LVC工作辊辊型窜辊策略及实际应用

 LVC辊型是一种具有特殊辊形曲线的新型辊型，这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化，可以通过窜辊来控制板形，研究LVC辊型的窜辊策略并将其应用在板形自动控制模型中。从LVC辊型上机情况看，LVC辊型有较好的辊形自保持性。从使用LVC辊型与使用常规工作辊轧制的板形工艺数据比较可知，LVC辊型可以明显改善板形质量，具有较强的实用性。     

LVC工作辊辊形窜辊补偿研究与应用

在热连轧带钢板形控制中,磨损和热胀会影响LVC工作辊的辊缝形状,进而影响到其板形调控性能,本文应用二维变厚度有限元法分析了不同轧制过程中LVC工作辊承载辊缝形状和承载辊缝凸度的变化情况,针对原有窜辊公式不能反映辊缝随轧制过程变化的缺点,建立了新型的LVC工作辊窜辊补偿公式以及相应的窜辊补偿策略,并将其成功应用在鞍钢ASP2150热连轧板形自动控制模型中,从而实现板形预设定的高精度控制.从现场轧制的带钢板形工艺数据可以发现,使用LVC辊形加窜辊补偿可以明显改善带钢板形质量,具有较强的实用性.     

LVC工作辊辊型的板形控制性能研究

提出一种新型线性变凸度工作辊辊型即LVC辊型,这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化.用承载辊缝调节域和承载辊缝横向刚度这两个基本板形控制性能来验证LVC工作辊的板形调节能力,并将LVC工作辊应用到实际生产中,经过计算和比较可以看出LVC工作辊辊型具有较好的实用性.在工作辊辊型的研究上具有一定的新颖性.     

LVC工作辊综合辊形预测模型和应用

 在热轧带钢板形在线控制模型中,综合辊形的计算精度直接影响板形控制模型设定的准确性。建立了LVC工作辊初始辊形、热辊形和磨损辊形的计算模型,并在此基础上建立了综合辊形的等效模型和特征参数。该综合辊形等效模型已成功应用于鞍钢2150 mm热连轧在线板形控制模型中。生产数据表明,采用该模型后板形设定模型计算出的弯辊力和窜辊量能够自动适应轧制规格、轧辊磨损和热胀的变化,带钢头部凸度和平坦度的命中率均达到95%以上。     

高强度管线钢热轧板形控制技术的研究

随着高强度管线钢的广泛运用,管线钢的板形问题越来越受到关注.由于管线钢强度大,精轧温度低,各机架轧制力普遍较大,板形难以控制.在鞍钢2150热连轧机上游机架F2到F4使用自主研发的LVC工作辊以及相应的窜辊和弯辊策略,下游机架采用常规工作辊长行程窜辊,支持辊全部采用变接触轧制技术,使得现场轧制高强度管线钢的板形控制水平得到了大幅度的提高,带钢出口凸度的合格率由原来的18.79%提高到96.27%,并且延长了换辊周期.现在该项技术已经在鞍钢2150热带钢轧机实现上机稳定运行.     

热轧板板形控制的优化

梅山1422mm热连轧经过2002年技术改造,采用CVC辊型、弯辊和窜辊来控制板形,并运用GE提供的板形设定模型,通过对数学模型和工艺参数的优化,有效地控制板形,提高板形质量。     

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。     

七机架热连轧机组板形综合控制技术

针对七机架热连轧机组机架数量多,轧制工艺复杂,各机架控制能力得不到充分发挥而造成轧件板形出现中浪、边浪以及复合浪等问题,充分考虑七机架热连轧机组设备结构特点,同时结合轧制工艺条件,采用相对长度差法来表示轧件板形值,并以轧机有载辊缝为桥梁,根据辊系弹性变形模型与金属变形模型的耦合关系进行求解,建立热连轧机组板形预报模型。根据工作辊弯辊力和窜辊量对轧件板形可快速调整的特点,结合现场实际生产情况,确定工作辊弯辊力和窜辊量的研究范围,通过板形预报模型定量分析不同工作辊弯辊力和窜辊量情况下轧机有载辊缝凸度和轧件板形的变化过程,得到轧件板形的调控域,在此基础上提出板形综合控制策略。同时为了保证轧件凸度要求和避免轧辊过度磨损,提出各机架轧件出口厚度精度和辊间压力均匀度约束条件,并以各机架轧件板形波动最小为目标函数,对工作辊弯辊力与窜辊量进行综合优化,开发出适合热连轧机组板形综合控制技术。将该技术应用到某2 050热连轧机组生产实践,结果表明,典型规格产品在工作辊弯辊力和窜辊量优化后,轧件在热连轧过程中板形质量明显改善,轧件出口板形由10.5 I改善到4.8 I,现场应用效果良好。     

