轧辊装配精度量化模型

热轧和冷轧产线轧辊的装配精度对轧机刚度对称性和轧制稳定性都具有十分重要的影响。轧辊的空间检测目前广泛采用激光跟踪仪进行测量,但仍缺乏一套有效的、系统性的模型来分析轧辊装配精度。建立了轧辊装配精度的数学模型,利用最小二乘法拟合衬板面及轧辊轴向中心线,提出了计算轧辊衬板的空间位置(对中值和开档值)及倾斜状态的定量方法。通过激光跟踪仪检测的真实轧辊数据验证了该模型,模型计算结果与以往采用的空间分析软件处理结果一致,二者相对偏差小于0.03%,进一步分析了该轧辊各衬板的对中值和开档值及倾斜状态,基于该模型开发的应用软件降低了以往检测数据处理的难度,提高了轧辊装配精度定量化分析的效率和能力,具有一定的现场应用价值。     

带钢热连轧机两侧刚度差的成因分析与对策

为了减小轧机两侧刚度差,分析确定影响轧机刚度差的关键因素,采用激光跟踪仪对轧机带衬板与不带衬板状态的相对几何位置进行精密检测,发现牌坊衬板磨损、倾斜以及安装面的倾斜等通过造成轧辊轴线交叉进而导致轧机两侧刚度差。通过分析研究实测数据提出了更换定制衬板、研磨安装面等一系列减小轧机两侧刚度差的对策措施,提高了热轧机组各架轧机的两侧刚度差的符合率,其中末架轧机从23%上升到88%,投入生产使用后显著减少精轧机组跑偏与镰刀弯缺陷,并使后工序的堵边率从6.5%下降到2.4%以下,机架间跑偏废钢从平均每月3块降低到连续3个月为零。     

激光跟踪仪在冶金行业中的应用

简要介绍了激光跟踪仪的测量系统和测量原理,阐述了典型连铸机及轧机、轧辊检测传统测量方法和激光跟踪仪测量方法,并进行了比对,主要通过激光跟踪仪在检测安装精度中的实际应用,在可行性、检测数据及检测耗时方面都做了比对分析,说明了激光跟踪仪在冶金行业检测安装精度中的实用性、精准性和高效性。     

热连轧轧辊瞬态温度场研究

考虑水冷、空冷、轧辊与轧件接触热传导等动边界条件，采用有限差分法，建立了热连轧轧辊瞬态温度场变步长分析计算模型。该模型能实现轧辊温度场的动态分析和精确计算，预测轧制时以及终轧后空冷的轧辊瞬态温度场。试验和仿真结果表明，所建立的分析计算模型考虑因素全面、合理，计算精度较高，计算值与实测值吻合良好，真实地反映了轧辊的温度变化情况。     

抑制冷轧断带的轧辊倾斜与轧制力差的解耦控制

为了解决冷轧机轧辊倾斜位置控制与轧制力控制之间的耦合导致的断带问题,应用改进的分割单元法计算附加倾斜后的辊系变形,通过理论计算得出附加不同倾斜后的双侧轧制力差,并用多项式进行拟合得出双侧轧制力差值与倾斜的关系对倾斜设定进行限幅,最终实现倾斜与轧制力的解耦控制。为提高解耦精度,利用最小二乘法原理对解耦多项式的各项系数进行在线自适应修正。理论分析和实测结果表明,利用本文提出的方法,能够实现轧辊倾斜与轧制力的解耦控制,从而减少因倾斜调整过量导致的断带。     

CVC轧辊热凸度模型研究

研究分析了CVC轧机的轧辊热凸度模型,现场实测某厂使用的CVC轧辊热凸度情况,通过与板形控制系统中现有轧辊热凸度模型理论计算值的对比,发现现有模型存在的问题,在此基础上对热凸度模型进行改进,改善了轧辊热凸度模型计算精度。     

