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。     

四辊轧机支承辊变形的精确计算

在轧制力作用下,四辊轧机支承辊将产生弯曲变形,在很大程度上决定工作辊的弯曲,影响被轧板材的形状与厚度差。实践证明,支承辊辊颈的尺寸和形状,对整个支承辊的弯曲量的大小及其沿辊长的分布影响较大,以往文献常对辊颈形状进行简化(如将锥形辊颈简化为圆柱形辊颈,多台阶形辊颈简化为单台阶形辊颈),给计算造成较大误差。为提高计算精度,本文以目前使用的支承辊实际结构形状为依据,推导出计算支承辊变形的较为精确的公式。     

1750mm热连轧支承辊断辊失效原因浅析

文章通过对八钢1750mm热连轧精轧机组支承辊辊颈断裂的事故调查、断口形貌分析以及取样检验和失效分析,认为该支承辊材质为高碳低合金工具钢。含碳量较高,辊颈断裂处组织不均匀,存在夹渣,夹渣位于裂纹上,另外存在碳化物较多的区域且沿裂纹分布,可以判断裂纹产生的主要原因,造成辊颈抗拉强度不足,产生断辊。通过此次分析为热轧的支承辊材质改型积累经验,同时完善支承辊的超声波检测和维护的方法,预防支承辊断辊事故的再次发生。     

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。     

CSP轧机支承辊轴承座制造国产化

支承辊轴承座是大型轧机支承辊辊系里的重要零件，它的制造精度，直接关系到轧机的正常工作和轧制钢材的成材率等。一台四辊轧机的支承辊辊系包括：两根支承辊、四件支承辊轴承座、油膜轴承等零部件。当一台轧机的产量达到五万吨钢时，就需要更换支承辊辊系，对支承辊辊身进行重磨。为保证轧线的正常工作，一台轧机需要三套辊系作为备件，我公司引进的1750CSP轧线为目前世界上较为先进的连铸连轧生产线，     

热矫直机上辊面缺陷成因及改进

热轧厚板经热矫直工序后钢板上表面产生压痕缺陷,从压痕的形貌特征分析,缺陷是由热矫直机上工作辊辊面缺陷所致,经查上辊面确实存在缺陷.针对热矫直机上工作辊表面缺陷的产生,在对与工作辊相关的支承辊、矫直机上框架的工况进行检测基础上,分析并得出了上辊面缺陷的成因是上框架的不平和支承辊辊形不良,研究了消除缺陷的对策与措施,并通过对上框架水平度的调整,以及支承辊辊形的优化,解决了上辊面缺陷问题.     

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。     

五辊矫直机清辊器

一、概述西南铝加工厂压延分厂是铝及铝合金板材的生产单位。铝扁锭经轧成铝卷,在预剪机列切成板片后精整交货。预剪机列是生产薄板的必经之路,设计通过量每月为1,700吨,该机列配有一台五辊矫直机,矫直机速度0.33～1米/秒,工作辊辊径φ150/180毫米,工作辊辊身长度2,800毫米,工作辊个数5个,支承辊径φ155毫米,支承辊辊身长度900毫米,支承辊个     

降低日钢1580热轧线精轧支承辊辊耗的研究

针对日钢1580热轧线精轧支承辊辊耗高的问题,分析了精轧支承辊所受的应力,认为接触应力是精轧支承辊疲劳失效的主要诱因;从理论和实践两个角度确定了精轧支承辊合理磨削量,保证了精轧支承辊的正常使用,有效降低了辊耗。     

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.     

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.     

拉矫机工作辊异常磨损和轴头烧损的对策

为了解决拉矫机工作辊服役周期短的问题,在研究拉矫机工作原理的基础上,对工作辊啮合量的合理使用范围进行了深入探讨,针对生产中出现的工作辊异常磨损现象,通过表面纳米涂层处理,延长了工作辊的使用寿命;针对工作辊轴头烧损现象,通过分析工作辊端部的受力变化,结合分析量化了拉矫机支撑辊和工作辊之间的间隙,最终解决了轴头的烧损难题。     

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。     

梅钢热轧支持辊辊形遗传算法设计与极限规格板形改善

为了解决梅钢1422热连轧机组在产品规格品种扩大后生产极限规格带钢存在的板形问题,对梅钢热轧支持辊的初始辊形进行了研究,提出了函数化的新支持辊辊形优化设计原则,建立了辊系变形计算采用二维变厚度程序且优化计算选用遗传算法的支持辊辊形设计方法、模型和相应软件系统,实现了热轧支持辊初始辊形曲线自动寻优设计,并为对象机组设计出仿真计算表明综合板形调控性能优良的新辊形,实现了上机应用并在长期稳定使用中获得明显改善机组出口极限规格带钢的板形和使支持辊及工作辊磨损情况显著改善的生产实绩。     

四辊轧机横向刚度的计算

基于普通中板四辊轧机,运用影响函数法分析了轧件宽度、支撑辊半径、工作辊半径、支撑辊凸度和工作辊凸度埘轧机横向刚度的影响。仿真结果表明：1）随着支撑辊半径的增大,轧机横向刚度线性增加;2）随着工作辊半径增大．轧辊横向刚度接近线性增大;3）随着支撑辊凸度增大,轧机横向刚度非线性增加;1）随着工作辊凸度增大、轧机横向刚度非线性增加,但是工作辊凸度的变化对轧机横向刚度影响较小;5）随着轧件宽度的变化．轧机横向刚度呈现高次曲线。6）在轧件宽度、支撑辊半径、凸度以及工作辊半径、凸度一定时,轧机横向刚度不变。根据大量计算数据进行回归,建立了轧机横向刚度模型。     

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。     

Application of 2-dimensional FEM to predict the thickness profile in 4-high mills

In order to investigate the strip crown and edge drop effects in cold and hot mills with special crown rolls (SCR) under a specific roll force a 2-dimensional finite element model was developed. Using a technique of inversion of condensed stiffness matrix formed by eliminating all the nodes except those where contact is likely to take place, the contact pressure between work roll and backup roll can be effectively obtained. This model is somewhat faster than a 3d FE model, but slower than the slit model derived from the simple beam theory. However, the 2d FE model can deal with any roll geometry and include the profile control means of roll bending and shift. Besides, with this model, it is easy to consider the influence of strip divergence, transverse friction force and work roll contact on the strip profile/crown. Numerical simulations have shown the effect.     

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。     

宽带钢热连轧机的粗轧辊系配置方案与应用

为解决粗轧轧制稳定性,减少轧辊异常报废损失,设计并应用了变接触支撑辊辊形和负凸度工作辊辊形。该辊系配置使得辊间接触长度与轧制带钢的宽度基本相等,消除了有害接触区,使辊间接触应力均匀化,并提高了 辊缝横向刚度,改善了轧辊的磨损,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。     

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...