辊面氧化膜局部保留及其对粗轧板形的影响探讨

为改善粗轧R₂新辊上机1万t以内的板形游动和打滑问题,研究了3种不同形式辊面氧化膜局部保留的工作辊对粗轧板形的影响规律。通过分段函数的方法,磨削出3种不同形式的局部氧化膜保留的粗轧工作辊,分别为：上下辊均为半磨削,保留中间氧化膜;上辊为半磨削,下辊为全磨削,上辊保留中间氧化膜;上下辊均保留两肋氧化膜。对比了3种不同形式局部氧化膜保留的工作辊与全磨削工作辊轧制对应的带钢镰刀弯精度。试验结果表明：这3种粗轧工作辊氧化膜局部保留的方式,均可有效控制新工作辊上机初期的板形游动问题,与全磨削工作辊相比,这3种氧化膜局部保留方法可使粗轧板坯镰刀弯控制精度从33%提升至45%。通过对每次下线的工作辊上下对调,再仅将上辊保留中间氧化膜,下辊为全磨削,或者将上下辊均为半磨削和上下辊均保留肋氧化膜的工作辊交替使用,均可实现每套工作辊都有局部氧化膜保留,同时确保轧辊使用安全,有效控制粗轧工作辊上机初期带钢的板形游动问题并提高镰刀弯精度。     

基于辊径方差最小的三次CVC辊型参数设计方法

针对CVC轧机辊型设计过程中个别辊型参数计算方法不完善的问题,根据CVC轧机的工作原理及板带凸度控制要求,在推导出辊缝函数的基础上,计算得到了辊缝等效凸度表达式,进一步对各个辊型参数的具体含义进行了阐释,首次定义了辊径方差新概念并推导出了其表达式,基于此提出了一种保证上下工作辊辊径方差最小的三次CVC辊型参数优化方法。应用本文提出的辊型参数设计方法,对国内某冷轧厂的CVC轧机辊型参数进行了优化计算,在保证轧辊等效凸度控制能力的基础上,减小了上下工作辊的辊径方差,使轧辊磨损更加均匀,同时也保证了出口带钢的板形质量,为生产现场的辊型参数设计及辊型磨削奠定了理论基础。     

1200mm冷轧平整机设计与实践

分析了冷轧平整机辊型配置对带钢板形的影响因素和机理,对辊型进行计算与配置,将工作辊由平辊改为中凸形,支撑辊由平辊改为边部弧线形,提高弯辊和控制板形的效率,使带钢浪形缺陷的控制水平进一步提高。     

浅谈轧辊磨削质量影响因素及主要缺陷控制

轧辊是保证带钢表面质量的重要设备,在轧制生产中会受到机械磨损、高温氧化等因素影响使其表面受损,最终影响带钢质量.轧辊磨削加工就是为了恢复轧辊表层的力学及物理性能、辊型和表面粗糙度,从而保证轧制产品的表面质量及板形,因此,轧辊磨削在带钢轧制生产中有着重要的地位.     

冷连轧用板形自动控制

冷轧过程中的带钢形状对产品产量,质量以及下工序中的生产率都有很大的影响。本文作者在水岛厂的五机架冷连轧机上发明了自动板形控制系统,它是用一个两辊式的板形检测装置,安在第五机架的出口侧。此系统通过测定带钢上的张力分布来检测带钢板形,并把其输出信号自动地反馈到压下装置和工作辊弯辊装置上,使之得到良好的带钢板形。这个设备自1969年10月在冷连轧机上使用以来得到如下效果: (1)这个两辊形的板形控制装置其精确度为δ/1=±0.4％(称为波动值)。 (2)在整个带钢长度上的波动值大都小于±0.6％,但是在带钢的焊接处,由于工作辊弯辊装置反应缓慢,此波动值常常达到±1.9％。     

