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双凸度宽板轧制辊型优化设计研究

双凸度宽板轧制辊型优化设计研究

作者：赵汉章燕山大学

学位级别：硕士

钢铁产业是反映国家工业化进程和发展实力的重要指标,是国民经济的基础产业。板带钢在钢铁行业中占有重要地位,在钢铁行业越发激烈的竞争中,满足用户对板带钢产品的要求逐渐成为钢铁企业提高竞争力的主要手段,因此,钢铁企业迫切需要先... 详细信息

钢铁产业是反映国家工业化进程和发展实力的重要指标,是国民经济的基础产业。板带钢在钢铁行业中占有重要地位,在钢铁行业越发激烈的竞争中,满足用户对板带钢产品的要求逐渐成为钢铁企业提高竞争力的主要手段,因此,钢铁企业迫切需要先进的理论研究及技术支撑。目前国内主要是通过宽带钢热连轧机生产热轧宽带钢,而与其相关的板形控制理论的研究受到了很多学者的关注和重视。本文针对钢铁企业将宽幅热轧板带剖分为中宽带冷轧来料时会出现非对称板凸度的现象展开研究,通过辊型优化设计这一板形控制手段来实现双凸度宽板的仿真轧制,消除或降低上述板凸度的非对称性,并且在支承辊的配合辊型设计等方面进行分析和研究。首先,在理论分析的基础上,综合采用基于变分法的金属变形模型及基于影响函数法的辊系变形模型,通过松弛因子法迭代求解,建立了板形模拟计算的解析模型,为之后的辊型优化提供了理论依据。其次,通过分析研究热连轧机的工作辊热变形对热轧带钢断面形状的影响,采用有限差分法建模计算工作辊的温度场并进行了热变形分析研究,为辊型优化设计中工作辊的热凸度计算奠定基础。最后,通过分析热连轧机辊型优化设计的基本原理,结合热轧板带钢轧制工艺及设备的特点,以某企业热连轧机为算例,分别以获取双凸度工作辊辊型和减少磨损的支承辊辊型为优化目标,对热连轧机的轧辊辊型进行了优化运算。模拟计算得到热连轧机轧辊的辊径分布后,对工作辊采取多项式函数拟合辊型曲线,支承辊采用幂函数拟合辊端辊型曲线,并根据计算结果分析了辊型优化设计在改善板厚沿宽度方向分布及支承辊辊型等方面的理论作用效果。

关键词：板形控制双凸度断面形状热轧带钢辊型优化

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热连轧机辊型优化设计研究

热连轧机辊型优化设计研究

作者：郑玉贤燕山大学

学位级别：硕士

钢铁产业作为反映国家工业化进程和发展实力的重要指标，是国民经济的基础产业。板带钢在钢铁工业中占有重要地位，在钢铁行业日益激烈的竞争中，用户对板带钢的产品质量要求也越来越严格，因此，钢铁企业迫切需要先进的理论研究及技术... 详细信息

钢铁产业作为反映国家工业化进程和发展实力的重要指标，是国民经济的基础产业。板带钢在钢铁工业中占有重要地位，在钢铁行业日益激烈的竞争中，用户对板带钢的产品质量要求也越来越严格，因此，钢铁企业迫切需要先进的理论研究及技术支持来提高产品的竞争力。中宽带钢热连轧机是目前国内生产热轧带钢的主要轧机，与其相关的板形控制理论的研究受到了很多学者的关注和重视。本文以钢铁企业普遍重视的热连轧机辊型优化设计为研究课题，通过辊型优化设计这一板形控制手段来改善热轧带钢的断面形状和板形质量，并且要在提高支承辊的使用寿命以降低辊耗等方面进行分析和研究。首先，通过分析研究热连轧机的工作辊热变形对热轧带钢断面形状的影响，采用有限差分法模拟计算工作辊的温度场并进行了热变形分析研究，为辊型优化设计中工作辊的热凸度预报计算奠定基础。然后根据对实际生产中带钢产品的测量观察，对冷轧钢卷边部起筋缺陷产生的原因及治理对策进行了详细分析。其次，介绍了热连轧机辊型优化设计的基本原理，以某企业1250mm热连轧机为例，根据热轧带钢轧制工艺及设备的特点，对工作辊采取余弦函数辊型，支承辊辊端采取幂函数辊型，分别以获取良好板形和均匀辊间接触压力分布为优化目标，对中宽带钢热连轧机的辊型优化设计理论进行了优化运算。计算出1250mm热连轧机的优化辊型后，对其作用效果进行模拟计算，根据计算结果分析了辊型优化设计在改善板形及均匀辊间接触压力分布等方面的理论作用效果。最后，为了验证所设计优化辊型的实际应用效果，将其投入到实际生产线中进行了三次工业实验，对热轧带钢进行冷轧跟踪记录。实验结果表明，在配合弯辊力控制的情况下，通过辊型优化设计手段能够有效地改善热轧带钢断面质量，解决了冷轧钢卷边部起鼓的问题，同时也消除了支承辊端部疲劳剥落的现象。

