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。     

森吉米尔二十辊轧机第一中间辊横移影响特性分析

通过建立森吉米尔二十辊轧机辊系变形模型,计算分析了第一中间辊轴向移动对板形的影响,得到随着第一中间辊横移量的增加,轧件边部减薄现象有明显改善;轧件边部单位宽度轧制力明显地减小,而轧件中部单位宽度轧制力微小的增加;轧件中部前张应力逐渐减小,边部前张应力逐渐增加。通过该模型的建立和分析,为森吉米尔二十辊轧机实际生产带钢提供了理论参考。     

1400 mm十二辊轧机轧制薄带的板凸度控制

将轧件塑性变形轧制压力计算与十二辊轧机辊系弹性变形的MSC. MARC有限元计算相结合,建立了十二辊轧机轧制薄带的板凸度控制的计算方法。通过预设轧件板凸度计算的轧制压力以及在该轧制压力作用下1400 mm十二辊轧机辊系之间的弹性变形迭代计算,确定了轧机中间辊单侧锥度变化对ST12薄带板凸度、辊系之间的压力分布以及工作辊位移影响规律,同时通过优化计算辊系的中间辊单侧锥度变化,使该轧机轧制的ST12薄带产品横向同板差平均下降超过35%,其生产的0. 1～0. 3 mm厚度薄带产品板形控制达到0. 5～1. 0 mm/2 m以下,从而有效提高该轧机轧制的薄带板凸度和板形控制能力。     

二十辊轧机轧制过程有限元分析

针对二十辊轧机轧制过程中工作辊和轧件的复杂变化过程,基于有限元分析软件（Workbench）建立了工作辊和轧件的有限元模型;通过分析二十辊轧机轧辊间的几何位置关系,得到了工作辊压下量与支撑辊偏心角度之间的关系;采用结构动力学方程的瞬态算法对轧制过程进行了模拟计算,得到了轧辊、轧件的应力、应变情况以及轧制力曲线,并对轧制过程中工作辊和轧件的特性变化过程进行了分析。     

支撑辊倒角对热轧钢板板形的影响

针对某2800 mm中厚板轧机在支撑辊倒角优化后出现的热轧钢板中间浪形缺陷,采用有限元方法分析了不同倒角形状支撑辊的接触应力分布.结果表明:增大支撑辊倒角长度在优化支撑辊受力的同时会减小钢板凸度,导致钢板出现中间浪形缺陷.通过将支撑辊倒角长度从400 mm缩短至250 mm、增加轧制道次数、调整轧制计划等措施,可有效改...     

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.     

UCM轧机中间辊接触疲劳硬化层深度研究

通过现场跟踪、形貌观测、硬度检测和理论计算的方法,对UCM轧机中间辊在正常轧制周期内辊身表面接触疲劳硬化层深度进行研究,给出了正常轧制下机后中间辊磨削运维的建议,降低了该类轧机中间辊失效的风险。UCM轧机中间辊在正常轧制周期内,在轧制力和辊间循环接触应力的叠加下,其辊身表面产生接触疲劳硬化,辊身中部硬度可提升HSD 1~2,相应操作侧硬度与新辊相比变化不大,但传动侧由于轴向窜入受轧制力和循环接触应力的作用在距端部100 mm左右位置硬度会增加HSD 5~6,接触疲劳硬化明显。根据Hertz接触疲劳理论计算得出,在此工况下中间辊辊身表面最大剪切应力出现在轧辊表面以下0.3 mm左右（半径方向）,通过设计直径方向0.6 mm的修磨量可有效去除疲劳硬化层,使辊身表面硬度恢复至新辊硬度值,随后继续上机使用可有效降低轧辊失效的风险。     

热轧平整带钢C翘机理分析及措施

针对某厂S620GT热轧带钢平整后由下C翘改变为上C翘且其高度平均值达35.9 mm的问题,对带钢C翘方式改变的机理进行了研究。分析认为,平整机下支撑辊传动造成带钢上下表面塑性变形区、前后滑区长度、前后滑值、中性点位置、摩擦力大小等变化,形成上下表面应力差,产生上C翘缺陷。通过开展有限元分析,明确了平整工作辊的配辊要求,即上工作辊辊径大于下工作辊辊径,辊径差在3 mm以内;对比分析工艺参数,开展DOE试验,得到张力为影响热轧平整C翘的关键影响因子,轧制力、弯辊力为重要影响因子,并得到工艺参数的最优组合（张力 220 kN、轧制力 4 000 kN、弯辊力-50 kN）。平整工艺参数优化后,C翘缺陷高度平均值从35.9 mm降至21.5 mm,C翘缺陷控制的准确性与稳定性显著提高。     

