二次冷轧机组宽中浪板形缺陷控制研究

针对某DCR（Double Cold Reduction）二次冷轧机组经常出现宽中浪板形缺陷的问题，基于二次冷轧的生产工艺特点，通过分析计算，发现1#机架与2#机架承载辊缝比例凸度相差较大是宽中浪板形缺陷产生的主要原因，且鉴于该机组现有中间辊轴向横移和弯辊调控手段都不能有效消除该类板形缺陷，设计了1#机架中间辊辊型，该辊型在有效减少1#机架与2#机架承载辊缝比例凸度差异的同时，轧机的弯辊调控功效、中间辊轴向横移调控功效以及辊缝横向刚度都得到了有效提升。     

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。     

十八辊轧机板形调控性能仿真分析

为掌握十八辊轧机板形调控性能，运用非线性有限元软件MARC建立了十八辊轧机轧制过程三维弹塑性耦合有限元仿真模型。分析了施加-335～490 kN的中间辊弯辊力及中间辊横移量为-125～125 mm时，屈服强度为980 MPa带钢的二次凸度和四次凸度以及工作辊有载辊缝、弹性弯曲、弹性压扁变形的变化情况。结果表明，中间辊弯辊力对承载辊缝的调节能力明显大于中间辊横移量。中间辊弯辊力的二次凸度调节量约为238μm,四次凸度调节量约为78μm。中间辊横移量的二次凸度调节量约为6μm,四次凸度调节量约为2.7μm。中间弯辊力对工作辊边部弹性弯曲与弹性压扁的调控效果明显大于对工作辊中部的调控效果。中间辊横移量对工作辊弹性弯曲与弹性压扁调节能力明显小于中间辊弯辊力，说明了中间辊横移量对承载辊缝和板凸度调节能力小于中间辊弯辊力。     

宽带钢热轧机CVC辊型优化与应用

针对涟钢2250mm常规热连轧机组F5~F7机架CVC工作辊横移量及分布不合理、轧机凸度控制能力不足的问题,通过建立CVC辊型模型对其进行了优化设计。现场实验表明,CVC辊型优化后,工作辊横移全行程利用率得到了有效提高,工作辊弯辊的板形调控功效也得到了更好发挥,满足了板形控制的需要。     

二十辊森吉米尔轧机板形调控性能仿真研究

为深入研究二十辊森吉米尔轧机的板形调控性能,研究开发了专用于分析二十辊轧机板形控制性能的辊系一轧件一体化仿真模型及软件工具,对国内某厂硅钢和不锈钢轧制用二十辊森吉米尔轧机辊系及轧件的变形行为进行了仿真计算,得到了不同工况下承载辊缝曲线、ASU调节特性、第1中间辊轴向横移对边降的控制能力、第2中间辊随动辊凸度对板形调控性能影响、辊间接触压力分布等结果,进而分析了轧制过程中各板形控制手段的调控能力.     

马口铁基板冷轧机组的关键技术

介绍了中国重型机械研究院(原西安重型机械研究所)自主研发和成套的国内首套用于生产马口铁基板的六辊单机架可逆式冷轧机组的工艺流程、设备组成及主要技术参数。详述了机组所采用的厚度控制技术以及工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移和轧辊分段冷却等板形控制技术。机组已轧出了厚度为0.20±0.004 mm板形良好的带材。     

双机架冷轧弯辊力综合设定模型的研究

针对双机架冷轧机组的生产工艺特点，以及传统弯辊控制技术的不足，综合协调控制1^#机架工作辊、1^#机架中间辊、2^#机架工作辊和2^#机架中间辊4部分弯辊力，以成品板形质量最佳为优化目标函数，同时将各个部分弯辊力的相对余量均匀作为约束条件，确定出弯辊力综合设定模型，该模型可提高弯辊对板形的控制能力，延长弯辊缸的使用寿命。     

冷轧机板形板厚综合控制系统研究

冷轧带钢板形板厚综合控制系统模型是冷轧带钢过程控制系统的核心,该模型的精度直接影响成品带钢的板形板厚质量。针对六辊冷连轧机,给出改进的轧机刚度方程、弹跳方程和板凸度方程,并利用六辊轧机有限元模型计算板形板厚综合控制系统模型中所需的轧机横纵向刚度。得到空载辊缝值、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力的变化量对出口厚度、出口板凸度的影响,并给出空载辊缝值、工作辊弯辊力、中间辊弯辊力设定值修正量的计算方法。经验证,出口厚度与板凸度实测值与设定值基本吻合。     

现代板形调节机构（1）

本文按工作原理不同，将几十种板形调节机构分为液压弯辊，消除有害接触区的轧辊横移，曲面辊横移，套筒横移，张应力分布控制辊，套筒膨胀辊，对辊交叉，水平弯辊，柔性端头辊，带有偏心机构的分段式支承辊，改变宽向轧制压力分布的Ｎｉｐｃｏ和ＤＳＲ辊，热凸度控制等共十几类，介绍了它们的工作原理和特点，并就几种主要板形调节机构的板形控制能力做了比较。     

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。     

高端冷硬导板钢生产难点分析与控制

导板钢具有硬度高、承载能力强、横向厚差与粗糙度难以控制的特点，针对某厂导板钢生产过程中横向厚差超标、粗糙度不合格等问题进行了分析，并提出了优化中间辊辊型、修改中间辊轴向横移量与开发第5机架新轧制模式等针对性措施，解决了上述难题，导板钢各项指标均符合用户要求。     