热轧平整板形与轧机表面调控特性研究

板形和表面质量是影响热轧薄带钢最终成品质量的两大关键因素。针对首钢迁钢2 160 mm和1 580 mm两套热轧平整机在生产薄规格集装箱板和酸洗板板形质量和表面质量的差异,通过建立四辊平整机的有限元模型,结合现场实际工况,对比研究了工作辊弯辊功效、凸度调节范围和辊间接触压力分布,通过投入使用VCR支撑辊和高次负凸度工作辊的辊型配置,有效满足了薄带钢平整对于板形和表面质量的高要求。     

本钢1780mm热连轧薄规格产品板形优化

针对本钢1780mm生产线薄规格产品板形不良问题,分析了该生产线板形计算模型,得出末机架弯辊力负极限、轧辊辊型匹配不良、轧辊磨削精度低、带钢温度不稳定、一级及二级控制系统不完善、轧制计划及轧制节奏不合理、工艺设备精度不达标是问题产生的主要原因。为此,对精轧机负荷分配、轧辊辊型、轧制计划和节奏、板形控制模型等进行了优化,使带钢平直度指标命中率从88. 3%提高至92. 8%,凸度指标命中率从90. 5%提高至96. 7%。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

“阶梯辊改善热轧板形技术”通过鉴定

本工作由上钢一厂和北京钢铁研究总院共同进行,并通过部级技术鉴定。根据消除支撑辊和工作辊有害接触区控制板形的原理,结合上钢一厂钢板车间现有热轧机参数,进行了理论计算,确定了阶梯形支撑辊的加工工艺,调整支撑辊的水平度,以最终确定各机架支撑辊的阶梯宽度和磨削深度。经试用,带钢板形明显取得改善,板     

基于弹塑性有限元的板形控制机理研究现状与展望

带钢冷连轧过程中的板形控制问题因具有多变量、多控制回路、非线性和强耦合等特征，是工业控制领域最为复杂的控制过程之一。精准的板形预测模型是提高板形控制水平的重要保证。当前，弹塑性有限元法能够耦合分析轧制过程中带钢的弹塑性变形、轧后的残余应力以及轧辊的弹性挠曲、弹性压扁，因此在带钢轧制领域有很广泛的应用。介绍了现代板形控制系统的工作原理，以及当前弹塑性有限元法关于板形控制问题分析的研究进展。同时，采用显式动态有限元建立了六辊UCM轧机的三维数值仿真模型，研究了不同板形调节机构对带钢板形的调控特性及其最优调节量，并采用实际轧制试验对模型进行了验证。结合带钢保持良好板形的几何条件，利用所建立的UCM轧机模型，分析了中间辊轴向横移、工作辊与中间辊弯辊对带钢横截面形状、凸度、边降及平直度的影响。最后，对有限元法应用于分析板形控制问题的方向进行了展望。     

超高强钢镀层均匀性研究及优化控制

针对超高强钢在生产过程中容易出现沿带钢宽度方向镀层不均的问题,通过数值模拟仿真,研究了气刀位置带钢板形对镀层均匀性的影响,分析了气刀位置带钢板形随工艺参数的变化趋势,并提出相应优化措施,有效改善了超高强钢镀层横向均匀性。结果表明：带钢上下表面镀层沿宽度方向呈现对称的“C”形分布,镀层偏厚位置的镀层重量与镀层偏薄位置可相差1倍以上;带钢在锌锅内部经过沉没辊时,带钢上下表面产生的不对称变形使带钢在气刀位置形成C形翘曲,导致带钢上下表面与气刀距离产生显著差异,形成横向镀层不均;不同纠正辊进给量及冷却塔段张力对气刀位置带钢板形产生显著影响,随着纠正辊进给量的增加,气刀位置的带钢板形会发生显著变化,经历了“C”形、平直、“W”形,反“C”形4种状态。通过优化纠正辊进给量与冷却塔张力,可实现超高强钢镀层横向均匀性的良好控制。     

热轧高强钢带钢平整工艺研究及应用

板形和表面质量是高强钢带钢的重要质量指标。为了提高高强钢带钢的板形质量,更好地满足用户需求,针对高强钢带钢存在的板形问题,建立了一套针对高强钢带钢平整机的辊型曲线及工艺参数优化数学模型,开发了高强钢带钢专用平整工艺及配套的平整机辊型曲线,实现了屈服强度高达690MPa带钢的平整。     

