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。     

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。     

工作辊冷却及热凸度控制技术

良好的工作辊冷却及热凸度控制是降低工作辊消耗，控制板型，提高生产收得率的有效措施，通过控制冷却，可以改善工作辊冷却效果，防止工作辊出现严重热裂纹，减少工作辊磨损进而减少换辊次数，避免不良板形的产生，本文介绍了工作辊的温度模型，磨损模型及热凸度控制模型，并对国外两种类型的工作辊冷却及热凸度控制技术进行了分析。     

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。     

冷连轧机组吉帕级高强钢专用中间辊CVC辊形的优化

在吉帕级高强钢的生产过程中,现有的弯辊及窜辊达到最大值时仍无法补偿轧辊的弹性变形。即在原CVC轧辊配型制度下,中间辊窜辊量达到200 mm时,等效凸度仅为0.8 mm,轧机的辊缝凸度调控域不能满足超高强钢板形的控制要求。只有辊缝凸度调控域能够覆盖超高强钢的板形控制需求时,才能解决超高强钢板形不良的问题。本文对超高强钢生产专用中间辊辊形进行技术探索,当窜辊量达到120 mm时,等效凸度就达到了0.8 mm,最大等效凸度为1.075 mm,其凸度调节范围高于国内同类型冷轧厂CVC辊形板形控制能力。通过改进轧辊辊形配置,拓宽了辊缝凸度调控域,凸度调节能力同比提升34.75%,且板形调节响应较快,能较好地弥补常见中间辊辊形在冷轧超高强钢生产过程中板形控制能力不足的问题。超高强钢生产专用中间辊辊形应用后,带钢平直度值由20 IU降低到4 IU以内,板形改善幅度达80%以上。     

拉弯矫直机凸度辊伺服控制系统

介绍了液压伺服阀和位置传感器在拉弯矫直机中的应用。液压侗服控制阀和位置传感器的组合，实现了凸度辊伺服控制，使辊型随带材板形的变化而变化，完成系统动态响应。     

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。     

四辊六辊冷连轧机边降控制技术

针对冷连轧机带钢边降板形控制问题,建立了四辊和六辊轧机的辊系三维有限元模型,从辊系的受力和变形角度出发,分析了产生带钢边降的原因及其组成。研究分析厚度、压下率和变形抗力等因素对带钢边降的影响。通过在四辊冷连轧机上采用单锥度辊和VCR支持辊的辊型配置进行边降控制,可以有效降低带钢边降,减小带钢凸度,满足对带钢质量的要求,并可以降低轧机为控制边降而新建和改造的投资成本。     

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。     

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。     

济钢1700ASP宽带钢热连轧板形设定模型的研究

为改善热轧带钢板形控制性能,提高产品板形质量,针对济南钢铁股份有限公司1700ASP宽带钢热连轧生产线,开发了特殊工作辊辊形和支撑辊辊形技术及板形过程控制系统.本文综合考虑辊形技术及轧制过程中热胀、磨损因素等对该系统中板形设定模型的影响,利用解耦思想进行来料与目标凸度的机架凸度分配,通过二维变厚度有限元方法计算辊系弹性变形并建立板形模型,最后根据实时工艺数据通过模型计算对弯辊力和窜辊量进行设定.系统自2008年投用以来运行稳定,生产表明凸度与平坦度命中率有较大提高,尤其是厚度大于6 mm、宽度大于1200 mm规格带钢的凸度偏差控制在±35 μm的比例由原来的37.9%增加到85%以上,极限薄规格带钢平坦度命中率也有较大幅度提高,具有较为广阔的推广前景.     

2050 mm宽带钢热连轧机工作辊在机辊型分析与控制

在带钢生产中,工作辊是直接使带钢产生变形的核心零件。工作辊上机磨削辊型、在机热膨胀、生产过程磨损和弯辊作用是影响辊型变化的主要因素。现场测量多对工作辊上下机辊型,计算工作辊热凸度、轧辊磨损和复合辊型,说明轧辊磨损和过大热凸度产生的不良影响,分析不同窜辊位置复合辊型变化及可能引起的板形缺陷,最后对在机辊型的控制提出一系列措施,上机应用取得良好效果。     

基于二维交替方向差分法热轧工作辊热辊形模型的研究

在带钢热连轧过程中,工作辊热辊形的准确在线预报对板形控制具有重要意义。采用二维交替方向有限差分法建立了计算工作辊温度场和热凸度的模型。通过理论和试验证明,此模型的优点是具有绝对稳定性和满足在线实时控制要求的计算快速性,适用于对工作辊温度场的在线预报,具有很高的实际应用价值。     

四辊轧机工作辊横移对板形的影响

工作辊横移式四辊轧机是近年获得迅速发展的新机型。本文介绍将实验室普通四辊轧机改造成单锥度工作辊横移式四辊轧机的要点及主要成果。实验表明,改造后的轧机具有极强的板形和板凸度控制能力。在不同板宽和不同轧制力下,通过工作辊横移,均可获得满意的板形。本文给出的最佳横移位置与板宽成线性关系及在最佳横移位置时轧制力波动几乎不影响板形这两点结论,对建立工作辊横移式四辊轧机的板形控制模型有重要的意义。     

涟钢2250热轧板厂CVC辊形曲线的分析与设计

1前言 随着板带轧机轧制产品的宽度逐渐增加和厚度的逐渐减小,板形质量的控制要求越来越高。板带材沿宽度方向的厚度偏差即横向厚差是影响板形的主要因素,而横向厚差是由于轧辊表面的轮廓形状即辊型所决定的辊缝形状造成的,辊型通常用轧辊辊身的凸度来表示。因此,控制轧辊的凸度,提高辊缝的刚度,可达到控制板形的目的。     

冷轧板形目标曲线设定模型的研究与应用

为了提高冷轧带钢的板形质量,在1250单机架6辊可逆冷轧机的板形控制系统改造中,根据带材失稳模型判据制订了基本板形目标曲线模型。为了消除了生产中温度、卷形和设备安装误差等对板形测量的不利影响,根据设备运行情况以及轧制工艺制订了一系列补偿曲线。设定了手动调节板形的附加曲线,提高了实际生产中板形控制的灵活性。板形目标曲线设定模型投入使用后,经现场应用表明,在控制带钢凸度的同时保证了板形的控制效果,满足了后续工序对带钢凸度及板形的要求。冷轧带钢成品具有较高的板形精度,完全满足高精度板形控制的要求。     

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。     

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。     

辊型优化技术的发展及应用

传统的板形控制策略一般采用“液压弯辊”、“液压弯辊＋可变凸度轧辊”等方法,宝钢与相关科研单位合作,经过十几年的研究,探索出一条采用“液压弯辊＋辊型优化设计”、“液压弯辊＋可变凸度轧辊＋辊型优化设计”等方法来控制板形的新思路。为此,对辊型优化设计的目的、发展进程、机理及应用成果进行了详细介绍,为辊型优化技术的进一步推广应用提供了有益的参考。