冷轧平整机辊型设计与实践

分析了冷轧平整机辊型配置对带钢板形的影响因素和机理,结合辊型计算与配置,较好地控制了板形质量。     

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%。     

六辊冷轧机的带钢板形参数及辊间接触压力研究

针对一种由变接触支持辊辊形、单锥度中间辊辊形、单锥度工作辊辊形组成的六辊冷轧机的辊形配置方法,利用Abaqus有限元软件建立三维“辊系弹性变形-轧件塑性变形”一体化仿真模型,从带钢板形及辊间压力两部分展开分析。通过分析发现,该辊形配置方法可通过工作辊和中间辊负窜有效减小带钢凸度并降低边降值;工作辊弯辊力也具有一定的板形调控能力,且强于中间辊弯辊力;同时,该辊形配置能有效均匀支持辊与中间辊间的辊间接触压力。     

冷连轧机辊型配置对高强钢板形控制的影响

针对薄规格高强钢板形控制困难问题,通过建立有限元模型分析了常规支撑辊+CVC中间辊、CVC补偿支撑辊+CVC中间辊及VCL+支撑辊+HVC中间辊3种代表性辊型配置对高强度冷轧板的板形控制能力的影响。与其他2种辊型配置方案相比,VCL+支撑辊+HVC中间辊辊型配置的承载辊缝的凸度调节域较大、横向刚度较高,辊间接触压力较小。实际生产表明,在该辊型配置方案下,高强度带钢的板形控制精度较高,支撑辊磨损得到有效改善。     

基于单纯形搜索的CVC冷轧机板形预设定模型

针对某双机架可逆四辊CVC(Continuous Variable Crown)冷轧机轧辊服役后期带钢出现二肋浪的情况,采用影响函数法对轧辊磨损前后轧机的板形控制特性进行了对比分析。综合考虑轧辊热辊形、磨损辊形以及辊系弹性变形和带钢张应力分布,结合轧机的板形控制策略,以加权的二次板形和四次板形偏差平方和为目标函数,利用二维单纯形搜索法开发了板形控制预设定模型。研究结果表明:工作辊磨损量较小,对轧机板形控制性能的影响较小;支撑辊磨损后期,带钢的二次凸度变化较小,而四次凸度值显著变大。现场工业实验表明该模型给出的预设定值提高了带钢的板形质量和板形控制的稳定性,减少了支撑辊服役后期带钢的板形缺陷,为改善该轧机产品的板形质量提供了理论参考。     

热轧宽带钢板形控制技术的现状及未来发展

板形是热轧宽带钢的核心质量指标,对热轧宽带钢板形理论及相关控制技术的研究一直是金属压延领域关注的热点课题。从热轧宽带钢板形控制的装备、辊形及模型3个方面系统总结了国内外的研究现状及取得的主要研究成果,其中辊形技术及控制模型的创新非常活跃,变接触轧制、改进型连续变凸度、特殊品种钢专用等辊形技术及相关控制模型显著提升了产品的板形质量,并在延长换辊周期、降低轧辊消耗、提高轧制稳定性等方面取得了较好的应用实绩。另外,总结了与板形控制密切相关的关键过程参数(如粗轧镰刀弯、精轧机架间跑偏)的检测与控制、板形智能判定和诊断技术、多尺度板形仿真模型等方面的研究进展,为未来进一步完善热轧宽带钢的板形控制理论、实现板形控制的智能化指明了方向。     

超高强钢镀层均匀性研究及优化控制

针对超高强钢在生产过程中容易出现沿带钢宽度方向镀层不均的问题,通过数值模拟仿真,研究了气刀位置带钢板形对镀层均匀性的影响,分析了气刀位置带钢板形随工艺参数的变化趋势,并提出相应优化措施,有效改善了超高强钢镀层横向均匀性。结果表明：带钢上下表面镀层沿宽度方向呈现对称的“C”形分布,镀层偏厚位置的镀层重量与镀层偏薄位置可相差1倍以上;带钢在锌锅内部经过沉没辊时,带钢上下表面产生的不对称变形使带钢在气刀位置形成C形翘曲,导致带钢上下表面与气刀距离产生显著差异,形成横向镀层不均;不同纠正辊进给量及冷却塔段张力对气刀位置带钢板形产生显著影响,随着纠正辊进给量的增加,气刀位置的带钢板形会发生显著变化,经历了“C”形、平直、“W”形,反“C”形4种状态。通过优化纠正辊进给量与冷却塔张力,可实现超高强钢镀层横向均匀性的良好控制。     