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。     

在四辊冷轧机上用液压弯曲工作辊的方法控制板材断面及板形

最近,对板带材产品的精度和几何形状的要求提高,促使采用新的方法和装置来调节热,冷轧板带材的断面和板形。轧制板带材的变形一般表现为波浪形,翘曲及镰刀弯。矫正板形最有效的方法是,用强制弯曲工作辊或支承辊的方法,改变板宽方向的压下量。对于四辊轧机广泛应用三种液压弯辊系统;反向弯曲工作辊的PP系统(图1a);附加弯曲工作辊的OP系统(图1Б);反向弯曲支撑辊的OO系统(图1B)。采用PP系统(图1a)时,作用在工作辊辊至颈上的力Q使工作辊辊身产生的弯曲与轧制力P使工作辊辊身产生的弯曲方向相反;采用OP系统(图1Б)时,附加力Q产生     

Analysis of rolls deflection of Sendzimir mill by 3D FEM

The deflection of rolls of Sendzimir mill with double AS-U-Roll was simulated by finite element method（FEM）. The influences of rolling pressure, strip width and rolls-assignment on rolls deflection were analyzed. The results show that the work roll deflection increases with the increase of rolling pressure and the reduction of work roll radius, but the rigid displacement of work roll slightly changes; the work roll end might appear negative displacement for the narrow strip width and high rolling pressure that might cause the contact of work rolls. The research results are significant for guiding production and theoretical analysis of the rolls system of Sendzimir mill.     

有效降低森吉米尔轧机轧辊成本的方法

森吉米尔二十辊轧机是国内不锈钢冷轧生产的主流设备，具有刚性好、辊系稳定、操作简单、易维护的优点。但森吉米尔轧机辊系复杂，轧辊有效直径范围较小，实际使用时，轧辊储备量大，管理和使用成本较高。青岛浦项不锈钢有限公司采用常规降低轧辊使用成本的方法，效果不明显。为此，提出了报废辊再利用1 mm,新辊直径增加 1 mm及采用差异化辊径轧制的新方法。介绍了新方法的实施方案，实践表明，采用新方法已正常轧制近50万t，设备及产品质量正常，每支轧辊的有效使用量增加了2 mm,年轧辊使用成本降低了40%。     

有效降低森吉米尔轧机轧辊成本的方法

森吉米尔二十辊轧机是国内不锈钢冷轧生产的主流设备，具有刚性好、辊系稳定、操作简单、易维护的优点。但森吉米尔轧机辊系复杂，轧辊有效直径范围较小，实际使用时，轧辊储备量大，管理和使用成本较高。青岛浦项不锈钢有限公司采用常规降低轧辊使用成本的方法，效果不明显。为此，提出了报废辊再利用1 mm,新辊直径增加 1 mm及采用差异化辊径轧制的新方法。介绍了新方法的实施方案，实践表明，采用新方法已正常轧制近50万t，设备及产品质量正常，每支轧辊的有效使用量增加了2 mm,年轧辊使用成本降低了40%。     

热轧精轧机组变接触支持辊综合性能研究

利用建立的有限元辊系弹性变形模型，分析了变接触支持辊（VCR）的综合性能。指出VCR可以显著改善轧机的板形调控性能。提高带钢的板形质量和支持辊辊形的自保持性，降低辊间接触压力尖峰，消除去持辊剥落。同时，在大型工业轧机上进行长时间的系统试验，验证了VCR的这些性质。     

