热带钢轧机非对称工作辊的研制与应用

热轧精轧机组下游机架既要实现板形控制,又要均匀化轧辊磨损以实现自由规程轧制.同时,硅钢、集装箱用钢等专用钢边部减薄严重,常规的板形控制手段难将凸度控制到目标值.开发了非对称工作辊,辊身一端带特殊曲线,上下工作辊成反对称放置.改变轧辊的轴向位置,带钢凸度变化量可超过150μm.设计了针对该工作辊的特定窜辊策略,带钢边部板形可得到有效控制.改善了轧辊磨损辊形,有利于实现自由规程轧制.在鞍钢1700ASP生产线上的使用实绩表明,采用非对称工作辊后,硅钢凸度降低了29.8%,高强度钢的凸度可降至50μm以下,且凸度控制稳定.     

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.     

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.     

热带钢轧机板形综合控制技术开发

为了改善热带钢轧机的板形控制性能、提高产品的板形质量、降低生产消耗,针对工作辊可轴向窜动的热带钢轧机,在大量有限元模拟基础上开发了特殊的工作辊辊形技术和支持辊辊形技术及相应的板形控制模型,包括过程控制系统(L2级)的板形设定控制模型和基础自动化系统(L1级)的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型及平坦度反馈控制模型.在经历离线模型建立、在线编程和调试等诸多复杂过程后,辊形技术及板形控制模型在工业宽带钢热轧机上进行了长期、稳定的应用.生产实践表明,采用这些板形控制技术后,凸度偏差控制在±18μm的比例超过93%,平坦度偏差控制在±25IU的比例超过94%,同时实现了自由规程轧制.     

“1+4”热连轧板形板凸度自动控制系统分析

从板形控制方程和生产线的板凸度控制结构入手,针对"1+4"热连轧生产线的板形板凸度控制系统的轧制力分布、工作辊冷却喷射、工作辊弯辊力控制、轧制力跟随控制等功能及其实现作了全面详细的介绍,给出了板形板凸度的实时控制方法,对工艺技术的提高和带材板形的改善有很好的帮助.     

高强度低合金钢热轧板形综合控制技术

 随着高强度低合金钢的广泛应用,高强度低合金钢的板形问题,特别是带钢出口凸度大问题,越来越受到关注。为了解决该问题,从辊形、模型、工艺3方面着手,在涟钢2250热连轧机综合采用优化工作辊CVC辊形及配套变接触支持辊VCRplus辊形,改进凸度反馈控制模型参数,优化精轧负荷分配等技术,显著提高了高强度低合金钢的板形控制效果,高强度低合金钢的平均凸度命中率提高了37.98%,尤其是对于超厚规格带钢,凸度命中率由原来的25.48%提高到95.89%,同时上游机架的综合辊耗降低了23.29%,延长了轧辊的使用寿命,创造了显著的经济效益。     

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。     

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。     

Citisteel 4060mm 宽厚板轧机板形问题的分析和改进措施

通过对 Citisteel三年板凸度数据的分析 ,认为采用合理的配辊制度和精心操作可提高板形质量 ,通过增加轧辊原始凸度可降低平均板凸度 ,但不能改进板凸度的标准差 ,因此生产出来的钢板凸度波动较大。分析后认为采用动态设定板形测控方法的板形最佳规程 ,不但可以进一步降低平均板凸度 ,而且可以大大降低其标准差。通过与中国首钢和舞钢两套宽厚板轧机对比及参考它们的经验 ,Citisteel工作辊换辊周期应当减小 ,轧 4 0 0 0 t左右换一次工作辊比较合适。文中提出用动态设定型板凸度模型建立轧辊热凸度模型的新方法     

高强度管线钢热轧板形控制技术的研究

随着高强度管线钢的广泛运用,管线钢的板形问题越来越受到关注.由于管线钢强度大,精轧温度低,各机架轧制力普遍较大,板形难以控制.在鞍钢2150热连轧机上游机架F2到F4使用自主研发的LVC工作辊以及相应的窜辊和弯辊策略,下游机架采用常规工作辊长行程窜辊,支持辊全部采用变接触轧制技术,使得现场轧制高强度管线钢的板形控制水平得到了大幅度的提高,带钢出口凸度的合格率由原来的18.79%提高到96.27%,并且延长了换辊周期.现在该项技术已经在鞍钢2150热带钢轧机实现上机稳定运行.     

