LVC工作辊辊形窜辊补偿研究与应用

在热连轧带钢板形控制中,磨损和热胀会影响LVC工作辊的辊缝形状,进而影响到其板形调控性能,本文应用二维变厚度有限元法分析了不同轧制过程中LVC工作辊承载辊缝形状和承载辊缝凸度的变化情况,针对原有窜辊公式不能反映辊缝随轧制过程变化的缺点,建立了新型的LVC工作辊窜辊补偿公式以及相应的窜辊补偿策略,并将其成功应用在鞍钢ASP2150热连轧板形自动控制模型中,从而实现板形预设定的高精度控制.从现场轧制的带钢板形工艺数据可以发现,使用LVC辊形加窜辊补偿可以明显改善带钢板形质量,具有较强的实用性.     

LVC工作辊辊型窜辊策略及实际应用

 LVC辊型是一种具有特殊辊形曲线的新型辊型，这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化，可以通过窜辊来控制板形，研究LVC辊型的窜辊策略并将其应用在板形自动控制模型中。从LVC辊型上机情况看，LVC辊型有较好的辊形自保持性。从使用LVC辊型与使用常规工作辊轧制的板形工艺数据比较可知，LVC辊型可以明显改善板形质量，具有较强的实用性。     

LVC工作辊辊型窜辊优化策略研究及应用

LVC（Liner Variable Contour）工作辊辊型是一种新型辊型，这种辊型实现了辊缝凸度随板宽变化成线性变化，并可以通过窜辊来调节板形性能。登山搜索法是常用的寻优方法，可用登山搜索法得出LVC辊型的窜辊优化策略，并将其应用在板形自动控制模型中，这样可以提高辊型的板形控制精度。从现场轧制的带钢板形工艺数据可以发现LVC辊型具有良好的实用性，能较好地提高板形质量。     

LVC工作辊磨损辊形及磨损预报模型研究

 LVC （Liner Variable Contour）辊形是一种新型的辊形,已成功地应用在实际生产中,通过对LVC工作辊下机磨损辊形的研究,得到LVC辊形的磨损特点,并针对F4机架的磨损情况提出在轧制末期进行均匀窜辊的策略;建立LVC工作辊的磨损预报模型,并应用遗传算法求解模型参数的最优值, 根据LVC工作辊下机后的实测磨损辊形与预测值的比较,说明此磨损预报模型具有较高的精度,可以应用于磨损辊形的在线预报。     

宽带钢热连轧工作辊热辊形模型

实现工作辊热辊形的在线预报是板形控制的难题之一.采用一维有限差分方法建立了工作辊热辊形在线计算模型,并利用该模型计算了热轧过程中和下机后任意时刻工作辊温度场及其热辊形.仿真和在线应用结果表明,此在线模型计算速度快,精度高,能满足板形在线过程控制的需要.     

变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

首钢迁钢2 250 mm热连轧生产线在2006年底投产后1年多的时间里,带钢的板形控制精度较低,需要进一步提高。粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形问题,导致精轧控制稳定性差,造成板形控制精度较低。为了解决粗轧中间坯板形的问题,在粗轧R2机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形,取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形可以使辊间接触长度随所轧制带钢宽度变化,消除了有害接触区,使得辊间接触应力均匀化,并提高了辊缝横向刚度,改善了轧辊的磨损辊形,并提高了板形调控能力。工作辊负辊形弥补了工作辊的热凸度,增强了板坯轧制过程的对中和稳定性。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用,大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量,使得热轧产品的板形质量有10%左右的提高。     

变接触支持辊辊形及辊形配置技术在宽带钢热连轧粗轧机组的应用

迁钢公司2250mm热连轧生产线粗轧后中间坯存在镰刀弯、负凸度和楔形大的板形质量问题,导致精轧控制稳定性差,精轧控制稳定性差是板形控制精度较低的主要原因之一。为此,在粗轧四辊轧机R2机架和粗轧二辊轧机R1机架上设计并应用了6次多项式变接触支持辊辊形和负凸度工作辊辊形,取代了原来采用的平辊形。此支持辊辊形与工作辊辊形配置使用,大幅改善了中间坯的凸度、楔形和镰刀弯等板形质量,使热轧产品板形控制精度提高了10％左右。     