主应力法计算蛇形轧制的轧制力

使用主应力法建立蛇形轧制过程中轧制力与轧制力矩的解析预测模型。将解析模型的计算结果与实验结果进行比较,验证了解析模型的准确性。运用该模型对蛇形轧制过程中不同的异速比、轧辊偏移距离、压下量和摩擦系数对轧制力和轧制力矩的影响规律进行研究。同时研究"搓轧区"对轧制力和轧制力矩的影响。结果表明,异速比的增大将导致"搓轧区"的增大,从而使轧制力和上轧辊轧制力矩减小,下轧辊轧制力矩增加。当异速比增大到速度较大的轧辊带动速度较小的轧辊时,慢速轧辊的轧制力矩将变为负值。轧辊错位距离的增大导致"搓轧区"减小,从而导致轧制力增加,上、下轧辊轧制力矩减小。压下量的增加导致"搓轧区"的减小,从而导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩的增加。轧辊与轧板之间摩擦系数的增加使"搓轧区"减小,同时导致轧制力和上、下轧辊轧制力矩同时减小。研究为蛇形轧制在超大厚度板材制造中的应用,提供了理论基础。     

20辊森吉米尔轧机辊系稳定性研究

定义了森吉米尔轧机的辊系稳定性及稳定状态,对辊系的稳定条件进行了理论分析,推导出辊系稳定判据的解析表达式;借助MATLAB软件对某厂森吉米尔轧机的辊系稳定性进行了分析,得出了此轧机各轧辊的辊径使用范围。为了反映轧制过程中辊系变形对辊系稳定性以及稳定判据的影响,采用ADAMS动力学仿真软件对上述轧机进行了仿真分析,得出考虑辊系变形的各轧辊辊径使用范围与解析法的计算结果接近,说明辊系变形对辊系稳定性的影响较小,所建立的森吉米尔轧机辊系稳定判据可用于指导轧机辊系辊径配置。     

Development of satellite mill and trial rolling of profiled metal strip

A new type of compact continuous mill called the “Satellite mill” has been developed to produce profiled metal strip from flat strip. This mill consists of one large-diameter driven roll (central roll) and five smaller rolls (satellite rolls) arranged along the periphery of the central roll. A strip is continuously rolled at five gaps between the central roll and the satellite rolls. All rolls are driven at an equal roll peripheral speed to promote transverse metal flow or lateral spread. Guide shoes are provided between the adjacent satellite rolls and are supported with two adjacent satellite rolls. They prevent a strip from bulging or buckling. A test mill was constructed, and rolling experiments have been performed on the production of T-shaped or U-shaped profiled aluminum strip. The deformation- load characteristics were investigated and compared with those of conventional rolling. As a result, in the satellite mill rolling operation, elongation was suppressed. Lateral spread was enhanced, and the profile of the product cross section was significantly improved. Consequently, the new rolling process was found to be forming of profiled metal strip.     

1420六辊冷连轧机工作辊止推轴承烧损原因分析与仿真

针对某钢企1420冷连轧机组多次发生上工作辊止推轴承烧损现象,本文利用有限几分析软件对该轧机辊系进行了CAE分析,得出在轧制力和弯辊力作用下,受中间辊轴向窜动量的影响时上下工作辊在止推轴承段的挠曲度和曲线形态,根据有限元分析结果确定了1420冷连轧机组上工作辊止推轴承烧损的原因。经过相应结构改进,轴承烧损情况得到很大程度的改善。     

20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的变形行为研究

基于ABAQUS有限元软件,考虑了钛金属的各向异性力学特点,建立了可实现工作辊与轧件动态轧制过程的20辊轧机辊系-轧件一体化模型,并利用实际轧制数据对模型计算精度进行了验证。同时,利用该模型对20辊轧机轧制宽幅工业纯钛带的单一以及组合板形调控特性进行了仿真研究。结果表明:支承辊1#与7#、2#与6#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节时,随着窜辊量的增加,距边部75～300 mm区域厚度减薄最为显著,将导致或加剧该区域的二肋浪形;3#与5#、4#对称位置分段压下与一中间锥辊窜辊组合调节后,对缓解二肋浪形具有一定作用;此外,还发现一中间锥辊窜辊调节无法解决二肋浪形问题。最后,结合20辊轧机板形调控特性,提出了一种能够减小二肋浪形区的压应力的分段压下组合方案,工业实验证明分段压下组合方案实施后二肋浪形区压应力下降60%,有效缓解了20辊轧机轧制宽幅钛带时的二肋浪形缺陷及程度。