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。     

热连轧机支承辊辊型曲线多目标优化设计研究

以850 mm四辊热连轧机组为研究对象,建立了轧辊辊间接触压力和板形计算模型,以均匀辊间接触压力分布和带钢板形良好为目标,对热连轧机精轧机组支承辊辊型曲线进行了多目标优化设计。理论计算表明,优化后的支承辊辊型曲线均匀了辊间接触压力分布,降低了辊端接触压力峰值,同时能够提高弯辊力对板形的控制效果。工业生产试验后正式推广使用,支承辊掉肩和掉肉现象得到了有效遏制,带钢板形良好。     

技术推广

热连轧动态负荷分配专家系统　　钢铁研究总院、自动化研究院与宝山钢铁集团公司共同开发了热连轧动态负荷分配专家系统。以 7机架热连轧机为例 ,状态变量有厚度、板凸度、平直度、张力和温度 ,共计 34个 ;控制量有辊缝、速度、弯辊力和轧辊原始凸度 (或ＣＶＣ横移量 ) ,共2 8个 ;轧机参数有轧机刚度和轧机板形刚度 (或横向刚度 ) ,独立变量 14个 ;其他变量还有轧件刚度和轧辊实时变凸度等。这样一个复杂系统的最好控制方案是分层递阶智能控制系统。该方案的结构与中厚板轧机相同 ,核心技术是动态负荷分配和在热连轧生产中的实现。一般负荷…     

冷轧机工作辊非对称弯辊的板形调控理论研究与应用

为减少冷轧带钢的非对称板形缺陷的产生,设计了工作辊非对称弯辊控制系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口横向张力分布的影响,通过迭代法计算出工作辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布以及出口横向张应力分布.理论分析结果表明,工作辊非对称弯辊可以在一定程度上改善辊间压力分布不均,减轻轧辊磨损和减少轧辊掉皮事故的发生,降低带钢边部的非对称板形缺陷.实际应用结果证明,当倾斜调整量小于10%时,应用工作辊非对称弯辊替代倾斜调整,可以获得更好的板形精度.      

用双阶梯支承辊改善板形

本文提出了使用双阶梯支承辊改善四辊轧机板形的方法,并用矩阵计算方法研究了使用这种方法时轧辊的弹性变形及轧后断面分布.结果证明,使用双阶梯支承辊可以减弱甚至消除压力波动对板形的影响,可以减小凸度变化对板形的影响,同时可以增强弯辊效果.当所轧产品宽度变化不大时,同时使用双阶梯支承辊和液压弯辊,按合理原则选择有关参数,可以较大幅度地提高带钢板形质量,收到与HC轧机相似的效果.实验轧机上使用普通支承辊和双阶梯支承辊的对比实验,证实了上述论点.     

变接触轧制技术在热带钢轧机上的应用

阐述了变接触轧制技术的原理.从理论上分析了变接触轧制技术在提高承载辊缝横向刚度、增加弯辊力调控功效、改善辊间接触压力分布方面的作用.通过在宽带钢热连轧机上的长时间应用证明:变接触轧制技术可以显著改善轧后带钢的板形质量、降低轧辊消耗和增加轧制单位公里数.     

热连轧控制系统优化设计和最优控制

提出了用于热连轧分层递阶智能控制中的张力复合最优控制系统,板形板厚协调最优控制和速度设定的温度控制等３个子控制系统的优化设计方案,应用轧制主程和二次型目标函数推出板形板厚协调闭环最优控制、穿带过程辊缝最佳校正、轧辊凸度实时估计,最佳轧辊凸度设定和最佳弯辊力设定等热连轧过程优化策略。     

热带钢轧机新型轧辊冷却装置的研究与应用

为了提高精轧机工作辊的冷却强度及控制轧辊的热凸度，鞍钢半志轧板厂根据现有条件，开发了新型轧辊冷却装置，生产实践证明，新型轧辊冷却装置在原冷却水的水质、压力、流量不变的条件下，控制辊温能力强，控制轧辊的热凸度，可显著改善钢板板形，减少板形质量废品。     

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。     

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。     

工作辊凸度对超宽六辊CVC轧机板形调控性能的影响

 以国内某2 230 mm冷连轧机组六辊CVC轧机为研究对象,利用非线性有限元方法,模拟分析了弯辊和窜辊综合调控下工作辊初始凸度对承载辊缝形状、辊间接触压力分布的影响规律。结果表明,当工作辊采用凸度为0~75 μm的抛物线辊型时,轧机承载辊缝凸度调控域发生平移而面积基本不变,但随着工作辊初始凸度增加,辊间接触压力峰值和不均匀度均有所改善,有利于降低轧辊磨损和辊耗。对比分析了不同板宽条件下的辊缝凸度调节域,结果表明,CVC轧机对宽带钢的板形调控能力要明显高于窄带钢,且对二次、四次板形具有较好的抑制作用,为宽薄带钢冷轧机型选择提供了理论依据。     

Large concave roll technology for hot rolled silicon steel

It has a strict demand for the transverse thickness difference of silicon steel. To reduce the transverse thickness difference of the cold rolled strip, it must reduce the crown and the wedge of the hot rolled strip. 7-Stands continuously variable crown (CVC) hot rolling mills are conventionally applied to roll silicon steel. However, the CVC rolling mills have many defects to roll silicon steel as a result of the strict demands for the crown and the wedge and the characteristics of the CVC rolling mill. The large concave roll (LCR) technology was puts forward to solve that problem. The LCR technology includes the design of the roll contour and the roll free shifting strategies. The results of simulations and experiments show that the LCR technology can not only ensure the crown target of silicon steel, but also enlarge the coil quantity in a rolling schedule and improve the hot rolled strip edge-drop in the late of rolling schedule. This technology provides guidance for the crown control of the hot rolled silicon steel.     