关键词：板形控制断面形状热轧带钢冷轧钢卷辊型优化

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中宽带钢热连轧机的辊型优化设计研究

中宽带钢热连轧机的辊型优化设计研究

作者：梁武三燕山大学

学位级别：硕士

近年来，随着热轧带钢生产行业竞争的加剧和自动控制技术的进步，人们对热轧带钢的板形质量提出了更苛刻的要求。中宽带钢热连轧机是目前国内用于热轧带钢生产的主要轧机品种之一，与其相关的板形控制理论研究受到众多轧钢学者的重视，... 详细信息

近年来，随着热轧带钢生产行业竞争的加剧和自动控制技术的进步，人们对热轧带钢的板形质量提出了更苛刻的要求。中宽带钢热连轧机是目前国内用于热轧带钢生产的主要轧机品种之一，与其相关的板形控制理论研究受到众多轧钢学者的重视，而辊型优化设计作为中宽带钢热连轧机的主要板形控制手段之一，在近年来更是受到了空前关注。本文以中宽带钢热连轧机的辊型优化设计为研究课题，对辊型优化设计在改善热轧带钢的断面和板形质量以及提高支承辊的使用寿命等方面进行了研究和分析。首先，分析了热连轧机工作辊的热变形对热轧带钢断面形状的影响，并利用有限差分法对工作辊的热变形进行了模拟计算和研究分析，寻找出轧制过程中影响工作辊热变形的主要因素，为辊型优化设计中工作辊的热凸度预报计算奠定基础。其次，介绍了热连轧机辊型优化设计的基本原理，并以某厂850mm热连轧机为例，根据热轧带钢轧制工艺及设备的特点，对工作辊采取余弦函数辊型，支承辊辊端采取幂函数辊型，分别以获取良好板形和均匀辊间接触压力分布为优化目标，对中宽带钢热连轧机的辊型优化设计理论进行了实例分析和优化运算。在计算出850mm热连轧机的优化辊型之后，对其作用效果进行模拟计算，并根据计算结果分析了辊型优化设计在改善板形及均匀辊间接触压力分布等方面的理论作用效果。最后，为验证辊型优化设计的实际应用效果，将优化设计的辊型投入生产线中进行了3次工业实验，并对热轧带钢进行冷轧跟踪记录。实验结果表明，在配合弯辊控制的情况下，通过辊型优化设计手段能够有效地改善热轧带钢断面质量，解决了冷轧钢卷边部起鼓的问题，同时也消除了支承辊端部疲劳剥落的现象。

关键词：热轧带钢板形控制辊型优化冷轧钢卷断面形状

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辊型优化技术在宝钢冷轧平整机上的应用

轧钢 1999年第1期16卷 6-8,19页

作者：连家创王宏旭黄自友杨美顺张宝平燕山大学秦皇岛066004 宝山钢铁(集团)公司

将平整机轧制力和前张应力横向分布的数学模型，与平整机辊系弹性变形相结合，建立了平整机板形计算理论，在此基础上以前张应力偏差平方和为目标函数优化设计了宝钢冷轧厂CAPL平整机工作辊辊型和支承辊肩部辊型，并优化了弯辊力设定值... 详细信息