高强度管线钢热轧板形控制技术的研究

随着高强度管线钢的广泛运用,管线钢的板形问题越来越受到关注.由于管线钢强度大,精轧温度低,各机架轧制力普遍较大,板形难以控制.在鞍钢2150热连轧机上游机架F2到F4使用自主研发的LVC工作辊以及相应的窜辊和弯辊策略,下游机架采用常规工作辊长行程窜辊,支持辊全部采用变接触轧制技术,使得现场轧制高强度管线钢的板形控制水平得到了大幅度的提高,带钢出口凸度的合格率由原来的18.79%提高到96.27%,并且延长了换辊周期.现在该项技术已经在鞍钢2150热带钢轧机实现上机稳定运行.     

smart crown辊形技术在控制热轧板形缺陷中的应用

针对热轧薄板经常出现的高次浪形问题,通过理论分析明确了产生原因,然后对比分析了3种抑制高次浪形缺陷的技术,smart crown辊形曲线具有较好的克服高次浪形的特点,最后通过生产实际论述了smart crown辊形的使用效果.     

LVC工作辊辊型的板形控制性能研究

提出一种新型线性变凸度工作辊辊型即LVC辊型,这种辊型实现了辊缝凸度调节与板宽成线性化.用承载辊缝调节域和承载辊缝横向刚度这两个基本板形控制性能来验证LVC工作辊的板形调节能力,并将LVC工作辊应用到实际生产中,经过计算和比较可以看出LVC工作辊辊型具有较好的实用性.在工作辊辊型的研究上具有一定的新颖性.     

热轧带钢窜辊策略与综合辊型的研究及应用

 研究了热轧带钢窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,建立了窜辊策略的多目标优化模型。综合考虑轧辊磨损、热凸度和原始辊型,仿真研究窜辊策略对轧辊综合辊型的影响,提出中部平滑和边部平滑2个评价指标;以所有带钢的平均中部平滑指标和平均边部平滑指标为优化目标,带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）为优化算法,建立基于轧辊综合辊型仿真的窜辊策略的多目标优化模型。仿真计算得到窜辊分散轧辊磨损和热凸度的效果,发现变行程窜辊能获得无局部猫耳的“餐碟型”综合辊型,有利于实现自由规程轧制。工业生产验证了优化窜辊策略和相关模型的有效性,显著改善了板形质量,延长了轧制计划公里数。     

宽带钢热连轧支承辊磨损模型研究

在实测热连轧支承辊磨损辊形的基础上,采用分割法,沿支持辊轴向把辊身分成均匀的等分,建立了热连轧支承辊磨损辊形数学模型,该模型根据带钢的轧制工艺参数可以及时地计算出支承辊在线磨损辊形.从与现场收集的支承辊磨损辊形数据的对比中可以得出,该模型对支承辊的预报磨损辊形与实际磨损辊形很接近,具有较高的实用性.     

涟钢CSP热轧平整机辊形优化技术的研究

涟钢1800CSP热轧平整机在生产中存在一些板形缺陷,用户反馈板形质量异议在5%以上。为了提高该机组的板形控制水平,减轻工作辊“W”形不均匀磨损对板形的影响,并提高单辊过钢量,针对热轧平整机工艺特点,本文以工作辊和支持辊间接触压力分布均匀化和前张力分布均匀化为目标,优化设计了新的工作辊及支持辊辊形。理论计算和现场应用表明,优化后新辊形使辊间接触压力分布趋于均匀,平整机工作辊“W”形磨损得到缓解,单辊过钢量与板形质量均显著提高。     

面向板形控制的辊型窜辊与弯辊技术应用

 根据板形控制理论和现场实际工况,研究了1 580 mm热连轧精轧机组机型配置,基于中值弯辊力,开发了与各机架机型适配的支承辊和工作辊辊型,扩大了弯辊力对辊缝的调节能力,建立起与工作辊辊型匹配的窜辊工艺制度,形成了正弦工作辊VCR支承辊、长行程窜辊和强力弯辊这3项控制的组合技术方案。生产实践表明,长行程WRS技术分散了轧辊热变形,使工作辊磨损曲线平缓、光滑,结合辊型与弯辊技术可以保持承载辊缝形状正常和可控,实现了热轧带钢板形和断面形状的良好控制。     

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。