热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计研究

以850 mm四辊热连轧机组为研究对象,建立了轧辊辊间接触压力和板形计算模型,以均匀辊间接触压力分布和带钢板形良好为目标,对热连轧机精轧机组支承辊辊型曲线进行了多目标优化设计。理论计算表明,优化后的支承辊辊型曲线均匀了辊间接触压力分布,降低了辊端接触压力峰值,同时能够提高弯辊力对板形的控制效果。工业生产试验后正式推广使用,支承辊掉肩和掉肉现象得到了有效遏制,带钢板形良好。     

2500 mm中厚板精轧机支承辊辊型优化设计

 针对国内中厚板轧机多采用平辊轧制的现状,根据国内某2500 mm中厚板轧机机型特点,建立了支承辊辊型优化目标函数,采用4次曲线作为四辊轧机支承辊最优辊型曲线形式,提出了辊型优化的设计方法,提高了板形控制效果和成材率。     

宽带钢轧机支承辊辊形优化设计

宽带钢轧机辊间接触压力分布直接影响辊面疲劳硬化和磨损状态,进而影响支承辊的使用寿命.采用有限元法对辊间接触压力分布进行了模拟分析,在此基础上开展了辊形优化设计,并以改善接触压力分布均匀性、缩短支承辊边部有害接触区为目标,得到了优化的支承辊辊形参数.     

热连轧机支承辊的辊型优化研究与应用

总结并推导了热连轧机支承辊的主要辊型公式,并通过辊系受力有限元计算,对比分析了不同支承辊辊端倒角曲线和倒角参数对辊间接触应力轴向分布的影响;在此基础上,综合考虑热连轧机的设备参数、工艺参数等条件,以提高辊间压力轴向分布均匀性、弯辊力调控效果和出口板形质量为优化目标,开发了支承辊辊型优化计算程序。针对某热连轧机支承辊在实际生产中存在的问题,计算得到两种优化的支承辊辊型曲线;对比优化辊型支承辊上机使用前后各1年的数据,新辊型支承辊下机辊面状态明显改善,辊型保持率提高,边部硬化程度减弱,从而进一步优化了支承辊的受力和磨损状态,提高了支承辊的使用安全性。     

四轴铝箔轧机支承辊辊型优化理论与实

通过对四辊铝箔轧机辊系弹性变形、辊系热变形以及箔带三维塑性变形的分析计算,建立了铝箔轧机板形计算模型和支承辊辊型优化的数学模型。对某厂２１２０ｍｍ铝箔轧机支辊辊型进行了优化研究,将优化后的辊型应用于生产,提高了该轧机产品的板形稳定性、板形质量的成品率。同时也使轧辊端部剥落现象明显减少。     

梅钢热连轧机组F4／F5机架工作辊辊型研究

针对梅钢1422mm热连轧机组F4／F5机架工作辊使用负凸度辊型时存在弯辊力经常达致负极限且F4与F5机架间存在中浪板形缺陷的问题,提出了在F4／F5机架工作辊上应用类似于CVC和SMARTCROWN的轴向移位可变凸度的曲线辊型技术,在通过辊型变形仿真计算确定了轧机所需要的工作辊凸度调节范围后,根据轴向力最小的原则自行研制了针对F4／F5机架工作辊曲线辊型,命名为MHW辊型,经生产试验使用并进一步优化设计后,此曲线工作辊辊型已实现了生产稳定应用。生产使用表明,此工作辊辊型很好地改善了负凸度工作辊辊型存在的问题,并显著提高了机组的实物板形质量。     

宽带钢热连轧支承辊磨损模型研究

在实测热连轧支承辊磨损辊形的基础上,采用分割法,沿支持辊轴向把辊身分成均匀的等分,建立了热连轧支承辊磨损辊形数学模型,该模型根据带钢的轧制工艺参数可以及时地计算出支承辊在线磨损辊形.从与现场收集的支承辊磨损辊形数据的对比中可以得出,该模型对支承辊的预报磨损辊形与实际磨损辊形很接近,具有较高的实用性.     

4100mm宽厚板轧机支承辊辊型曲线优化仿真分析

 辊间接触压力分布是影响宽厚板板形质量和轧辊使用寿命的重要因素,为了获得均匀的辊间压力分布,以4100mm宽厚板四辊轧机为对象,考虑轧件弹塑性变形和辊系弹性变形耦合作用,采用弹塑性热-力耦合非线性有限元方法,数值模拟分析了宽厚板轧制过程的辊间接触压力分布规律,并通过仿真分析,对支承辊辊型及其边部卸载曲线进行了选型和优化改进,获得了以二次曲线为辊凸度和抛物线为辊肩部卸载曲线的辊形,延长了轧辊的使用寿命,改善了宽厚板的板型质量。     

1450热轧平整机辊型理论及工程应用的研究

在兼顾板形精度与降低辊耗的基础上,以前张力与辊间压力横向分布均匀为优化目标函数,建立了一套新的辊型曲线优化设计数学模型,设计出合适的工作辊与支承辊辊型曲线,并应用到生产实践,不但提高了板形质量,而且使弯辊力的分布更趋合理,同时降低了工作辊辊耗,消除了支撑辊的啃肩、掉肉现象,创造了较大的经济效益,具有很好的推广应用价值。     