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。     

轧辊辊缝差和轧机组装间隙对精轧钢带尾板侧偏的影响

为了探讨精轧区轧辊辊缝差和轧机组装间隙这两个重要因素对精轧钢带尾板侧偏的影响,依据热轧生产线的操作条件,运用Abaqus软件建立了钢带热轧的第1、2和4机架精轧模型与尾端弯曲钢带。通过设定不同层级的轧缝差与变换上、下轧辊相对位置,模拟分析了各机架的轧辊辊缝差和组装间隙对轧辊两侧轧制力差、钢带尾端中心偏移、钢带运动行为的影响。结果表明:调整轧辊辊缝差可以有效地矫正钢带中心线偏移量,降低因钢带中心线偏移所产生的轧制力差,减少尾板撞击的发生概率;轧机组装间隙不对称会使钢带轧制时发生侧偏并撞击边导器,影响钢带运行的稳定性与钢带的成形质量。最后,试验验证进一步证实了上述结论的正确性与合理性。     

冷轧宽厚规格深冲钢梗印缺陷成因分析及其控制措施

针对山东钢铁集团日照有限公司2 030 mm冷轧产线宽厚规格深冲钢卷出现大量梗印缺陷问题,通过现场实测与多功能仪自动检测相结合检测缺陷卷热轧卷横断面轮廓曲线,检测热轧卷微观组织及硬度等方法,分析了梗印缺陷的形成原因。结果表明:带钢横断面存在连续局部高点,卷取中局部高点逐层累加形成鼓包,因深冲钢屈服强度较低,成卷后局部高点处存在应力集中,使其沿径向和横向发生延展变形而导致梗印缺陷的形成,且梗印缺陷卷开卷后在带钢边部形成浪形。为此,在热轧工序通过优化轧辊轴向横移、弯辊策略以及调整轧制节奏等措施,增大工作辊辊缝凸度,从而有效改善热轧带钢横断面局部高点缺陷,为冷轧工序提供合格原料。在冷轧工序通过优化工作辊辊缝形状、分小卷卷取等措施,宽厚规格深冲钢的局部高点可得到有效控制,显著降低了因梗印缺陷造成的不良改判率。     

六辊冷轧机工作辊正负弯辊平滑过渡系统

介绍了六辊冷轧机工作辊弯辊的工作原理，在正负弯辊切换过程中，弯辊缸蘑菇头与工作辊轴承座处于非接触状态，蘑菇头需要走一段空行程才能与工作辊轴承座接触上，在此过程中工作辊弯辊处于失控状态，不能实现正弯与负弯的平滑过渡，导致此过程中带材的板形不能得到有效地控制。为此，在原系统及结构的基础上，在镶块上增加了2个辅助弯辊油缸，在正负弯切换过程中，油缸蘑菇头始终与轴承座接触，其作用力作用在轴承座上，故弯辊力可以始终处于受控状态，从而使正弯、负弯切换过程中带材的板形得到有效控制。     

六辊冷轧机工作辊正负弯辊平滑过渡系统

介绍了六辊冷轧机工作辊弯辊的工作原理，在正负弯辊切换过程中，弯辊缸蘑菇头与工作辊轴承座处于非接触状态，蘑菇头需要走一段空行程才能与工作辊轴承座接触上，在此过程中工作辊弯辊处于失控状态，不能实现正弯与负弯的平滑过渡，导致此过程中带材的板形不能得到有效地控制。为此，在原系统及结构的基础上，在镶块上增加了2个辅助弯辊油缸，在正负弯切换过程中，油缸蘑菇头始终与轴承座接触，其作用力作用在轴承座上，故弯辊力可以始终处于受控状态，从而使正弯、负弯切换过程中带材的板形得到有效控制。     

轧机微尺度可控辊系研制

在笔者提出的轧机辊系微尺度行为可控理论框架下，经过对2200mm铝箔中轧机工作辊轴向力进行大量的在线测试，开发研制了2200mm铝箔中轧机微尺度可控辊系。该辊系具有工作辊和支承辊平行度调节、工作辊轴承座和机架窗口间安装间隙的控制、工作辊辊系空间自位、轴向力可视检测及热补偿等性能。在800-1550m／min不同轧制速度下的工业试验结果表明，通过微量调整工作辊相对支承辊的交叉角可以改变作用于工作辊的轴向力大小，甚至改变其作用方向，将轴向力控制在轴承寿命允许限度之内；显著增加工作辊轴承座固有频率以改善其振动特性，证实了微尺度可控辊系理论框架的正确性，为根治长期困扰2200mm铝箔中轧机工作辊止推轴承(双列角接触球轴承)短寿烧损和轧机被迫降速运行的病状奠定了理论基础。     

韶钢3 450 mm中厚板轧机轴向力产生机理及改进措施

针对韶钢3 450 mm中厚板轧机轴向力过大造成机组操作侧和传动侧钢板厚度偏差较大的问题,对轴向力的产生机理进行了分析,并对机组咬钢过程冲击载荷对轧机轴向力的影响进行了仿真研究。结果表明,轴承座滑板和牌坊滑板之间存在较大的间隙造成工作辊和支撑辊交叉是产生轴向力的主要原因,而轴向力的产生又导致了轴承座滑板和牌坊滑板之间的间隙增大,进而进一步便轴向力增大;机组咬钢过程冲击载荷对机组的轴向力有较大影响。在上述机理研究的基础上对机组轴承座滑板和牌坊滑板之间的间隙进行了修复,大大降低了轧机的轴向力,使钢板厚度偏差问题得到了明显改善,创造了显著的经济效益。