平整机工作辊磨损问题防护

热轧带钢平整机工作辊由于一直工作在较大压力的环境下,导致工作辊经常会出现磨损问题,工作辊的磨损进而又会影响到轧制带钢的板形。因此研究如何减少工作辊磨损成为普遍关注的话题,基于此,本文首先概述热轧带钢平整机工作辊的磨损因素,并结合工作辊磨损辊形的实际情况,总结造成热轧带钢平整机工作辊磨损的主要因素及平整机工作辊不均匀磨损问题的主要防护措施。     

宽带钢热连轧精轧机组成套辊形配置技术研究与应用

为了实现热轧宽带钢板形的高精度控制,根据宽带钢热连轧精轧机组上游机架控制凸度与下游机架控制平坦度的特性,在首钢迁钢1580 mm热连轧生产线的精轧机组开发并应用了成套辊形配置技术.在F1机架工作辊采用负凸度辊形,加强带钢轧制过程的对中;在F2到F4机架工作辊应用低轴向力CVC辊形,对带钢进行凸度调控;在F5到F7机架工作辊上采用负凸度辊形,辅以长行程的工作辊周期性窜辊,均匀轧辊磨损,控制带钢的平坦度;在所有机架的支撑辊上采用VCR变接触式辊形,增加机架的横向刚度.采用此辊形配置后,带钢的板形控制精度达95％以上,同时,改善了带钢轧制稳定性,延长了轧制计划长度,实现了一定范围的自由规程轧制.     

高速钢轧辊在马钢CSP的应用研究

针对马钢CSP轧机工作辊不均匀磨损严重影响了带钢板形的问题,对CSP轧机F3~F4的磨损辊形进行了分析,指出了使用高速钢轧辊的必要性。针对高速钢轧辊的使用条件进行了大量的试验,通过分析现场的生产数据如轧制力、轧辊温度及轧辊表面氧化膜,制定了马钢CSP投入高速钢轧辊的使用工艺,并实现了该工艺条件下的长期稳定使用,通过现场实绩表明,使用高速钢轧辊大大改善了工作辊在线不均匀磨损,提高了热轧带钢的板形质量。     

轧辊磨损及补偿控制应用研究

热轧带钢板形的控制是多方面的,影响因素主要有轧制力、弯辊力、串辊位置、轧辊热膨胀、轧辊轮廓、轧辊磨损。这几个因素相互影响制约,共同控制着带钢板形的好坏。在众多因素中,要属轧辊磨损因素最为不可控。支撑辊表面往往是不均匀的、长期的磨损,并且支撑辊属于基础性的承载轧制力,所以对支撑辊磨损模型的与计算是十分必要的。在现有的板形控制模型中加入了补偿控制方法,产品的质量也产生了非常可观的提升。     

热轧薄带平整机支撑辊辊型优化的研究与应用

某热轧薄带平整机轧辊长度为1 800 mm,带钢宽度为1 320 mm,两者相差太大,造成工作辊与支撑辊间有害接触区长度过大,在轧辊自身挠度作用下,辊间应力峰值集中于带钢边部位置.随轧制公里数延长,工作辊边部磨损加剧,不利于后期板形控制,同时会缩短轧辊使用寿命.针对热轧薄带平整机工作辊磨损不均匀问题,设计优化支撑辊辊型...     

武钢2250热轧平整机窜辊策略的研究

为了抑制或均匀武钢2250热轧带钢平整机在轧制服役过程中所表现出严重的W形工作辊磨损,降低磨损峰值,改善工作辊出现褶皱、光带等辊面缺陷,提高带钢的板形质量。根据现场轧制工艺条件及生产实际,通过建立热轧平整机工作辊的磨损预报模型,对工作辊的窜辊方式、窜辊步长和窜辊节奏等主要影响因素进行了研究,提出了改进的工作辊窜辊策略。通过现场试验发现,工作辊磨损峰值小于40μm,较改进前减小约20%;板形调控特性得到改善,弯辊力调节量较改进前减小约30%;降低了辊耗,延长轧辊服役时间,单位磨损量减小约20%。     

