冷连轧过程弯辊力模型研究与开发

弯辊力设定对高速冷连轧过程的板形控制至关重要。针对某1 750 mm冷连轧机组的设备与工艺特点,计算并分析了弯辊力设定对成品带钢板形的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、中间辊横移量、带钢入口厚度、带钢凸度、轧辊辊径和轧辊凸度等因素对最优弯辊力的影响。通过大量统计分析和理论计算,利用Origin软件进行多元回归拟合,最终建立了冷连轧过程最优弯辊力的设定计算模型。采用新模型设定计算弯辊力的最大偏差小于3.14%,成品带钢的板形标准差平均值降至2.64 IU,新模型对成品带钢板形质量的控制有明显改善和提高。实践证明：该弯辊力模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

冷轧汽车板表面粗糙度控制研究

以邯宝2 300 mm镀锌光整机为研究对象，总结了毛化工艺参数对工作辊表面粗糙度的影响，获得了工作辊目标粗糙度控制模型；研究了光整机弯辊力、轧制力、延伸率、光整方式对带钢表面粗糙度和峰值密度的影响，并对光整工艺参数进行了优化。结果表明，轧辊表面粗糙度平均值为2.42 μm，偏差控制在±5%以内，表面峰值密度平均达到105 cm-1，能够满足汽车板生产的要求；轧辊轧制公里数为20～180 km时带钢表面粗糙度保持性较好，在1.0 μm以上，带钢表面峰值密度平均值在80 cm-1以上，能够满足汽车外板的要求；光整机采用湿光整方式，带钢表面粗糙度的复制率约为 40%~60%,峰值密度的复制率约为60%~80%；组织汽车板外板生产过程中，在保证汽车板性能条件下，采用较大的光整延伸率、高弯辊力和轧制力，获得的带钢表面峰值密度较高。     

UCM轧机中间辊最优轴向横移位置计算

采用有限元法建立了1450mm六辊UCM轧机辊系变形模型,计算了中间辊轴向横移位置对轧机横向刚度的影响。分析了带钢宽度、轧制力、辊径等参数对中间辊最优轴向横移位置的影响规律。结果表明,带钢宽度和工作辊辊径对中间辊最优轴向横移位置影响显著;轧制力、中间辊辊径以及支撑辊辊径对其影响较小。     

热轧高强钢平整机轧制力与弯辊力设计研究

基于高强钢平整机的生产特点，结合板形问题，将带材出口前张力与辊间压力横向均匀分布作为目标函数，把保证所有被平整高强钢产品的力学性能满足产品大纲要求作为约束条件，首次提出一套适合热轧高强钢平整机的轧制力、弯辊力范围的计算分析技术，并将其用于宝钢1880mm热轧高强钢平整机工艺规程预制定。其结果对指导该平整机的工艺参数确定发挥了重要作用。     

极薄规格退火板羽痕缺陷影响因素与控制措施

针对某双机架平整机组生产极薄规格退火板时出现羽痕缺陷的问题,分析认为羽痕缺陷的产生是带钢在平整过程中出现不均匀延伸产生明显分界线而导致的。为此,对平整工艺进行了分析,发现设定张力偏小,CVC辊弯辊力、轴向横移量设定不当,以及轧制力和弯辊力的变化不匹配等因素是造成带钢宽度方向不均匀变形而导致羽痕缺陷产生的主要原因。通过采取平整入口、出口张力较原设定增加20%～30%,开发轧制力、弯辊力前馈程序,优化平整机CVC辊轴向横移量设定,并依据带钢厚度规格将目标板形曲线由0 IU优化为0.5～4 IU边浪等措施,极薄规格带钢羽痕缺陷带出品量从206 t/月降低至51 t/月,其表面质量满足了国内外多家高端用户的需求。     

二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的有限元分析

应用ABAQUS有限元软件建立了二十辊轧机有限元分析模型,研究了不同辊径配置及不同轧制力工况对二十辊森吉米尔轧机辊系稳定性的影响。结果表明:第1中间辊辊径差不小于2mm时,第1中间辊和第2中间辊被挤出;第2中间辊辊径差不小于4mm时,辊系失稳散落;第2中间随动辊比驱动辊小,会使第1中间辊辊间距变小,并使第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点的应力变小。随着轧制力的增大,第1中间辊的辊间距增大,第2中间驱动辊与B、C支撑辊接触点处的应力也增大。     

济钢1700mm热轧带钢精轧机平衡力研究

针对济钢1700mm ASP线生产中带钢头部存在中间浪问题,研究了精轧机平衡系统,计算了平衡力和弯辊力。根据计算结果,工作辊平衡力由原700kN调整为480kN,弯辊力由800kN调整为500kN,生产表明,轧机系统运行稳定,基本消除了带钢头部中间浪,有效改善了钢板板形。     

1 700 mm平整机薄规格带钢板形缺陷控制研究与应用

为提高某厂1 700 mm罩退平整机板形控制能力,改善薄规格带钢的板形控制质量,以平整机辊型配置优化为基础,对平整轧制力、弯辊力、张力、延伸率等工艺参数进行了优化,并优化了罩退机组对上游产线的板形控制要求,在酸轧采用统一的双边浪板形目标曲线,形成了一整套针对薄规格带钢的板形控制工艺技术,并在生产中得到稳定应用。宽规格带钢板形一检不合格率由11.47%降至1.24%以内,中间规格带钢板形一检不合格率由4.91%降至0.74%以内,窄规格带钢局部浪一检不合格率由95.5%降至8.4%,支撑辊辊型不均匀磨损得到改善,服役吨位提高了30%。     