四辊铝箔轧机支承辊辊型优化理论与实践

通过对四辊铝箔轧机辊系弹性变形、辊系热变形以及箔带三维塑性变形的分析计算,建立了铝箔轧机板形计算模型和支承辊辊型优化的数学模型。对某厂２１２０ｍ ｍ 铝箔轧机支承辊辊型进行了优化研究,将优化后的辊型应用于生产,提高了该轧机产品的板形稳定性、板形质量和成品率。同时也使轧辊端部剥落现象明显减少。     

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。     

1 250 mm热带轧机辊型曲线优化设计

 针对港陆1 250 mm热带轧机,通过对带钢凸度在机架间进行合理分配确定各机架的带钢入出口凸度范围,采用一种基于影响函数法的辊型曲线优化设计算法优化了现场辊型曲线,对优化后的辊型曲线进行了模拟计算和现场实际生产实验。结果表明,优化后的辊型曲线改善了辊间压力的分布情况,降低了轧制末期工作辊边部对支撑辊的磨损,提高了支撑辊轧制质量。现场生产实验的带钢凸度介于40~60 μm,满足生产要求。     

宽带钢热轧机轧辊磨损与辊形评价

通过对大量辊形的实测,得到宽带钢热轧机各架轧辊的不同磨损型式,并引入轧辊特征法对这种常规轧辊辊形及一种改进的新辊形进行了合理评价.     

热轧带钢窜辊策略与综合辊型的研究及应用

 研究了热轧带钢窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,建立了窜辊策略的多目标优化模型。综合考虑轧辊磨损、热凸度和原始辊型,仿真研究窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,提出中部平滑和边部平滑2个评价指标;以所有带钢的平均中部平滑指标和平均边部平滑指标为优化目标,带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）为优化算法,建立基于轧辊综合辊型仿真的窜辊策略的多目标优化模型。仿真计算得到窜辊分散轧辊磨损和热凸度的效果,发现变行程窜辊能获得无局部猫耳的“餐碟型”综合辊型,有利于实现自由规程轧制。工业生产验证了优化窜辊策略和相关模型的有效性,显著改善了板形质量,延长了轧制计划公里数。     

1700mm热连轧粗轧机辊形配置研究

针对沙钢1700mm热连轧机组中间坯凸度值较高,比例凸度值高于精轧出口目标凸度2～3倍等问题,应用ABAQUS软件建立轧机辊系变形有限元仿真计算模型,对各种工况进行仿真计算,依据等比例凸度原理,提出辊形配置的改进方法。设计出的辊形明显降低了板凸度,同时使F0精轧机弯辊力降低。     

热轧带钢粗轧立辊辊形改进设计与应用

介绍了热轧带钢立辊辊型技术的改进设计方案,将锥形辊结构改进为带垂直面和凸台倒角的立辊辊形。生产实践证明该设计辊形提高了产品表面质量,增加了轧制稳定性和宽度控制能力。     

冷轧带钢平整机支撑辊辊型优化技术的研究

 为提高板形控制效果,以板形最优为目标,建立了一套冷轧带钢平整机支撑辊辊型优化模型。为提高寻优速度,将目标函数进行转化,避免了金属模型与辊系模型的迭代计算,有效降低了计算时间,增加了算法的强壮性。将优化结果应用于凌钢900 mm平整机,生产实践表明,优化辊型可明显增强轧机的板形控制能力,降低弯辊负担,改善板形控制效果。     

辊形对热连轧中间坯侧弯影响的有限元仿真分析

1700热连轧中间坯存在侧弯(镰刀弯)现象,对精轧机正常板形控制造成影响。现场检测发现粗轧机电动侧压系统夹钢坯负荷对中时偏移轧制中心线20mm。应用ABAQUS软件建立该粗轧机辊系变形有限元仿真计算模型,在偏移轧制中心线工况下,对支持辊与工作辊配辊辊形对板坯的楔形(侧弯)影响仿真计算。设计抗偏移干扰强的新的支持辊与工作辊配辊辊形,上机使用后,中间坯的侧弯(镰刀弯)现象有明显改善。     

宽带钢热连轧精轧机组成套辊形配置技术研究与应用

为了实现热轧宽带钢板形的高精度控制,根据宽带钢热连轧精轧机组上游机架控制凸度与下游机架控制平坦度的特性,在首钢迁钢1580 mm热连轧生产线的精轧机组开发并应用了成套辊形配置技术.在F1机架工作辊采用负凸度辊形,加强带钢轧制过程的对中;在F2到F4机架工作辊应用低轴向力CVC辊形,对带钢进行凸度调控;在F5到F7机架工作辊上采用负凸度辊形,辅以长行程的工作辊周期性窜辊,均匀轧辊磨损,控制带钢的平坦度;在所有机架的支撑辊上采用VCR变接触式辊形,增加机架的横向刚度.采用此辊形配置后,带钢的板形控制精度达95％以上,同时,改善了带钢轧制稳定性,延长了轧制计划长度,实现了一定范围的自由规程轧制.