无取向硅钢热轧板形控制的ASR技术

针对冷轧无取向硅钢片日趋严苛的板形质量问题,通过工业测试并分析发现热轧是无取向硅钢板形控制的关键工序,硅钢横向厚差偏大表现为中部凸度偏大、尤其是边部减薄显著,硅钢热轧下游机架工作辊磨损显著是造成硅钢横向厚差偏大的主要原因.在武钢1700热连轧机下游F5架采用自主开发的ASR非对称自补偿工作辊及配套工作辊窜辊和弯辊策略,工业试验轧制单位带钢出口凸度小于52μm的比例由13.70%提高到81.25%,凸度＞60μm的带钢比例从65.60%下降到6.60%,且轧制单位已由60块稳定扩大到80块以上.ASR技术已成功在大型工业轧机投入稳定运行并可推广用于低凸度超平材和SFR自由规程轧制.     

热轧带钢平整机工作辊磨损问题研究

热轧带钢平整机工作辊的磨损具有与热轧和冷轧工作辊磨损不同的特点,而磨损又直接影响板形。以某热轧厂的2250mm热轧带钢平整机为研究对象,从热轧带钢平整机的工作特点、工作辊的磨损机理出发,结合工作辊磨损辊形的现场测量,分析热轧带钢平整机的工作辊磨损特点和规律。结果发现工作辊辊身两侧存在严重的局部磨损。最后提出了减轻工作辊不均匀磨损的有效途径。     

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。     

高速钢轧辊在马钢CSP前机架应用分析

马钢CSP精轧机前段机架工作辊在线磨损量大且不均匀,造成了工作辊换辊频繁,成品带钢板廓不良,直接影响热轧产量。通过提高轧辊硬度和增加工作辊冷却的方法来降低轧辊在线磨损,进而提高带钢板形质量,跟踪分析高速钢材质轧辊在现场投用的过程及应用特点,总结并制定了高速钢轧辊的使用工艺。生产实绩证明,高速钢轧辊比高铬铁轧辊在线磨损量小、毫米轧制吨位高、热轧带钢的板形质量高。     

304不锈钢带板形控制的有限元分析

 为了掌握十二辊轧机中间辊横移量对带钢板形的影响规律,运用ANSYS/LS-DYNA显示动力学有限元软件,对十二辊轧机轧制不同宽度的304奥氏体不锈钢带进行中间辊横移控制的数值模拟。研究了当中间辊沿操作侧进行－30～－50 mm横向移动及带钢宽度变化时,工作辊有载辊缝和带钢应变曲线的变化情况。结果表明,动态调节中间辊横移量使对中长度[L]占来料宽度的55%～60%,可以获得平直度高的板形。     

Profile and Flatness Control Technology With a Long Shifting Stroke on Wide Non-Oriented Electrical Steel Sheets

 In order to solve the difficult profile and flatness control problem of wide non-oriented electrical steel sheets, the factors such as the relationship between strip crown control and strip width, the relationship between the maximum wearing value of work roll and the number of a rolling campaign and the wear contour change of work roll were analyzed on the basis of industrial test. Through analyzing the rolling process characteristics of non-oriented electrical steel sheets, the ASR (asymmetry self-compensating work rolls) shape control technology and its roll shifting strategy of the wider non-oriented electrical steel sheets was proposed and developed. When the technology was applied, the number of the wide non-oriented electrical steel (23 mm×1280 mm) in one rolling campaign rose from 40 coils of the trial production to 70 coils of the industrial production, the ratio of the measured strip crown less than 45 μm was increased from 500% to 949%, and the ratio of the measured strip crown more than 60 μm was decreased from 200% to 07%.     

