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。     

CVC轧机轧辊磨损评价

对CSP连轧生产线使用的CVC轧辊磨损进行了大量实测,得到CVC轧机精轧机架工作辊的不同磨损形式,F1～F4和F7机架工作辊磨损为对称形式,F5、F6机架工作辊磨损为一端大一端小的不对称形式.在此基础上求出各架轧辊的辊形自保持参数和辊形变化特征参数,对各机架轧辊的磨损进行了分析和评价.工作辊磨损沿辊身长度方向各点磨损比较均匀,辊形自保持性较好,说明该生产线目前采用的CVC辊形曲线比较合理,能保证良好的板形控制效果.     

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.     

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。     

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。     

CSP热轧CVC工作辊凸度范围的分析及选择

为更好地发挥CVC工作辊凸度调控能力,保证带钢板形质量,现场跟踪测试某CSP热轧生产线CVC工作辊实际窜辊情况,发现不同机架CVC工作辊辊形在使用过程中表现出窜辊形式的多样性,并反映出凸度控制能力不合适等问题.在对热轧不同机架的板形控制特点、热轧工作辊磨损对凸度调控能力的影响、CSP各机架不同的弯辊调控功效以及CSP大压下率的特点进行分析研究的基础上,提出了CSP热轧F1～F7机架从强到弱的CVC凸度控制能力选择原则,并相应给出了正态分布、抛物线分布、均匀往复窜辊三种不同的窜辊策略.     

热轧精轧轧辊辊型设计与优选

采用五次曲线分析了某厂热轧精轧机组F1～F3机架CVC轧辊辊型系数确定方法,对比了三种辊型曲线的区别,推导了等效凸度与窜辊量间的三次函数关系;对F4～F6机架平辊的预磨凸度进行优选,明显改善了带钢的平直度.     

平辊技术在电工钢生产中的应用

针对轧制电工钢时,精轧下游机架CVC工作辊不均匀磨损产生的各种质量问题,通过在精轧下游机架采用常规工作辊(平辊)辊形,结合L2周期性的往复窜辊策略,充分发挥精轧工作辊的长行程窜辊功能,解决精轧下游机架工作辊不均匀磨损导致的局部高点、楔形等异常断面轮廓形状等板形问题,进一步延长轧制公里数。     

五次CVC辊形板形调控能力分析

CVC辊形广泛应用于热连轧机的板形控制领域,国内已经有一部分钢厂采用了CVC辊形应用于中厚板生产领域。本文通过有限元分方法建立了CVC轧辊三维有限元分析模型,模拟分析了国内某厂五次CVC辊形的板形调控特性。对影响板形调控特性的各个影响因素如板宽、轧制力、弯辊力、CVC工作辊窜辊等,进行了仿真研究。     

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%。     

LVC工作辊磨损辊形及磨损预报模型研究

 LVC （Liner Variable Contour）辊形是一种新型的辊形,已成功地应用在实际生产中,通过对LVC工作辊下机磨损辊形的研究,得到LVC辊形的磨损特点,并针对F4机架的磨损情况提出在轧制末期进行均匀窜辊的策略;建立LVC工作辊的磨损预报模型,并应用遗传算法求解模型参数的最优值, 根据LVC工作辊下机后的实测磨损辊形与预测值的比较,说明此磨损预报模型具有较高的精度,可以应用于磨损辊形的在线预报。     

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。     

涟钢2250宽带热连轧机CVC辊形优化与应用研究

CVC技术的使用关键之一是如何开发出合理可行的辊形曲线,结合生产实际,得到最佳使用效果。涟钢 2250热轧厂CVC曲线在使用过程中,工作辊窜辊行程经常达到正极限,轧辊热凸度和弯辊力出现极值异常的情 况。通过对生产数据进行分析总结,结合CVC曲线设计原理对CVC曲线进行优化,得到了良好的效果,提高了产 品的板形质量,降低了辊耗,取得了良好的经济效益。     

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。     

马钢CSP热连轧机支持辊辊形的研究与应用

针对马钢CSP热连轧机F2机架支持辊磨损不均且出现的剥落问题,根据F2机架磨损辊形的特点及变接触技术思想,提出了马钢CSP热连轧F2机架新支持辊辊形(VCR+)。采用有限元软件ANSYS建立了辊系三维弹性变形模型,并在F2机架进行了工业轧制试验,仿真计算和试验结果表明:新支持辊辊形的板形控制性能均优于原辊形,磨损辊形及均匀性有了很大的改善。     

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。     

马钢CSP热连轧机末机架平辊轧制的研究与应用

为了提高马钢CSP带钢产品的板形质量,在马钢CSP热连轧机板形控制模型中常规工作辊窜辊策略的基础上,结合平辊轧制技术的相关理论,提出了马钢CSP热连轧机末机架平辊轧制方案。试验结果表明,在末机架使用平辊,并结合变行程变步长的窜辊策略,有效地改善了轧辊磨损状况,提高了带钢产品的板形质量。     

CVCplus在武钢二热轧的应用

利用CVCplus系统解决原CVC不能充分利用窜辊行程,轧制单位尾部带钢板形不良的问题.经升级后,CVCplus具有使轧辊磨损均匀,工作周期显著延长,有效的窜辊行程能充分发挥,提高板形控制能力和板形异常率降低等优点.     

热轧带钢变行程窜辊策略优化模型

 提出一个用于常规平辊的窜辊策略优化模型,能针对不同轧制计划,求解优化的变行程窜辊策略。通过仿真分析得到传统窜辊策略的参数选取原则;提出一种变行程窜辊策略生成算法,确定4个窜辊参数与窜辊策略的映射关系;建立综合考虑猫耳高度与辊面磨损宽度2个轧辊磨损特征参数的优化目标函数。采用结合启发式规则的PSO算法求解,获得优化的变行程窜辊参数。工业生产验证了模型的有效性,优化后的变行程窜辊策略能显著改善带钢板形质量和带钢断面形状,延长轧制公里数。     

CVC热连轧机支持辊不均匀磨损及辊形改进

非对称的CVC工作辊与对称支持辊辊形配置易导致下游机架支持辊辊形自保持性差.利用ANSYS有限元软件分析F4机架常规支持辊磨损对轧机板形调控性能及辊间接触压力分布的影响,发现严重的支持辊不均匀磨损会影响轧机的板形控制稳定性,并导致支持辊剥落增加辊耗.基于有限元分析提出一种新的支持辊辊形,实验证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,并在支持辊服役后期缓解辊间接触压力尖峰的出现.