韶钢3 450 mm中厚板轧机板凸度控制的研究

针对宝钢集团广东韶关钢铁有限公司3 450 mm中厚板轧机存在板凸度过大的问题,建立了3 450 mm机组辊系仿真计算模型,对该机组的板凸度调控能力进行了仿真分析,发现目前使用的工作辊辊型凸度过小,导致机组板凸度调控能力过低,同时弯辊力投用不合理和轧制负荷分配不合理加剧了机组板凸度过大的问题。为此,对机组的工作辊辊型进行了设计,并重新制定了弯辊力设定策略和机组轧制负荷分配制度,使成品平均板凸度由0.35 mm降至0.10 mm以下。     

工作辊直径对热轧带钢凸度的影响分析及优化

采用变分法求解金属横向流动,得到了考虑金属横向位移的张力分布,结合影响函数法计算辊系弯曲变形,开发了热轧带钢板凸度计算程序。通过模拟计算,得到工作辊挠度、轧制压力、压扁以及出口板厚随工作辊直径的变化规律。工作辊直径的增加虽然有利于提高横向刚度、改善板凸度,但却减小了弯辊力对板凸度的调控范围。该文采用加权的方法,将这种矛盾的因素加以统一,为工作辊直径优化提供了理论依据。通过对比某1250轧线F5机架的模拟结果,优化后的工作辊直径更有利于带钢板形的在线控制。     

热轧地下卷取机牌坊式转向夹送辊设计

在热轧地下卷取机牌坊式转向夹送辊设计过程中,针对下夹送辊的辊径大小、上辊压下力大小难确定的问题,本文参照热轧卷筒最小直径的计算方法,确定下辊的最小直径;把带钢的夹送过程假设成轧制过程和弯曲过程的合成,按轧制理论计算的轧制力其值等于夹紧力值;把带钢弯曲简化成悬臂梁,并用矫直弹塑性理论进行建模,计算的上辊弯曲力值等于压下力值,并用实例验证上辊压下力大小的合理性。     

辊型优化技术在宝钢冷轧平整机上的应用

将平整机轧制力和剪张应力横向分布的数学模型。与平整机辊系弹性变形相结合,建立了平整机板形计算理论,在此基础上以前张应力偏差平方和为目标函数优化设计了宝钢冷轧厂ＣＡＰＬ平整机工作辊辊型和支承辊肩部辊型,并优化了弯辊力设定值。产生实验表明,优化辊型提高了平整机的稳定性,因板形不良导致的废次品量、封闭量下降。用该优化结果制定的支承辊辊型磨削加工标准已用于工业生产。     

极薄规格冷轧带钢板形控制研究

针对厚度0.2 mm以下极薄规格带钢在生产过程中经常出现中浪缺陷的问题,对某UCM轧机极薄规格带钢局部中浪板形缺陷与轧制过程数据进行了分析,通过工作辊温度测量与工作辊热凸度引起平坦度的有限元计算,表明中浪缺陷是由于轧辊热凸度过大而造成的。分析了轧辊热凸度影响因素,以及UCM轧机轧辊辊型,板形目标曲线,中间辊轴向横移,乳化液,中间辊、工作辊弯辊力等参数对极薄规格带钢板形的影响。结果表明:通过板形目标曲线优化设计,合理配置中间辊轴向横移量、工作辊弯辊、中间辊弯辊3种板形调节手段,增加中间辊轴向横移量,增加工作辊弯辊、中间辊弯辊负弯的调节余量,可在消除中浪的同时避免边浪的产生。同时,通过优化工艺润滑制度,降低乳化液温度到合理范围,可有效提高分段冷却的板形控制能力,使带钢平坦度回归到板形目标曲线设计范围,释放弯辊调控量。再有,通过支撑辊边部辊型优化设计,可提高辊型对边浪的抑制能力,在减少中浪的同时不产生边浪。采用上述措施,将中浪缺陷减小到5 IU以内,极薄规格带钢中浪板形缺陷问题得到了有效解决。     

酸轧带钢表面横向辊印缺陷原因分析与控制

针对某酸轧机组换辊起车后出现的带钢表面横向辊印问题,利用扫描电镜和三维微观形貌分析仪研究了带钢表面横向辊印缺陷的产生机理。结果表明：与正常位置相比,带钢表面横向辊印缺陷位置的粗糙度与峰值密度较低;轧机换辊后在辊缝闭合清零过程中,由于辊系动作速度过快导致中间辊与工作辊之间出现瞬时接触损伤,并进一步转印至带钢表面造成横向辊印缺陷。通过优化轧机换辊过程中的HGC主液压缸的压下速率、斜楔提升时的比例阀开口度、弯辊力调整时序、以及轧机起车工艺步骤等措施,根本解决了带钢表面的横向辊印问题,提高了酸轧冷硬带钢的产品质量。     

张力辊理论设计方法研究

针对带钢精整机组中张力辊参数传统的计算方法过多依靠经验问题,本文以张力辊组各辊子寿命相等为原则,研究张力辊的理论设计方法.建立了辊径计算模型、张力放大计算模型、包角损失计算模型、带钢弹塑性弯曲引起的张力损失计算模型、带钢离心力计算模型和传动功率计算模型,将六个模型耦合迭代,理论计算了张力辊辊径、传动电机功率等工艺参数,提高了张力辊组整体寿命.