板带热轧工作辊温度场的研究

根据热轧工作辊的热力学方程及边界条件,采用有限差分法,建立了工作辊温度场的数学模型、模拟板带热轧工作辊的温度场,并进行了实验验证。在此基础上对高刚度宽板轧机工作辊的热行为进行了分析,为研究工作辊的热变形提供了依据。     

热连轧机工作辊热辊形仿真研究

采用差分法建立了轧辊二维瞬态温度场及热辊形的预报模型 ,可用于实际生产的在线热辊形预报 ;利用实际生产参数模拟轧制和空冷过程中的工作辊热辊形 ,计算结果与实测值相符 ;就不同条件下工作辊热变形规律进行了分析 ,对热轧生产的工艺安排、组织和热磨辊具有实际意义     

带钢热连轧工作辊温度场与热凸度的数值模拟

采用轧辊表面边界逐一处理与等效处理两种方式,研究一个轧制周期内工作辊温度场及热凸度的变化规律,并对温度场的频域特性进行了探讨。根据热轧工作辊的实际边界条件,建立工作辊温度场的轴向对称差分模型,通过模拟结果与现场实测工作辊表面温度和热凸度的比较,验证模型的可靠性。结果表明:计算轧辊热凸度时,轧辊转动的复杂边界条件可用等效边界条件代替。轧辊温度场可分解为低频分量和高频分量,前者为主导因素,而后者仅影响轧辊表面10 mm以内的区域,称为"浅层效应"。离表面越近,温度变化越剧烈;离表面越远,温度达到稳态所需的时间越长。轧制初期轧辊热凸度呈现较快的指数上升趋势,轧制一定数量带钢后,热凸度趋于一个动态稳定值。     

工作辊横移对工作辊温度场及热凸度的影响

采用有限差分的方法 ,计算了四辊轧机在工作辊横移方式下的工作辊温度场及其热凸度 ,并与传统轧制方式下的结果进行了对比和分析 ,为研究工作辊横移方式下的带钢板形提供了参考和依据。     

热轧工作辊温度场有限元分析

根据某厂热连轧生产线工作辊实际工作环境,利用有限元软件MARC建立了F4轧机的二维轴向温度场模型.在将工作辊的边界条件等效为8种换热过程之后,得出了工作辊温度分布情况.与实测值相比较,最大误差在2℃左右,证实了所建模型的可靠性.     

板带热轧过程工作辊磨损预测研究

为实现轧辊磨损的精准预测,建立了基于Archard公式和轧制基本理论的工作辊磨损预测模型,使用ABAQUS建立了轧制过程中轧辊-工件热力耦合模型,在此基础上,系统分析了压下率、轧制速度、轧件宽度及支撑辊对工作辊接触应力和磨损的影响规律,并使用现场实测数据验证了模型的有效性。结果表明,随着压下率的增加,接触应力和磨损显著增大。轧制速度的增加基本不改变接触应力的分布情况,但会引起相对滑动速度增大,导致工作辊磨损增加。工件宽度影响磨损的轴向分布,随着轧件宽度的增加,接触应力和磨损减小。轧辊与轧件产生的磨损为辊间磨损的30倍以上。通过与某厂1580 mm产线实际数据对比,计算磨损值与实测数据吻合良好,模型平均预测误差为3.85%,实现了轧制过程工作辊磨损的高精度预测。     

四辊轧机工作辊热辊型的研究

根据热轧工作辊的热力学方程及边界条件,用有限差分法计算其温度场,用影响函数法计算其弹性变形,建立了工作辊温度场和热凸度的数学模型,并进行了实验验证。研究了工作辊热辊型动态形成机理,并将热变形与弹性变形进行了叠加,求出最终辊型曲线。     