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。     

热轧工作辊窜辊系统的应用

对板形和影响板形的因素进行了说明,指出板形良好的条件是消除带钢纤维内应力或将纤维内应力控制在弹性范围内;介绍了窜辊在板形控制中的应用;并根据目前窜辊系统控制中存在的问题,提出改进措施,取得了较好效果。     

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。     

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。     

单锥度辊冷连轧机的板形调控特性

 为了拓展宽幅硅钢等对边降有特殊要求的高端产品的规格,提升某1700mm冷连轧机组的带钢边降控制功能,克服生产中存在的单锥度辊窜辊行程小、窜辊功能使用不充分、边降波动明显等问题,对单锥度工作辊辊形及边降控制窜辊策略进行了研究,提出了单锥度辊边降控制段的设计方法。运用ANASYS 9.0建立了单锥度辊轧机三维有限元仿真模型,分析了轧机的板形控制特性。采用影响系数法,建立了冷连轧静态综合分析数学模型,研究了来料厚度波动和来料硬度波动对冷连轧机生产产生的影响。通过分析可以看出：单锥度辊轧机通过工作辊窜辊可增强其辊缝横向刚度,提高了轧机克服来料波动能力和轧制的稳定性。现场轧制试验表明：采用该单锥度辊及窜辊策略,带钢边降由14.9μm下降至7.5μm,边降波动被控制在±5μm范围内,边降波动得到了一定的抑制。     

2150ASP热轧带钢板形控制技术的研究

ASP生产线是一种新型短流程热轧带钢生产线,其独特的生产组织方式和品种结构对精轧机组的板形控制能力要求较高,一套常规轧辊辊型很难同时兼顾所有品种带钢的板形。在2150ASP生产线,通过采用LVC工作辊辊型技术,ASPB支持辊辊型技术,制定合理的板形控制策略,配置切实可行的带钢板形自动控制系统等一系列手段,大大提高了精轧机组的板形控制能力,一套辊型可适应所有品种对板形的要求,并且在保证带钢板形控制能力的前提下,换辊周期明显延长,工作辊换辊周期达到了70~100 km,支持辊换辊周期达到了20万~40万t,不仅提高了生产效率,同时也为2150ASP生产线实现自由程序轧制奠定了坚实的基础。     

面向板形控制的辊型窜辊与弯辊技术应用

 根据板形控制理论和现场实际工况,研究了1 580 mm热连轧精轧机组机型配置,基于中值弯辊力,开发了与各机架机型适配的支承辊和工作辊辊型,扩大了弯辊力对辊缝的调节能力,建立起与工作辊辊型匹配的窜辊工艺制度,形成了正弦工作辊VCR支承辊、长行程窜辊和强力弯辊这3项控制的组合技术方案。生产实践表明,长行程WRS技术分散了轧辊热变形,使工作辊磨损曲线平缓、光滑,结合辊型与弯辊技术可以保持承载辊缝形状正常和可控,实现了热轧带钢板形和断面形状的良好控制。     

Research and Application of Flat Roll Technology in the Downstream Stands for CSP

  CVC mills are generally used in the whole stands of CSP (Compact Strip Product). Their special “s” curve of work roll contour and shifting strategy aimed at controlling strip shape, and the characteristics of continuous casting and rolling production, which make the work roll wear in downstream stands seriously uneven, and easily form abnormal transverse profile at the rolling end. As a result, CVC mill configuration in the downstream stands can not meet the profile and flatness control requirement for schedule free rolling, and bring some difficulties in profile and flatness control for the subsequent cold rolling. Based on the characteristics of the shape control system of CSP production line, and combined with the theory of flat roll technology, a kind of technology solution of using flat roll in the downsteam stands for CSP hot strip mills was proposed. At last, industrial test was carried out in the last stand of Masteel CSP, and good results were obtained.