CVC工作辊非对称磨损分析与预报模型建立

 CVC辊形以其较强的凸度控制能力在热连轧中有着广泛的应用,但是CVC辊形不具有均匀磨损的能力,其磨损往往比较严重,且呈现出非对称性。针对该特点提出CVC工作辊非对称磨损的表征方法,利用该方法对某1 800 mm CSP生产线下游机架CVC工作辊非对称磨损情况进行分析。统计结果表明,下游机架工作辊磨损多为非对称形式,并与CVC辊形呈现出一定的对应性。在此基础上,提出辊径对整体磨损影响系数及辊径对轧制力影响系数2个新的磨损模型参数,并建立针对CVC轧辊的非对称磨损预报模型,利用遗传算法对模型参数进行优化,并利用实测数据进行验证,改进后磨损模型精度比常规磨损模型精度平均提高了约35%。     

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。     

辊形配置对辊间接触压力与板形调控影响分析

为系统分析不同辊形配置下辊间接触压力分布形式与板形调控特性,以某1 800 mm热轧生产线使用的2种典型辊形配置为研究对象,建立对应的辊系有限元模型,计算不同带钢规格与调控手段下辊间接触压力分布形式,分析得出常规凸度支撑辊对应的辊间接触压力分布形式与CVC工作辊辊形呈现出明显的对应性,且压力分布形式受轧制规格与调控手段的影响明显小于CVC支撑辊。利用接触压力峰值和不均匀度表述辊间接触压力分布特征,将不同规格与调控手段对辊间接触压力分布特征的影响进行量化处理,得到更为具体的不同参量在整个变化范围内对分布特征的整体影响趋势。同时还对2种辊形配置下不同辊间接触压力对轧机板形调控特性影响进行分析,得出CVC支撑辊对应辊形配置的弯辊力与窜辊位置在板形调控能力上均强于常规凸度支撑辊辊形配置,而不同辊形配置对辊缝形状的影响表现出较为明显的差异,引入辊间接触压力边中比得到调控特性与辊间接触压力之间的具体关系,并结合现场的实际生产数据对仿真分析结果进行验证,研究结果可为现场辊形配置与板形调控提供较好的理论基础和生产指导。     

宽带钢热连轧机组均压支承辊辊形开发与应用

 CVC工作辊辊形自发明以来在全球150多条热连轧生产线上得到应用,以控制带钢的板形。实际应用中,与CVC工作辊配对使用的支承辊无论采用平辊还是CVC辊形均存在非均匀磨损甚至轧辊剥落失效的问题,主要原因是CVC支承辊辊形和平支承辊与CVC工作辊配置时存在接触压力集中。为了解决此问题,设计并应用了一种均压支承辊辊形与CVC工作辊配置使用。此辊形是变接触支承辊辊形（VCR）与CVC支承辊辊形的组合,具有变接触辊形的优点,同时又能更好地与CVC工作辊配置使用。均压支承辊辊形应用后,改善了CVC工作辊与支承辊辊间接触状态,解决了轧辊剥落问题,并改善了带钢凸度质量。     

The rolling of metal powders in a mill with a single driving roll

Summary It is shown that the distribution of specific pressures along the arc of the rolling angle on the driving roll when the other roll is idle is the same as during the rolling with two driving rolls. The distribution of specific pressures on the idle roll differs slightly in the magnitude and character of variation of the neutral angle and in the slower increase of the rolling angle with increasing maximum specific pressure. The values of the maximum specific pressure and the total pressure of the metal on the rolls are the same in the two types of rolling.A confirmation was obtained for the claim made in [1], according to which the thickness and density of strips rolled from powders in a mill with one and two driving rolls are the same.A connection was established between the rolling angle ratio and the bending of strip in the direction of the idle or of the driving roll.     

CVC轧机辊型设计原理和控制模型的探讨

CVC技术对于板带的断面形状及板形的控制是非常有效的手段,而开发这一技术的关键软件是CVC辊型的设计原理及轧机的控制模型。 本文阐述了辊型的设计原理,指出CVC的S形辊型曲线由以下三部分构成,1.标准轧制状态下承载辊型的三次基本曲线;2.补偿标准轧制状态下轧辊变形的二次曲线;3.补偿基本曲线锥度的三次曲线。根据这一原理推出轧辊的凸度值是带钢宽度和横移距离的函数。 另外,还以轧辊的弹性变形理论出发导出了带钢凸度、宽度及轧制压力之间的关系。基于导出的关系,便可进行轧辊横移距离的设定,以补偿由轧件宽度及轧制压力的扰动所引起的轧件凸度变化,从而达到控制效果。     

马钢CSP热轧PFC板形模型的分析与应用

利用有限元分析软件ANSYS对轧机承载辊缝变形的仿真,分析轧机轧制力、弯辊力及工作辊窜辊对承载辊缝的凸度影响程度,结合现场机架间带钢的浪形,优化二级板形模型设定参数,实现轧机稳定轧制。实践证明,人工修正轧机负荷分配以及CVC轧辊位置,可更好地控制前机架比例凸度,满足后机架间平直度目标的要求,从而提高板凸度的命中率及轧机轧制的稳定性。