马钢CSP热连轧机支撑辊使用探讨

CSP热连轧机采用CVC工作辊与常规支撑辊的辊形配置,支撑辊易发生不均匀磨损。结合马钢CSP热轧生产线支撑辊的现场使用情况,分析了常见支撑辊事故及产生原因,提出要加强对支撑辊的使用管理和维护,在支撑辊上机前进行必要的探伤检测,并针对支撑辊承受的不均匀辊间接触压力,进一步提出新的支撑辊辊形,工业试验表明,新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能。     

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。     

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。     

宽带钢热连轧机组均压支承辊辊形开发与应用

 CVC工作辊辊形自发明以来在全球150多条热连轧生产线上得到应用,以控制带钢的板形。实际应用中,与CVC工作辊配对使用的支承辊无论采用平辊还是CVC辊形均存在非均匀磨损甚至轧辊剥落失效的问题,主要原因是CVC支承辊辊形和平支承辊与CVC工作辊配置时存在接触压力集中。为了解决此问题,设计并应用了一种均压支承辊辊形与CVC工作辊配置使用。此辊形是变接触支承辊辊形（VCR）与CVC支承辊辊形的组合,具有变接触辊形的优点,同时又能更好地与CVC工作辊配置使用。均压支承辊辊形应用后,改善了CVC工作辊与支承辊辊间接触状态,解决了轧辊剥落问题,并改善了带钢凸度质量。     

马钢CSP工作辊CVC辊形优化与应用研究

针对马钢CSP热连轧机F2机架CVC工作辊窜辊行程总是窜到负极限、窜辊行程利用率低,以及CVC工作辊磨损不均等问题,通过大量统计分析F2机架工作辊的窜辊位置分布,根据CVC辊形的设计原理,针对F2机架设计了新的CVC辊形曲线,并进行了工业试验。试验结果表明:F2机架新CVC辊形的应用,提高了F2机架CVC轧辊的窜辊利用率,均匀了轧辊磨损。     

2250mm宽带钢热连轧生产线凸度控制优化

 首钢迁钢2250mm热连轧生产线在达产初期出现了带钢凸度控制稳定性差的问题,甚至出现负凸度现象。对此热轧生产线的生产数据进行了分析,同时对轧辊温度与辊形进行了实际测量。究其原因为CVC辊形对热凸度和磨损辊形较为敏感,工作辊冷却水能力不足引起的轧辊热凸度过大破坏了CVC辊形曲线的板形控制能力。由于改造轧辊冷却水系统费用较高,需要停产,为了解决凸度控制稳定性问题,采用了辊形优化设计的方法。对精轧机组的CVC工作辊辊形进行了优化,空载辊缝凸度调控范围从［－0.7mm,0.7mm］增大到［－1.2mm,12mm］。同时,为了改善CVC工作辊与支撑辊辊间接触状态,设计并应用了CVC支撑辊辊形。此CVC辊形配置解决了首钢迁钢2250mm热轧线凸度控制稳定性差的问题,板形控制精度由原来的67%提高到了93％以上。     

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。     

CVC工作辊非对称磨损分析与预报模型建立

 CVC辊形以其较强的凸度控制能力在热连轧中有着广泛的应用,但是CVC辊形不具有均匀磨损的能力,其磨损往往比较严重,且呈现出非对称性。针对该特点提出CVC工作辊非对称磨损的表征方法,利用该方法对某1 800 mm CSP生产线下游机架CVC工作辊非对称磨损情况进行分析。统计结果表明,下游机架工作辊磨损多为非对称形式,并与CVC辊形呈现出一定的对应性。在此基础上,提出辊径对整体磨损影响系数及辊径对轧制力影响系数2个新的磨损模型参数,并建立针对CVC轧辊的非对称磨损预报模型,利用遗传算法对模型参数进行优化,并利用实测数据进行验证,改进后磨损模型精度比常规磨损模型精度平均提高了约35%。     

带钢热连轧机支持辊磨损的研究

通过对1800mm轧机与2250mm轧机支持辊磨损辊形的测量与分析,揭示了热连轧机支持辊磨损的特点;并通过计算分析认为工作辊的CVC辊形、直径差的存在和工作辊的硬度是造成支持辊磨损不均匀的原因.     