基于有限元法数值模拟的冷连轧弹性压扁模型的研究

在采用弹塑性有限元法模拟五机架四/六辊冷连轧轧制过程的基础上,采用拟合函数法得到轧辊弹性压扁后的辊形曲线函数,据此计算轧辊弹性压扁曲率半径。该模型与常用的Hitchcock公式相比,计算的压扁半径能使轧制力计算值更接近实测值,提高了轧制力的预设定精度。     

激光跟踪仪在检测连铸机安装精度中的应用

简要介绍了典型连铸机安装部位的精度要求以及目前检测方法的现状,同时介绍了激光跟踪仪的检测原理、方法和精度。主要通过激光跟踪仪在检测连铸机安装精度中的实际应用,在可行性、检测数据及检测耗时方面与现有检测方法进行对比分析,说明了激光跟踪仪在检测连铸机安装精度中的实用性、精准度和高效率。     

二次冷轧轧辊表面油膜厚度模型及其影响因素

 为解决现场无法在线测量轧辊表面油膜厚度的问题,考虑二次冷轧机组润滑设备与工艺特点,在阐述了二次冷轧过程轧辊表面油膜厚度形成及演变过程机理的基础上,运用流体动力学原理,建立了一套适合于二次冷轧机组的轧辊表面油膜厚度模型。定量分析了轧制速度、轧辊表面粗糙度、辊间接触最大应力、乳化液初始动力黏度和乳化液压力黏度系数等5个因素对轧辊表面油膜厚度的影响规律。将轧辊表面油膜厚度模型应用到某厂1220二次冷轧机组,并通过对比建立的模型求解得出的轧辊表面油膜厚度与现场离线采用称重法测量得到的轧辊表面油膜厚度结果发现,两者误差小于10%,这表明模型计算精度满足现场使用要求。     

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。     

Roll Wear Evaluation of HSS,HiCr and IC Work Rolls in Hot Strip Mill

While it is acknowledged that roll wear is one of the most challenges to hot strip mills (HSM), very few studies which detail an exact prediction model have been published. The aim of this work is to evaluate and compare two prediction models with measured roll wear. The first prediction model, model 1, developed for a plate mill, was modified to use in strip rolling process. The second prediction model, model 2, is a simplified on‐line model. Data of two hot strip mills were used to investigate the influence of different rolling schedules. The rolls and strip properties were described and the rolling conditions were detailed. The influence of hot rolling factors, such as strip strength, roll grades, rolling temperature, rolling force, reduction and contact length, were also studied. When rolling with different work roll materials and strip grades, the modified prediction model has better prediction accuracy than the simplified model. The accuracy of both models becomes better at higher roll wear > 150 μm. HSS work rolls were confirmed to exhibit improvement of roll wear in comparison with HiCr rolls, the wear resistance was 3 to 4 times better. The influence of strip grade on roll wear was shown to be significant, with higher accuracy of the regression statistics for rolling with similar strip grades and lower regressed accuracy for rolling with mixed strip grades. The roll wear was evaluated at the centre of the barrel.     

热连轧精轧高速钢轧辊重复上机初始辊形预报

针对热连轧精轧高速钢轧辊重复上机时存在残留磨损辊形和残留热辊形影响初始辊形的问题,分析了残留磨损辊形和残留热辊形对板形控制精度的影响及难点,得出轧辊温度场是高速钢轧辊重复上机初始热辊形最佳表征方式的结论,提出高速钢轧辊下机后空冷过程温度场建模思路,并建立轧辊空冷过程温度场计算模型。在此基础上,基于热连轧生产线二级系统框架,研究形成了高速钢轧辊重复上机初始辊形预报技术设计方案,并在首钢京唐公司1 580 mm热连轧生产线应用。应用结果表明,该技术对实现热连轧精轧高速钢轧辊更高效应用和提高板形控制精度有显著效果。     

冷轧工作辊热凸度及其对板形影响

冷轧过程中工作辊的热凸度变化是决定带材板形质量的重要因素,研究分析工作辊的热变形及其对板形的影响对于提高带材质量有着重要的意义.以某厂1 450 mm冷连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS与LS-DYNA分别建立四机架与五机架的工作辊二维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型,并将2个仿真模型相...     

