律。通过与某厂1 580 mm热轧平整机的实际数据对比,结果表明,工作辊磨损演变规律能够准确地反映实际生产过程的磨损情况,为热轧平整机轧辊磨损理论的发展与磨损预报模型的进一步优化奠定了基础。     

LVC工作辊辊型窜辊优化策略研究及应用

LVC（Liner Variable Contour）工作辊辊型是一种新型辊型，这种辊型实现了辊缝凸度随板宽变化成线性变化，并可以通过窜辊来调节板形性能。登山搜索法是常用的寻优方法，可用登山搜索法得出LVC辊型的窜辊优化策略，并将其应用在板形自动控制模型中，这样可以提高辊型的板形控制精度。从现场轧制的带钢板形工艺数据可以发现LVC辊型具有良好的实用性，能较好地提高板形质量。     

LVC工作辊辊型的板形控制性能研究

提出一种新型线性变凸度工作辊辊型即LVC辊型,这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化.用承载辊缝调节域和承载辊缝横向刚度这两个基本板形控制性能来验证LVC工作辊的板形调节能力,并将LVC工作辊应用到实际生产中,经过计算和比较可以看出LVC工作辊辊型具有较好的实用性.在工作辊辊型的研究上具有一定的新颖性.     

1700热连轧机CVC轧辊的磨损

 研究了国内某厂1700热连轧机CVC轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素。确定了模型中主要系数数值,编制离线仿真程序,计算某一换辊周期CVC工作辊磨损,得到轧制带钢长度与工作辊中心磨损的关系及CVC轧辊磨损曲线。计算结果表明,轧制带钢长度是影响轧辊中心磨损量的一个重要因素;CVC轧辊磨损规律与普通轧辊相同,轧辊磨损对其辊形影响不大。将计算得到的CVC轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度,可用于轧辊磨损在线预报。     

热轧带钢窜辊策略与综合辊型的研究及应用

 研究了热轧带钢窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,建立了窜辊策略的多目标优化模型。综合考虑轧辊磨损、热凸度和原始辊型,仿真研究窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,提出中部平滑和边部平滑2个评价指标;以所有带钢的平均中部平滑指标和平均边部平滑指标为优化目标,带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）为优化算法,建立基于轧辊综合辊型仿真的窜辊策略的多目标优化模型。仿真计算得到窜辊分散轧辊磨损和热凸度的效果,发现变行程窜辊能获得无局部猫耳的“餐碟型”综合辊型,有利于实现自由规程轧制。工业生产验证了优化窜辊策略和相关模型的有效性,显著改善了板形质量,延长了轧制计划公里数。     

1 250 mm热连轧工作辊磨损控制策略

 国内大量的1 250 mm热轧机精轧机组普遍使用带有负凸度的凹形工作辊,由于轧机辊形配置及轧制工艺特点,工作辊出现严重“猫耳”型磨损,造成轧制带钢断面出现局部高点现象。为改善1 250 mm热连轧工作辊的磨损,提升带钢板形质量,提出了一种适用于1 250 mm热连轧工作辊磨损的控制策略,在保证板带稳定轧制的同时,通过轧辊辊形和工作辊窜辊策略优化来控制工作辊的磨损。本策略已应用于德龙钢铁有限公司轧钢厂,工业试验表明,该策略可减小工作辊磨损量,使轧辊磨损更加均匀,增加弯辊力调控能力,并使工作辊单位周期轧制带钢长度延长40%,对1 250 mm热连轧产线工作辊磨损控制具有研究价值和推广前景。     

Roll Wear Evaluation of HSS,HiCr and IC Work Rolls in Hot Strip Mill

While it is acknowledged that roll wear is one of the most challenges to hot strip mills (HSM), very few studies which detail an exact prediction model have been published. The aim of this work is to evaluate and compare two prediction models with measured roll wear. The first prediction model, model 1, developed for a plate mill, was modified to use in strip rolling process. The second prediction model, model 2, is a simplified on‐line model. Data of two hot strip mills were used to investigate the influence of different rolling schedules. The rolls and strip properties were described and the rolling conditions were detailed. The influence of hot rolling factors, such as strip strength, roll grades, rolling temperature, rolling force, reduction and contact length, were also studied. When rolling with different work roll materials and strip grades, the modified prediction model has better prediction accuracy than the simplified model. The accuracy of both models becomes better at higher roll wear > 150 μm. HSS work rolls were confirmed to exhibit improvement of roll wear in comparison with HiCr rolls, the wear resistance was 3 to 4 times better. The influence of strip grade on roll wear was shown to be significant, with higher accuracy of the regression statistics for rolling with similar strip grades and lower regressed accuracy for rolling with mixed strip grades. The roll wear was evaluated at the centre of the barrel.     

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。