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。     

适用于六辊UCM轧机中间辊侧向横移变凸度的新辊形研发

六辊轧机是目前生产冷轧、箔轧带材常见的机型,主要有UCM及CVC两种类型。针对UCM类型的六辊轧机在轧制较窄宽度和一般宽度带材过程中、通过中间辊时轴向横移板形控制能力较弱的问题,提出了一种中间辊单侧轴向横移变凸度的新辊形,简称SVC(Side Variable Crown)辊形,由此建立普通六辊和SVC辊形六辊的有限元三维仿真模型。通过模型,分析了SVC辊形空载辊缝调节能力,分别比较了在轧制窄宽度和一般宽度带材的两种辊形中间辊轴向横移时的板形调控能力,发现SVC辊形可增强六辊轧机中、窄带材的板形调控能力,增加了轧机的板形调控手段,同时改善辊间接触压力尖峰,可减轻辊间压痕,提高轧辊的使用寿命。     

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。     

基于多目标优化的冷连轧工作辊窜辊优化控制

 为了解决在高速连续生产中前后两卷带钢规格发生变化时,工作辊在线窜动和工作辊锥形段辊形引起的机组频繁断带问题,基于多目标寻优理论构造了工作辊窜辊多目标函数,计算得到了不同辊形下的最优窜辊区间,提高了轧机边部减薄控制效果。根据工作辊窜辊速度动态补偿控制确定不同轧制力条件下窜辊速度优化控制值,减小轧辊磨损和轴向力影响,保证高速轧制过程的稳定,减少带钢在工作辊窜动过程中产生的断带次数,提高了机组作业率和产品质量。     

CVC轧机辊型设计原理和控制模型的探讨

CVC技术对于板带的断面形状及板形的控制是非常有效的手段,而开发这一技术的关键软件是CVC辊型的设计原理及轧机的控制模型。 本文阐述了辊型的设计原理,指出CVC的S形辊型曲线由以下三部分构成,1.标准轧制状态下承载辊型的三次基本曲线;2.补偿标准轧制状态下轧辊变形的二次曲线;3.补偿基本曲线锥度的三次曲线。根据这一原理推出轧辊的凸度值是带钢宽度和横移距离的函数。 另外,还以轧辊的弹性变形理论出发导出了带钢凸度、宽度及轧制压力之间的关系。基于导出的关系,便可进行轧辊横移距离的设定,以补偿由轧件宽度及轧制压力的扰动所引起的轧件凸度变化,从而达到控制效果。     

冷轧平整机板形问题的特点及对策

对某冷轧厂1700mm单机架平整机的板形问题进行了综合研究，发现该轧机在辊形加工、轧辊磨损及弯辊使用等方面存在的问题，并通过有限元模型研究了辊形对板形的作用，分析了平整上弯辊对板厚的影响，指出平整机板形问题的特殊性。针对平整板形的设备工艺特点，提出了新的辊形配置方案并正式投入生产。结果表明，改进后的辊形配置对降低弯辊调整量、改善板形、提高生产过程稳定性效果显著。     

热轧宽度模型改造

为了改善国内某热轧厂宽度控制稳定性和精度,在对原有模型和质量问题分析基础上,针对粗轧宽度模型实施了模型架构、模型算法、模型参数、自学习方式、短行程控制以及宽展预测模型的改造和优化。对钢种层别进行细分,自适应参数考虑了不同轧制生产模式的影响,带钢的头尾短行程控制曲线采用了可变多点方式,增加了立辊孔型模型以及立辊磨损模型,在宽展计算时考虑孔型的影响磨损量的贡献,提高了宽度模型预报精度。实际应用结果表明,经过优化改良的宽度模型有效提高了宽度控制稳定性和产品精度。     

Development of Mathematical Model for Control Wear in Backup Roll for Hot Strip Mill

The precision of strip flatness depends on several factors; wear of rolls is one of the main variables that have influence on the surface quality of the strip. The wear of the roils represents a complex friction condition, sometimes the wear in the backup roll is not analyzed because the strip is not in contact with the backup roll; however, after several campaigns of rolling, the wear in the backup roll becomes dangerous because the pressure distribution is not uniform. Investigation of mechanism of the surface deterioration of the backup roll for the hot strip rolling is very important for the development of the automatic strip shape control system used in hot strip mills. A mathematical model is developed considering the Hertzian pressure distribution between two cylinders with parallel axes. It is used in real time for calculating the wear in the backup roll and in this manner take deci- sions for preventing finished product reworking or damage of equipments, which result in accidents caused by excessive wear in the backup rolls.