热轧薄规格钢带折叠缺陷成因分析及措施探讨

针对热轧折叠缺陷对酸连轧工序造成的原料空卷问题,从热轧工序相关影响因素出发,分析了薄规格热轧钢带生产过程中折叠缺陷形成原因,主要为钢带头尾存在不同程度镰刀弯或局部浪形等问题,经卷取侧导板和夹送辊共同挤压作用后形成的。通过在设备精度、工艺改进、预警机制等方面进行系统优化和改进,薄规格热轧钢带折叠缺陷发生量得以有效控制,月均发生量从攻关前的55卷左右逐渐下降至攻关以来的20卷左右水平。进一步提高了热轧钢带一检合格率和折叠缺陷的预警识别率,有效降低了热轧钢带折叠类缺陷对下游工序生产过程造成的影响,促进了上下游生产节奏的提升。     

轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特性

为提高冷轧带钢六辊轧机辊系的稳定性,目前常采用轧辊偏移方法.本文通过ABAQUS有限元软件建立辊系-轧件一体化耦合模型,对不同轧辊偏移辊系进行受力分析,揭示了不同轧辊偏移条件对六辊轧机板形调控特性的影响规律.结果表明,中间辊正向偏移轧制时,工作辊弯辊力对二次凸度调控功效最好,对四次凸度影响较大;在四种偏移方式条件下,中间辊弯辊力在0~300 kN范围内对带钢二、四次凸度调控功效基本相同;中间辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力在300~500 kN范围内对带钢二次凸度调控功效最好;工作辊正向偏移轧制时,中间辊弯辊力对四次凸度影响较大;不同轧辊偏移条件下中间辊窜辊对带钢二次凸度调控趋势基本相同,且负窜辊对二次凸度的调控功效优于正窜辊,工作辊正、反向偏移轧制条件下中间辊窜辊对四次凸度影响较大.      

SmartCrown冷连轧机板形控制新技术改进研究与应用

SmartCrown板形控制新技术在宽带钢冷连轧机首次工业应用中存在SmartCrown工作辊窜辊行程利用不充分、工作辊磨损严重且不均匀等问题.采用ANSYS有限元建立辊系三维有限元模型,分析了辊间压力对磨损辊形的影响.在解析掌握1 700冷连轧机引进的SmartCrown辊形基础上,研究开发出了改进的SmartCrown plus新辊形,经过现场工业试验研究,SmartCrown plus工作辊取得磨削量小,且磨损更均匀化,其辊形自保持性良好的明显效果,现已成功投入1 700大型工业轧机实际应用.     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

Theoretical Analysis of “Slow Hot Rolling” in Direct Linkage with Thin Slab and Strip Continuous Casting

The present investigation was undertaken in context with the development of the single‐belt strip casting process. In this new process the casting is directly connected to hot rolling which must be carried out at lower speed than in conventional hot rolling to match the casting rate. We have used an integrated thermal/mechanical finite element model to theoretically study the effect of rolling speed on rolling parameters. Since the model is general and the question of “slow hot rolling” is of general interest, the computations were carried out for a wide range of volumetric flow rate extending from that in thin slab casting to that in conventional finishing rolling. The results are given on the influence of rolling speed on roll force, torque, power, temperature change of stock and roll, and roll life. The most important effect of slow hot rolling seems to be the increased heat up of the rolls. This causes an increase of plastic strain in the near surface region of the rolls that will intensify the formation of fatigue cracks.     

Three-Dimensional Model for Strip Hot Rolling

Steel stripis widely usedin many fields such asautomobile ,building,transportation and householdappliance ,etc·. Withthei mprovement in productiv-ity and automation of strip processing,the require-ments for crown and flatness of strip have been in-creasingly severe ,and“crown free”steel strips arerequired for some special applications such as for au-tomobile parts andtinplate cans .In order toi mprovethe strip quality , an effective three-di mensionalmodel is needful to further study on the…