六辊CVC平整机横向辊印缺陷分析与控制

为解决某厂六辊CVC平整机换辊后出现的横向辊印缺陷问题,采用三维光学轮廓仪对横向辊印缺陷样板进行了检测与分析,获得缺陷区域与正常区域的表征参数差异。研究了平整机辊缝闭合过程辊间接触压力分布,确定横向辊印缺陷的产生机理。在此基础上,提出了平整机中间辊CVC辊形优化与辊缝闭合过程参数优化解决方案,并应用于工业生产,消除了横向辊印缺陷。     

涟钢CSP工作辊与支持辊辊形优化与应用研究

针对涟钢CSP热连轧机上游机架CVC工作辊窜辊行程总是窜到负极限、窜辊行程利用率低,以及支持辊磨损不均匀等问题,基于大量数据统计和分析,根据CVC工作辊辊形的设计原理及引进变接触和叠加反CVC支持辊辊形技术,对上游机架工作辊及支持辊进行了优化设计。通过工业试验,取得了良好效果。     

CSP末机架支持辊辊形研究

针对CSP热连轧F7机架支持辊辊形高、窜辊分布不合理、轧制薄规格时出口板形易出现中间浪、下机磨损不均匀、磨损严重且CVC趋势比较明显等问题,提出与CSP热连轧工作辊辊形相匹配的支持辊新辊形VCR+,采用二维变厚度有限元模型对新辊形的板形控制性能进行了分析,并且在F7机架上进行工业试验。研究结果表明,新辊形VCR+使用后工作辊窜辊分布更加合理,使得出口板形中间浪问题有了明显的改善;轧辊的自保持性能有了显著的提高,从而延长了轧制公里数,降低了生产成本。     

1800mmCVC热轧机辊缝凸度影响特性研究

采用有限元方法建立了某CVC热连轧轧机辊系变形模型,对影响辊缝凸度的各个影响因素如板宽,轧制力,弯辊力,工作辊直径,CVC工作辊窜辊,支持辊直径等进行了仿真研究,针对该轧机的凸度调控特性,得出了一些重要结果。     

精轧F7机架采用平辊实现自由程序轧制的研究

通过现场实验的方法证明了国内某钢厂2050mm热轧机组精轧F7工作辊由CVC改为平辊，（目的是实施自由程序轧制）单靠现有弯辊能力对板凸度控制的不足，并提出采用大凸度支承辊提高板凸度控制能力的方案。最后采用刚塑性有限元（R.P.FEM）与影响函数法相结合的耦合计算方法分析带钢和轧辊的变形，通过计算给出支承辊的最佳凸度范围。     

2180超宽CVC冷连轧机板形调控特性研究

以武钢2180mm超宽CVC冷连轧机为研究对象,基于现场实际生产数据,利用大型有限元软件ANSYS9.0建立了辊系三维有限元模型,利用该模型分析了不同弯辊力、板宽、中间辊窜辊下的板形调控特性,可以看出以上板形控制手段对其半承载辊缝具有较大的影响。运用所建立的辊系三维有限元模型得到不同工况下的中间辊和支持辊间、中间辊和工作辊间的辊间接触压力。可以看出,中间辊和支持辊间、中间辊和工作辊间的辊间接触压力呈现出"S"形。通过以上分析为实现板形的良好控制创造了条件。     

1700 热 连 轧 机 CVC 轧 辊 的 磨 损

 研究了国内某厂1700热连轧机CVC轧辊磨损模型,分析了影响轧辊磨损的各种因素。确定了模型中主要系数数值,编制离线仿真程序,计算某一换辊周期CVC工作辊磨损,得到轧制带钢长度与工作辊中心磨损的关系及CVC轧辊磨损曲线。计算结果表明,轧制带钢长度是影响轧辊中心磨损量的一个重要因素;CVC轧辊磨损规律与普通轧辊相同,轧辊磨损对其辊形影响不大。将计算得到的CVC轧辊磨损曲线与采用高精度磨床测量得到的实际磨损曲线比较,两者吻合较好,表明此轧辊磨损计算模型具有较高的计算精度,可用于轧辊磨损在线预报。