1420六辊UCM冷连轧机板形控制性能分析与应用

以某1420六辊UCM冷连轧机为研究对象,利用Marc大型有限元软件平台建立了六辊UCM轧机辊系变形三维非线性仿真模型。通过数值模拟对各种板形调节量作用下的带钢弹塑性变形和轧辊弹性变形进行耦合分析,并深入研究了六辊UCM轧机工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段对带钢出口横向厚差、带钢金属横向位移和轧机辊系弯曲的调控效果,从而为辊型优化设计和板形在线控制提供了理论基础和参考依据。     

阶梯辊改善热轧板形技术通过鉴定

为改善带钢板形,冶金部钢铁研究总院根据消除支撑辊和工作辊有害接触区以改善板形的原理,结合我国轧机现状,通过理论分析计算及实验,提出了四辊热轧带钢轧机的支撑辊采用阶梯辊型的方法。上钢一厂与钢铁研究总院共同合作,在钢板车间1200毫米机架热连轧机上应用了这一技术,经生产实验,确定了各     

热轧带钢生产中的板形控制

针对带钢生产中出现的板形问题进行了分析,得出板形主要与轧件温度、辊缝设置、轧辊辊型等因素有关,进而提出了预防措施:不断进行轧辊辊型优化、确保轧机调整精度及保证带钢良好的运行环境。     

冷轧平整机辊型设计与实践

分析了冷轧平整机辊型配置对带钢板形的影响因素和机理,结合辊型计算与配置,较好地控制了板形质量。     

冷连轧过程中间辊横移模型研究与设定

中间辊横移对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与带钢轧制的工艺特点,建立了UCM轧机的横刚度系数分布曲线,计算并分析了中间辊横移位置设定对成品带钢板形和横向厚度分布的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、工作辊辊径及工作辊热凸度等因素对最优中间辊横移位置的影响规律。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程中间辊横移位置的设定计算模型。采用新模型设定中间辊横移位置,成品带钢的边部减薄量减小了22 μm,板形统计值提高了4.41%,板形标准差平均减小了1.51 IU,新模型对成品带钢边部减薄量和板形的控制均有不同程度的改善和提高。实践证明,该中间辊横移模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产实践。     

基于单纯形搜索的CVC冷轧机板形预设定模型

针对某双机架可逆四辊CVC(Continuous Variable Crown)冷轧机轧辊服役后期带钢出现二肋浪的情况,采用影响函数法对轧辊磨损前后轧机的板形控制特性进行了对比分析。综合考虑轧辊热辊形、磨损辊形以及辊系弹性变形和带钢张应力分布,结合轧机的板形控制策略,以加权的二次板形和四次板形偏差平方和为目标函数,利用二维单纯形搜索法开发了板形控制预设定模型。研究结果表明:工作辊磨损量较小,对轧机板形控制性能的影响较小;支撑辊磨损后期,带钢的二次凸度变化较小,而四次凸度值显著变大。现场工业实验表明该模型给出的预设定值提高了带钢的板形质量和板形控制的稳定性,减少了支撑辊服役后期带钢的板形缺陷,为改善该轧机产品的板形质量提供了理论参考。     

1 700 mm平整机薄规格带钢板形缺陷控制研究与应用

为提高某厂1 700 mm罩退平整机板形控制能力,改善薄规格带钢的板形控制质量,以平整机辊型配置优化为基础,对平整轧制力、弯辊力、张力、延伸率等工艺参数进行了优化,并优化了罩退机组对上游产线的板形控制要求,在酸轧采用统一的双边浪板形目标曲线,形成了一整套针对薄规格带钢的板形控制工艺技术,并在生产中得到稳定应用。宽规格带钢板形一检不合格率由11.47%降至1.24%以内,中间规格带钢板形一检不合格率由4.91%降至0.74%以内,窄规格带钢局部浪一检不合格率由95.5%降至8.4%,支撑辊辊型不均匀磨损得到改善,服役吨位提高了30%。