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。     

1420六辊UCM冷连轧机板形控制性能分析与应用

以某1420六辊UCM冷连轧机为研究对象,利用Marc大型有限元软件平台建立了六辊UCM轧机辊系变形三维非线性仿真模型。通过数值模拟对各种板形调节量作用下的带钢弹塑性变形和轧辊弹性变形进行耦合分析,并深入研究了六辊UCM轧机工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移等板形调控手段对带钢出口横向厚差、带钢金属横向位移和轧机辊系弯曲的调控效果,从而为辊型优化设计和板形在线控制提供了理论基础和参考依据。     

六辊轧机支撑辊传动对带钢板形的影响分析

提出了六辊轧机的支撑辊传动方式对带钢板形影响的问题,分析了主传动轴对辊系的作用力,运用Ansys有限元软件建立了六辊轧机全辊系有限元模型.考虑了主传动轴重量及轧机弹跳,运用所建有限元模型,仿真计算了静态时辊缝控制模式下带钢的板形.计算结果表明位置控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响可以忽略;轧制力控制模式下主传动轴重量对带钢板形的影响是不能忽略的,在实际生产中需要予以重视.     

六辊轧机刚度特性有限元

板带轧机的横向刚度和纵向刚度对于板形、板厚控制十分重要,研究不同状态下的刚度变化规律对提高板形、板厚综合控制的精度具有重要意义。在三维弹塑性有限元模型的基础上,基于某厂1420末机架六辊CVC轧机实际参数,建立了板带轧制整体有限元模型。利用该模型研究板宽、窜辊、辊径和弯辊力的变化对轧机横向刚度的影响,以及中间辊的窜辊量变化对轧机纵向刚度的影响,为轧机的板形、板厚控制量的调整,提供了参考依据,也为板带轧制过程中板形、板厚在线设定,以及控制模型的研究和优化,提供了理论基础。     

六辊轧机刚度特性有限元分析

板带轧机的纵刚度和横刚度对于厚度和板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的刚度变化规律对于实现板厚和板形的精确控制具有重要意义。为此,利用有限元方法对某厂六辊轧机建立了有限元模型,分别计算了不同中间辊横移量时的横刚度和纵刚度,分析了中间辊横移对轧机刚度的影响,给出了最佳横移制度,为轧机厚度和板形控制量的调整提供了参考依据。     

冷连轧过程中间辊横移模型研究与设定

中间辊横移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带钢轧制的工艺特点,建立了UCM轧机的横刚度系数分布曲线,计算并分析了中间辊横移位置设定对成品带钢板形和横向厚度分布的影响规律。深入研究了带钢宽度、单位轧制力、工作辊辊径及工作辊热凸度等因素对最优中间辊横移位置的影响规律。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中间辊横移位置的设定计算模型。采用新模型设定中间辊横移位置,成品带钢的边部减薄量减小了22 μm,板形统计值提高了4.41%,板形标准差平均减小了1.51 IU,新模型对成品带钢边部减薄量和板形的控制均有不同程度的改善和提高。实践证明,该中间辊横移模型具有较高的板形控制精度和较好的板形控制稳定性,适合于工业生产实践。     

四辊板带轧机辊颈载荷分布及板形影响因素分析

板形是板带材产品的重要质量指标之一。辊系弹性变形是影响板形的主要因素,轧机辊颈载荷分布直接影响轧机的辊系弹性变形,因此精确分析辊颈载荷分布对板形控制和轴承使用有着重要的意义。针对实验室四辊可逆冷轧机,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,基于显式动力学建立了耦合支撑辊轴承、轧辊和轧件的三维实体模型,分析了板宽、摩擦因数、张力和压下量等因素对支撑辊辊径载荷分布和板凸度的影响,对四辊板带轧机板形控制和轴承使用提供了理论支持。     

