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%。     

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。     

梅钢1422热连轧机组上游机架工作辊辊形研究

 针对梅钢1422热连轧机组的某些冷轧料产品凸度超下限和某些品种钢产品凸度超上限进而严重影响凸度命中率的问题,应用热连轧机组凸度在上游机架控制的板形控制策略,对上游机架F1～F3原使用的CVC工作辊技术进行了深入分析和改进研究,提出一种新的工作辊辊形曲线,命名为MHW辊形。在运用ANSYS有限元软件对优化前后的辊形凸度调节能力进行了对比仿真后,将新辊形投入现场生产应用并使得机组的凸度命中率明显提高。     

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。     

宽带钢热连轧机选型配置与板形控制

通过测试并分析机组上游与下游机架对控制性能的不同要求、服役周期内工作辊和支持辊辊形变化及其对板形控制性能的影响,结合1700mm热连轧机进行的现场试验及工程应用实践,提出热轧上游机架应采用凸度控制能力较强的轧机机型,下游机架宜采用长行程窜辊型轧机机型,全机组均可采用强力弯辊和变接触轧制技术提高机组板形控制能力。     

Rectangular Section Control Technology for Silicon Steel Rolling

Rectangular section control technology(RSCT)was introduced to achieve high-precision profile control during silicon steel rolling.The RSCT principle and method were designed,and the whole RSCT control strategy was developed.Specifically,RSCT included roll contour design,rolling technology optimization,and control strategy development,aiming at both hot strip mills(HSMs)and cold strip mills(CSMs).Firstly,through the high-performance variable crown(HVC)work roll optimization design in the upper-stream stands and the limited shifting technology for schedule-free rolling in the downstream stands of HSMs,a hot strip with a stable crown and limited wedge,local spot,and single wave was obtained,which was suitable for cold rolling.Secondly,an approximately rectangular section was obtained by edge varying contact(EVC)work roll contour design,edge-drop setting control,and closed loop control in the upper-stream stands of CSMs.Moreover,complex-mode flatness control was realized by coordinating multiple shape-control methods in the downstream stands of CSMs.In addition,the RSCT approach was applied in several silicon-steel production plants,where an outstanding performance and remarkable economic benefits were observed.     

1800mmCVC热轧机辊缝凸度影响特性研究

采用有限元方法建立了某CVC热连轧轧机辊系变形模型,对影响辊缝凸度的各个影响因素如板宽,轧制力,弯辊力,工作辊直径,CVC工作辊窜辊,支持辊直径等进行了仿真研究,针对该轧机的凸度调控特性,得出了一些重要结果。     

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。     

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。     

热轧薄板等间距纵向条纹产生机制及控制策略

 热轧过程引入的带钢表面等间距纵向条纹缺陷,经后工序酸洗、冷轧、连续退火等处理均无法彻底消除,严重影响成品表面质量。通过全流程缺陷演变研究及工艺试验,确认了该缺陷是由热轧精轧末机架工作辊辊面磨削螺旋纹在轧制过程中转印至带钢表面所致。磨削过程中砂轮平面与轧辊辊面曲线的接触匹配不当、磨辊工艺参数不合适等因素会导致磨削螺旋纹的产生。通过优化精轧工作辊CVC辊形及轧辊磨削参数,彻底消除了轧辊表面磨削螺旋纹以及由此导致的热轧薄板表面等间距纵向条纹缺陷。     

宝钢冷连轧机组末机架辊型改造策略的探讨

针对宝钢某冷连轧机组在生产高端产品过程中采用CVC系列机型时由于辊间点接触造成局部辊间压力 过大、磨损不均匀影响产品板形与表面质量的问题,在对冷轧机组的主流机型及其优缺点进行简单分析的基础上, 经过大量的现场试验与理论分析,结合某冷连轧机组设备与工艺特点,充分吸取德系CVC机型与日系HC机型的 优点,提出了上游机架仍然保持现有的CVC系列不变以充分利用其强大的板形板凸度及边降控制能力、而末机架 工作辊与支撑辊保持平辊不变、中间辊中部采用平辊以及边部采用优化辊型的改造策略,经过现场试验效果良好, 可以有效地改善高端产品的板形与表面质量、降低辊耗。     

涟钢CSP工作辊与支持辊辊形优化与应用研究

针对涟钢CSP热连轧机上游机架CVC工作辊窜辊行程总是窜到负极限、窜辊行程利用率低,以及支持辊磨损不均匀等问题,基于大量数据统计和分析,根据CVC工作辊辊形的设计原理及引进变接触和叠加反CVC支持辊辊形技术,对上游机架工作辊及支持辊进行了优化设计。通过工业试验,取得了良好效果。     

1 800 mm CSP轧机板形调控特性分析

 为掌握1 800 mm CSP轧机的板形调控特性,以某1 800 mm CSP轧机为研究对象,建立了不同机架的有限元模型。利用有限元模型分析了不同带钢宽度下的弯辊力与窜辊对带钢板廓的影响,计算出上、中、下游机架的板形调控特性,得出当前中游机架板形调控能力最强,上游次之,下游最弱,并且板形控制能力随着带钢宽度的减小而减小。根据弯辊与窜辊在当前板形控制中所占比例,得出CVC窜辊是当前凸度控制的主要手段。对现场实际窜辊数据进行分析,得出上游机架凸度控制能力不足,中游机架凸度控制能力偏大,同时,通过对不同宽度带钢窜辊数据的分析得出轧制窄带钢时更易出现凸度控制能力不足的情况。现场数据与有限元仿真结果相互验证,研究结论可以为现场的辊形改进提供较好的理论分析基础。     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响,尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题,在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型,总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况,分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数,减小轧制末期硅钢边降,改善冷轧成品横向同板差。     

六辊CVC冷轧机凸度控制能力分析及应用

 基于三维有限元建立了六辊CVC辊系模型,该模型耦合了CVC辊形曲线、辊间轧制力分布以及带钢的弹塑性变形和辊系弹性变形,通过迭代计算辊间轧制力及轧辊与轧件的弹塑性变形。通过实际轧制规程数据对比验证了模型的有效性,其模拟计算结果与实际数据的绝对误差在10 μm内,相对误差小于1%。采用该模型研究了板形控制机构如中间辊弯辊、中间辊窜辊和工作辊弯辊对带钢2次凸度和4次凸度的控制规律,并成功消除了生产现场宽薄带钢的边中复合浪缺陷。     

精轧F7机架采用平辊实现自由程序轧制的研究

通过现场实验的方法证明了国内某钢厂2050mm热轧机组精轧F7工作辊由CVC改为平辊，（目的是实施自由程序轧制）单靠现有弯辊能力对板凸度控制的不足，并提出采用大凸度支承辊提高板凸度控制能力的方案。最后采用刚塑性有限元（R.P.FEM）与影响函数法相结合的耦合计算方法分析带钢和轧辊的变形，通过计算给出支承辊的最佳凸度范围。     

冷轧CVC机型经济型改造措施探讨

针对CVC机型辊型曲线复杂、不利于生产的缺点，在利用原有CVC机型的工作辊横移与弯辊装置的基础上，提出一套以OWBCHCW新机型取代CVC机型的经济型轧机改造方案。通过工作辊轴向移动、液压弯辊、辊型优化等手段，在消除了工作辊与支承辊大于轧制板宽部分的有害接触区的基础上，达到任意控制板形、均匀辊间接触压力、降低辊耗的目的。该方案具有改造成本低、改造周期短的优势，非常适合中、小型冷轧企业的机型改造。     

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。     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.      

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。