热带精轧机组工作辊初始辊形研究

为了解决轧制过程中带钢的板形控制和运行性问题,建立了系统的热轧精轧机组工作辊初始辊形的计算方法,为实际生产中初始辊形的确定了理论上的依据。     

基于ANSYS的热轧工作辊温度场的有限元分析

根据宝钢1880热轧工作辊实际的边界条件,利用有限元软件ANSYS建立了热轧工作辊的二维温度场有限元模型,通过将模拟结果与现场下机后工作辊表面温度实测数据的比较,验证了模型的可靠性。在此基础上,研究了工作辊表层温度及中心温度的变化过程,模拟结果表明,轧辊旋转一周的过程中,辊面的最高温度可达525℃;每块带钢轧制过程中,辊面的最高温度在轧辊旋转6～8周之后不再增加;整个轧制过程中轧辊中心温度基本保持上升趋势。通过修正现场热凸度补偿模型参数,提高了带钢板形质量,降低了产品的封锁率。     

工作辊直径对热轧带钢凸度的影响分析及优化

采用变分法求解金属横向流动,得到了考虑金属横向位移的张力分布,结合影响函数法计算辊系弯曲变形,开发了热轧带钢板凸度计算程序。通过模拟计算,得到工作辊挠度、轧制压力、压扁以及出口板厚随工作辊直径的变化规律。工作辊直径的增加虽然有利于提高横向刚度、改善板凸度,但却减小了弯辊力对板凸度的调控范围。该文采用加权的方法,将这种矛盾的因素加以统一,为工作辊直径优化提供了理论依据。通过对比某1250轧线F5机架的模拟结果,优化后的工作辊直径更有利于带钢板形的在线控制。     

冷连轧机工作辊热辊型的有限元研究

利用有限元软件对某钢厂1700冷连轧机组的产品规格及轧制工艺参数进行计算工作辊的辊型参数,并将计算结果和现场实测数据进行了对比,数据吻合良好,证明了有限元在计算冷连轧机工作轧辊热辊型方面的可行性和实用性.     

热连轧精轧机工作辊换辊过程稳定性探讨

针对某热连轧厂精轧机人工换辊方式存在的操作问题,通过优化下阶梯垫的设备结构和控制时序、增设精轧推拉缸上下工作辊对位装置、解决零调过程中阶梯垫油缸缸头易脱落等问题,大大提高了换辊操作的稳定性,且换辊时间从30 min减少到20 min内,提高了作业率。     

超薄快速铸轧机铸轧辊温度场和热凸度仿真及实验

轧辊热凸度是影响板形的一个重要因素,其计算精度直接影响到成品的板凸度和板形精度。采用轴对称差分法计算了超薄快速铸轧机铸轧辊温度场和热凸度,计算结果与现场测试结果相吻合,为铸轧辊原始设计和板形控制提供了依据。     

单机架可逆冷轧机工作辊热变形计算

在分析了影响冷轧工作辊热变形的因素基础上,用数值积分的方法计算了冷轧过程中的塑性变形功和摩擦热,进而用简化方法计算了工作辊周向热流,从而确定轧辊表面温度后,采用差分法计算了工作辊内部的温度场以及热变形,并开发了相应的计算程序。用该程序计算并分析了某单机架可逆冷轧机工作辊温度场和热凸度规律,实例证明,该方法精度满足实际要求,为该轧机板形控制提供了分析依据。     

提高热带连轧机工作辊使用寿命的新途径

简要介绍了轧辊制造新技术－复合碳化物强化技术（ＣＣＲ）,采用该技术生产的热轧带钢连轧机工作辊的轧制量比合金无限冷硬轧辊提高２５％,是提高工作辊使用寿命的新途径。     

热轧辊瞬态温度场快速仿真模型

利用等效温度法和变步长差分法建立了轧辊瞬态温度场快速仿真模型。综合考虑水冷、空冷、轧辊与轧件接触热传导等动边界条件,利用等效温度模拟轧辊表面的瞬态温度变化;对轧辊内部单元划分不等距网格,沿轧辊高向(从表层到中心)以及沿轧辊横向(从中部到两端),逐渐增加单元步长,提高模型的计算精度和计算速度;基于台劳展开式推导瞬态热传导方程的变步长差分式,模拟非稳态轧制及停轧空冷时的轧辊瞬态温度变化情况。工业实际数据验证了仿真模型的正确性和可行性,实验结果与仿真结果吻合较好,适合工程在线快速计算,预报精度在±5℃以内。