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%.     

某热轧1580生产线工作辊热凸度分析研究

热轧精轧机换辊、轧制中断、轧制节奏明显变化等工艺条件下,容易出现较大偏差,导致轧制不稳定、板形有质量缺陷等问题。对首钢某热轧1580生产线工作辊冷却方式进行改造,由辊身均匀冷却方式改为中段集中冷却方式,以便降低工作辊中部温度、减小中部与端部的温差,从而获得较好的工作辊热凸度轮廓曲线,轧制出板形和表面质量良好的带钢产品。     

Setting method of rolling schedule for reversible four- high mill of narrow strip

The small four- high rolling mill of narrow strip has such structural features of small absolute value of working roll diameter, which causes problems like non- negligible horizontal displacement of the work rolls, larger thermal crown of the work roll, and more complicated shape control of the plate. The shape was more dependent on rolling schedule. The equipment and process characteristics of reversible four- high mill of narrow strip were fully considered. The influence model of rolling schedule of small four- high rolling mill on shape was established. The influence of specific path rolling schedule parameter on the shape was quantitatively analyzed. The targets were that the rolling pass was minimum and the relative load was the most uniform. Meanwhile, the influences of such factors as shape control, rolling stability and prevention of surface defects were also considered. A set of comprehensive optimization method for rolling schedule was put forward, which was suitable for small four high mill and taking account of shape control. Relevant technology was applied to the production practice of 450 small four high rolling mill in a company. Good results were achieved after the application in the field. The shape closure rate of the unit decreases by 45. 5%.     

工作辊凸度对超宽六辊CVC轧机板形调控性能的影响

 以国内某2 230 mm冷连轧机组六辊CVC轧机为研究对象,利用非线性有限元方法,模拟分析了弯辊和窜辊综合调控下工作辊初始凸度对承载辊缝形状、辊间接触压力分布的影响规律。结果表明,当工作辊采用凸度为0~75 μm的抛物线辊型时,轧机承载辊缝凸度调控域发生平移而面积基本不变,但随着工作辊初始凸度增加,辊间接触压力峰值和不均匀度均有所改善,有利于降低轧辊磨损和辊耗。对比分析了不同板宽条件下的辊缝凸度调节域,结果表明,CVC轧机对宽带钢的板形调控能力要明显高于窄带钢,且对二次、四次板形具有较好的抑制作用,为宽薄带钢冷轧机型选择提供了理论依据。     

板宽变化对辊型曲线的影响

本文根据现场不同板宽、不同轧制条件情况,实测了轧制压力等工艺参数。从工况轧制压力范围出发,在保持辊间接触总压力不变和单位宽度上压力不变的条件下,研究了中厚板轧机辊型曲线随板宽变化的情况。分析表明,辊型曲线最大凸度值与板宽变化相关。即在保持辊间接触应力均布的情况下,总压力不变时,工作辊辊型曲线最大凸度值随板宽增大而减少,支承辊辊型曲线最大凸度值随板宽变化不大,而当单位宽度压力不变时,工作辊与支承辊的辊型曲线最大凸度值均随板宽的增大而增大。     

基于多目标遗传算法的工作辊温度场计算与分析

等效换热系数是热连轧机工作辊温度场仿真模型的核心输入参数,多采用遗传算法优化得到,某1800 mm 热连轧机存在品种、规格交替轧制,等效换热系数的准确计算比较困难.选取多组典型工艺条件下的工作辊下机后表面温度作为优化目标,采用多目标遗传算法进行优化,并通过改变遗传算子有效避免了算法早熟及局部收敛等问题,获取了具有较强适应性的等效换热系数.仿真和实测数据的对比结果证明了优化模型的可靠性.利用仿真模型分析了主要工艺参数对工作辊热凸度的影响,并提出同宽交替时,工作辊热凸度随轧制进程呈指数变化,而在品种、规格交替编排轧制工艺下相邻带钢轧制时工作辊热凸度存在6-21.8μm 的波动,且随轧制进程趋于稳定.     

冷轧工作辊热凸度及其对板形影响

冷轧过程中工作辊的热凸度变化是决定带材板形质量的重要因素,研究分析工作辊的热变形及其对板形的影响对于提高带材质量有着重要的意义.以某厂1 450 mm冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS与LS-DYNA分别建立四机架与五机架的工作辊二维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型,并将2个仿真模型相...     

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。