四辊CVC冷轧机辊间压力影响因素分析

CVC轧机辊间接触压力分布不均,辊间压力峰值易引起严重的支撑辊不均匀磨损,甚至造成轧辊的剥落。采用影响函数法,分析了轧件宽度、工作辊横移位置、弯辊力以及支撑辊凸度对辊间压力分布的影响;研究了在应力集中最严重的横移位置时,支撑辊端部采用圆弧形倒角和抛物线形倒角时,倒角参数变化对辊间压力分布的影响规律。结果表明:CVC轧机辊间压力成S形分布,在轧辊右端存在较大的应力集中;轧件越宽,应力集中越严重;横移位置为负向最大时,辊间应力集中最严重;增加支撑辊凸度能减小辊间接触压力的峰值,但是对辊间压力分布的改善不明显;弯辊力对辊间压力有较大的影响;使用合适的抛物线形倒角和圆弧形倒角均能很好的减小辊间接触压力的峰值,并使辊间压力分布更均匀。研究结果可为CVC轧机支撑辊辊形设计提供理论依据。     

六辊冷连轧机中间辊横移过程辊间接触压力分析

 为了使轧机板形控制性能适应带钢规格材质变化,用于连续轧制高档冷轧薄带钢的六辊冷连轧机大都采取中间辊可横移技术。但是,中间辊横移必定使辊间接触压力分布更不均匀,导致出现接触压力尖峰。在中间辊横移过程中,辊间接触压力和横移阻力都会随横移速度的变化而发生改变,并可能导致辊间接触压力在轧辊端部形成更大的压力尖峰,从而造成轧辊磨损不均匀并缩短轧辊的使用周期。通过建立有限元仿真模型,以仿真模拟获得中间辊横移过程中辊间接触压力的变化规律后,优化设计轧辊辊形,并且提出使用非对称弯辊力的方法,实现了辊间接触压力的分布均匀化,降低了辊间接触压力尖峰值,并延长了轧辊的使用寿命。     

四辊CVC轧机支撑辊倒角形状优化

采用影响函数方法对CVC轧机的辊系弹性变形进行了系统分析,计算了三种不同支撑辊端部倒角形状下辊间接触压力的分布,并与无倒角时进行比较;对直倒角、台阶型倒角和圆弧型倒角参数进行优化设计,优化后辊间接触压力峰值大幅降低。结果表明,圆弧型倒角对辊间接触压力的改善效果最好。     

HC轧机辊型曲线优化

HC轧机采用中间辊轴向窜动技术,使轧机的横向刚度显著增加,提高了板形控制能力。但由于中间辊轴向窜动后,在工作辊与中间辊、中间辊与支撑辊间形成接触压力峰值,导致轧辊局部磨损及带材表面质量问题。建立了HC轧机板形和断面形状计算模型,研究了支撑辊及工作辊辊型曲线对辊间接触压力分布的影响规律,在此基础上优化了1220HC轧机支撑辊及工作辊辊型曲线。理论计算及工业生产试验表明,在保证轧机板形控制能力前提下,在HC轧机支撑辊及工作辊上采用合适的辊型曲线,可将支撑辊与中间辊间的接触压力峰值降低20%以上,将工作辊与中间辊间的接触压力峰值降低10%以上,从而避免辊间接触压力峰值带来的轧辊局部磨损及相应的带钢表面质量问题。     

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。     

首钢3500 mm中板轧机辊型研究与应用

采用影响函数法建立轧辊的弹性变形解析模型,针对首钢3 500 mm中板轧机在轧制过程中,支承辊端部出现剥落或掉肉现象,根据首钢中板厂的轧制工艺,分析了不同板宽、不同轧辊辊型、不同轧辊端部倒角以及直倒角参数对辊间压力分布的影响规律.研究结果表明,在轧制能力范围内,轧件越宽,轧辊采用凹辊型可以使辊身部的辊间压力分布更为均匀;倒角的选择和改变直倒角的参数都会相应地改变端部的应力集中现象.研究结果为该轧机的辊型的改造和配置以及提高轧辊寿命提供了理论依据.     

冷连轧机辊型参数综合优化设计方法及应用

针对国内某1 420极薄带钢冷连轧机组辊耗较大,甚至偶发轧辊剥落和爆辊的问题,研究冷轧辊型曲线设计的一般方法,再结合对象轧机的设备与工艺,建立冷连轧机组轧辊辊型曲线参数优化设计模型,并为对象轧机优化设计出新的支撑辊辊型曲线和中间辊辊型曲线。新辊型曲线能够降低轧辊辊间压力分布不均匀程度,并改善弯辊力的调节效果,将其应用于该1 420冷连轧机组后,减少了辊耗与轧辊爆辊的发生率,改善了产品质量,提高了品牌竞争力,给企业带来了效益。     

倒角对变接触支撑辊辊形性能的影响

 辊间接触应力分布直接影响轧辊疲劳状态与磨损状态,进而影响支撑辊的使用寿命。在支撑辊辊形为VCR+条件下对不同倒角长度与倒角深度的54种工况采用二维变厚度有限元模型进行仿真分析,论证了在不同倒角条件下辊间接触应力峰值大小与位置的变化关系,并提出了倒角性能参考量来评估倒角形式对轧辊疲劳失效的影响。最终根据有限元分析结果结合支撑辊下机磨损状态提出了在VCR+辊形条件下倒角优化方式,为现场支撑辊倒角优化提供了理论与实践依据。     

辊系弹性变形数值模拟与辊型优化

辊间接触压力的不均匀分布是导致支撑辊剥落的主要原因之一。利用数值模拟方法,分析了不同工况条件下的辊间接触压力分布,明确了主要工艺参数如轧制力、弯辊力等对辊间接触压力分布的影响规律,以及辊间接触压力峰值分布与支撑辊剥落带的对应关系。利用变接触支撑辊技术的思想,结合现场实际情况,对支撑辊辊型进行了优化,优化后的支撑辊辊间接触压力峰值得到显著降低,接触压力的不均匀分布也得到了明显的改善。     

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。     

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。     

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...     

六辊冷轧机变接触中间辊板形控制性能研究

为了实现辊间压力均匀分布,降低辊间压力尖峰值,提出将变接触技术应用在六辊冷轧机上,即通过中间辊采用特殊的VCR（Varying Contact Roll）辊形曲线,使其兼有六辊CVC轧机的“辊缝柔性”和六辊HC轧机的“辊缝刚性”,并且极大的改善了辊间压力分布情况,有利于工业的稳定生产和带钢板形质量的提高,并且可以节省投资成本和生产费用。     

宝钢冷连轧机组末机架辊型改造策略的探讨

针对宝钢某冷连轧机组在生产高端产品过程中采用CVC系列机型时由于辊间点接触造成局部辊间压力 过大、磨损不均匀影响产品板形与表面质量的问题,在对冷轧机组的主流机型及其优缺点进行简单分析的基础上, 经过大量的现场试验与理论分析,结合某冷连轧机组设备与工艺特点,充分吸取德系CVC机型与日系HC机型的 优点,提出了上游机架仍然保持现有的CVC系列不变以充分利用其强大的板形板凸度及边降控制能力、而末机架 工作辊与支撑辊保持平辊不变、中间辊中部采用平辊以及边部采用优化辊型的改造策略,经过现场试验效果良好, 可以有效地改善高端产品的板形与表面质量、降低辊耗。