CSP产线工作辊辊形优化及智能窜辊策略研究

对热轧CSP产线生产的硅钢板带断面进行测量发现，在工作辊服役后期生产的产品，其断面常出现局部高点现象。服役后下机工作辊轮廓也在对应带钢断面局部高点位置，呈现“猫耳”型磨损。对F7工作辊辊形进行了优化，并考虑机组设备现有的工作辊窜辊功能，使用变行程、步长的智能窜辊策略，通过改善工作辊磨损状态，均匀轧辊磨损，延长轧制公里数，改善硅钢板带断面的局部高点。该优化方案自上线以来，有效保证整个工作辊服役周期内具有良好的凸度控制能力，断面质量控制稳定性与轧制公里数大幅度提升。     

热轧辊型技术对冷轧钢卷局部突起缺陷的抑制

为解决由热轧带钢不良断面形状遗传到冷轧带钢而引起的钢卷局部突起缺陷,在分析猫耳形磨损辊型对热轧带钢断面形状不良影响的基础上,提出了以抑制热轧带钢边部增厚和局部高点相对高度为目的的工作辊余弦辊型.模拟计算和实验表明,余弦辊型明显改善了带钢断面形状、降低了边部增厚和局部高点的相对高度,解决了冷轧钢卷局部突起缺陷问题,并为现场解决类似问题提供了新思路.     

面向局部高点控制的工作辊同宽轧制公里数

 为适应市场和节能降耗的迫切需要,提出了工作辊同宽轧制公里数研究,基于金属塑性变形和辊系弹性变形等模型耦合建立起描述带钢断面形状的仿真系统,以带钢断面形状良好即局部高点为控制对象,研究了在不同轧制模式下,工作辊同宽轧制公里数与带钢局部高点的关系。模拟计算和生产试验表明,普通模式下工作辊轧制公里数明显受限于同宽带钢轧制,相比普通轧制,采用合理的窜辊轧制可以大大提高带钢同宽轧制公里数,有效控制带钢局部高点,研究结果对组织轧制生产和制定换辊制度具有重要的指导意义和实用价值。     

循环窜辊在消除热轧带钢局部高点的研究

本文主要分析薄规格产生的边浪问题与带钢板而轮廓中局部高点的关系,以及冷轧料冷轧后起筋问题与局部高点的关系。而局部高点的产生与轧辊的局部不均匀磨损有着直接的关系。为避免精轧F1-F7的CVC轧辊控制系统以凸度为目标而忽略轧辊局部磨损严重问题,目前精轧F5-F7采用凹辊,并采用了循环窜辊。通过循环窜辊,不仅能够起到精轧辊役前几块迅速烫辊的作用,而且能够均匀轧辊的磨损,延长精轧工作辊辊役,并消除因轧辊不均匀磨损引起的局部高点问题。     

热连轧机工作辊局部不均匀磨损的形成原因与控制方法

针对宽带钢热连轧机工作辊严重的“猫耳朵”磨损和局部低点磨损的现象,分析了局部不均匀磨损的特点、形成原因以及对板形的影响。通过1800mm热连轧机不同窜辊方式对不均匀磨损的作用分析,提出了适合热连轧机的窜辊方式,经过现场应用证明,该窜辊方式可以减小局部磨损,改善带钢板形质量。     

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。     

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%。     

热轧带钢局部高点产生机理及控制研究

冷轧带钢生产过程中出现的"起筋"缺陷问题与热轧带钢局部高点产生有密切关系,加强热轧工序板形控制,可减少局部高点对冷轧带钢生产的影响。本文通过对热轧带钢局部高点产生机理分析,提出优化策略,为热轧带钢局部高点控制研究提供依据。     

2050 mm宽带钢热连轧机工作辊在机辊型分析与控制

在带钢生产中,工作辊是直接使带钢产生变形的核心零件。工作辊上机磨削辊型、在机热膨胀、生产过程磨损和弯辊作用是影响辊型变化的主要因素。现场测量多对工作辊上下机辊型,计算工作辊热凸度、轧辊磨损和复合辊型,说明轧辊磨损和过大热凸度产生的不良影响,分析不同窜辊位置复合辊型变化及可能引起的板形缺陷,最后对在机辊型的控制提出一系列措施,上机应用取得良好效果。     

冷轧边部鼓包缺陷分析与对策

分析了带钢冷轧过程中出现的边部“鼓包”缺陷以及对应的测量统计数据,认为热轧带钢局部高点是导致缺陷的主要原因,此外热轧板形凸度、楔形和轧制公里数对缺陷产生也有一定影响.从组织和轧制应力方面分析了带钢局部高点产生的原因,通过改进生产工艺使“鼓包”缺陷明显减少.     

Roll Wear Evaluation of HSS,HiCr and IC Work Rolls in Hot Strip Mill

While it is acknowledged that roll wear is one of the most challenges to hot strip mills (HSM), very few studies which detail an exact prediction model have been published. The aim of this work is to evaluate and compare two prediction models with measured roll wear. The first prediction model, model 1, developed for a plate mill, was modified to use in strip rolling process. The second prediction model, model 2, is a simplified on‐line model. Data of two hot strip mills were used to investigate the influence of different rolling schedules. The rolls and strip properties were described and the rolling conditions were detailed. The influence of hot rolling factors, such as strip strength, roll grades, rolling temperature, rolling force, reduction and contact length, were also studied. When rolling with different work roll materials and strip grades, the modified prediction model has better prediction accuracy than the simplified model. The accuracy of both models becomes better at higher roll wear > 150 μm. HSS work rolls were confirmed to exhibit improvement of roll wear in comparison with HiCr rolls, the wear resistance was 3 to 4 times better. The influence of strip grade on roll wear was shown to be significant, with higher accuracy of the regression statistics for rolling with similar strip grades and lower regressed accuracy for rolling with mixed strip grades. The roll wear was evaluated at the centre of the barrel.     

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。     

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.     

New Method for Evaluating Thermal Wear of Rolls in Rolling Process

A new method was developed by a thermal wear machine to evaluate the thermal wear of roils in steel rolling process. The steel strip and rolls were simulated by upper and lower heating disks. The upper heating disk could he kept at a temperature of over 900 ℃ by induction heating. The pressure between the disks as high as 323.2 MPa could be achieved and the slipping rate could be 12. 7 %. The thermal wear of high speed steel （HSS） roll material, the wear rate of the HSS roll, and the SEM morphology of a worn HSS roll surface were investigated. This method was useful and could be employed to simulate friction and wear between strip and roll during the strip rolling process.     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响,尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题,在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型,总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况,分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数,减小轧制末期硅钢边降,改善冷轧成品横向同板差。     

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。     

热带钢轧机轧辊磨损研究

论述了热带钢轧机轧辊磨损的形成机理及磨损分布的基本规律 ,分析了轧辊磨损的影响因素及目前磨损预报模型存在的问题 ,提出了今后轧辊磨损研究工作的建议。     

板形控制与热轧带钢自由规程轧制

板形是热轧带钢的重要质量指标,自由规程轧制是钢热轧中实现柔性生产组织和最高生产效率的必由之路,热轧工作辊表面严重不均匀磨损,导致承载辊缝形状畸变和“批量同宽轧制”或“大逆宽轧制”时带钢板形失控,进而制约了自由规程轧制问题本质上是板形控制问题,为了实现自由规程轧制而减少磨损量,均匀化磨损分布或开发特殊的板形控制技术。