四辊冷连轧机高强钢板形控制技术研究

针对2030mm冷连轧机轧制高强度汽车板时出现严重的边浪板形问题,现场取样、测量了典型品种高强钢板变形过程中的力学性能和温度参数,在此基础上提出了一整套高强钢汽车板冷轧的板形控制技术,包括第1～第4机架选用变接触支撑辊辊型及与其配套的工作辊凸度,将带钢横向温度分布对板形的影响补偿到高强钢板形目标曲线中,这些技术应用后使高强钢板形控制精度由原来的93.72%提高到了97.10%。     

邯钢2 180 mm酸轧机组板形控制研究

从轧制前原料条件和轧制控制两方面分析了邯钢2 180mm酸轧机组产品板形的主要影响因素有:热轧卷原料、酸洗质量、轧制力、弯辊力、轧辊热凸度、轧辊类型选择等。结合实际操作经验,提出了设定目标曲线、CVC轧机设定、压下率控制和乳化液分区控制等措施,得到了CVC轧机板形控制的有效措施。     

Analysis of cold rolling of ultra thin strip

In this paper, the cold rolling experiments of ultra thin steel strip were carried out on an experimental rolling mill. The cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss was analysed theoretically, and the rolling force, intermediate force between the work roll and backup roll, the roll edge kiss force, the strip shape after rolling are obtained for this special rolling, and they are compared for various reduction and friction coefficients. Simulation results show that the reduction has a significant influence on the shape of rolled strip, and the calculated rolling forces and strip profile are consistent with the measured values. The effect of friction in the roll bite on cold rolling of ultra thin strip with roll edge kiss is also discussed. Surface characteristic was measured and it is shown that the steel surface roughness value reduces with an increase of reduction.     

莱钢冷轧薄规格涂镀基板的开发

针对冷轧薄规格带钢生产中存在的因轧辊弹性压扁而造成负辊缝现象、板面热擦伤、轧制打滑、带钢表面残留乳化液斑等问题,山东钢铁集团莱芜钢铁有限公司板带厂通过优化道次绝对压下量以消除轧辊有害接触,优化乳化液温度、浓度、皂化值等指标以减少热擦伤,增设挡板、吹扫装置等以消除乳化液斑,优化压下规程、板形目标曲线、张力控制系统等以保证带钢尺寸和板形精度,成功地生产出了超设计极限的0.18mm薄规格冷轧涂镀基板。     

1 420 mm酸轧机组带钢板形分析与控制研究

板形是冷轧带钢非常重要的质量指标,直接决定了产品的质量等级,同时影响着机组的生产效率和成材率。针对某1 420 mm酸轧机组生产的带钢出现中浪板形易导致连退产线出现带钢起筋的问题,介绍了酸轧机组的板形控制原理,分析了热轧原料凸度、热轧终轧温度、弯辊力控制模式、冷轧轧机中间辊辊形对带钢板形的影响。结果表明:带钢中浪板形与热轧原料凸度和终轧温度密切相关;采用微中浪目标曲线自动控制时,带钢板形的边浪、中浪幅值都要小于手动控制模式;通过对冷轧机中间辊辊形进行优化,使其边部倒角更加圆滑过渡,能够有效改善边降过大的缺陷,同时板形控制效果也得到明显改善。在此基础上,提出了减小热轧原料凸度、提高终轧温度、开展板形自动控制以及优化中间辊辊形的措施,有效解决了冷轧带钢中浪大的板形问题,为连退生产运行稳定提供了强有力保障。     

梅钢热轧板板形控制优化

介绍了梅山钢铁股份有限公司热轧板厂在对1422mm热连轧机的技术改造中,通过采用CVC辊型、弯辊和轧辊轴向横移等板形控制技术,以及板形设定模型来控制板形。通过对数学模型和工艺参数的优化,有效地提高了板形质量。