将平整机轧制力和前张应力横向分布的数学模型，与平整机辊系弹性变形相结合，建立了平整机板形计算理论，在此基础上以前张应力偏差平方和为目标函数优化设计了宝钢冷轧厂CAPL平整机工作辊辊型和支承辊肩部辊型，并优化了弯辊力设定值。生产实验表明，优化辊型提高了平整机的稳定性，因板形不良导致的废次品量、封闭量下降。用该优化结果制定的支承辊辊型磨削加工标准已用于工业生产。

关键词：冷轧平整机辊型优化轧辊带材轧机

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基于轧辊换辊周期内工作辊的辊型优化模型

装备维修技术 2023年第2期 92-96页

作者：邢德茂王佳臣宝山钢铁股份有限公司冷轧厂燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

针对换辊周期内辊型的变化造成带钢出口板形波动的问题，结合辊系弹性变形模型与热辊型的变化机理，建立一种基于换辊周期内工作辊的辊型优化模型。由于有载辊缝的形状直接影响到带钢的板形质量，同时考虑冷连轧机组的工艺特点和热辊型... 详细信息

针对换辊周期内辊型的变化造成带钢出口板形波动的问题，结合辊系弹性变形模型与热辊型的变化机理，建立一种基于换辊周期内工作辊的辊型优化模型。由于有载辊缝的形状直接影响到带钢的板形质量，同时考虑冷连轧机组的工艺特点和热辊型对辊缝形状的影响，通过优化前后张力和轧制力的分布来调节有载辊缝的形状，挑选出最优辊型。将模型应用到某2030冷连轧机组，对第一至第五机架工作辊的辊型分别进行优化，现场结果表明，典型规格产品经过辊型优化的连轧机组后，板形质量明显提高，具有进一步推广的价值。

关键词：换辊周期辊型优化板形热辊型

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辊系弹性变形数值模拟与辊型优化

武钢技术 2014年第1期52卷 18-21页

作者：汪水泽韩斌朱国明北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 武钢研究院湖北武汉430080 湖北省冶金工艺模拟工程实验室湖北武汉430080

辊间接触压力的不均匀分布是导致支撑辊剥落的主要原因之一。利用数值模拟方法,分析了不同工况条件下的辊间接触压力分布,明确了主要工艺参数如轧制力、弯辊力等对辊间接触压力分布的影响规律,以及辊间接触压力峰值分布与支撑辊剥落带... 详细信息

辊间接触压力的不均匀分布是导致支撑辊剥落的主要原因之一。利用数值模拟方法,分析了不同工况条件下的辊间接触压力分布,明确了主要工艺参数如轧制力、弯辊力等对辊间接触压力分布的影响规律,以及辊间接触压力峰值分布与支撑辊剥落带的对应关系。利用变接触支撑辊技术的思想,结合现场实际情况,对支撑辊辊型进行了优化,优化后的支撑辊辊间接触压力峰值得到显著降低,接触压力的不均匀分布也得到了明显的改善。

关键词：弹性辊有限元仿真支撑辊辊型优化

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厚板预矫直机支撑辊辊型优化

厚板预矫直机支撑辊辊型优化

第十届中国钢铁年会暨第六届宝钢学术年会

作者：姚利松孙大乐范群宝钢集团有限公司中央研究院

宝钢厚板预矫直机在生产过程中,工作辊和支撑辊辊面出现不均匀磨损和擦伤,严重影响了矫直后的钢板表面质量。由于厚板预矫直机的换辊周期较长,一般在半年以上,为满足生产要求,必须不定期停机对辊面进行在线人工打磨处理。针对厚板预矫... 详细信息

宝钢厚板预矫直机在生产过程中,工作辊和支撑辊辊面出现不均匀磨损和擦伤,严重影响了矫直后的钢板表面质量。由于厚板预矫直机的换辊周期较长,一般在半年以上,为满足生产要求,必须不定期停机对辊面进行在线人工打磨处理。针对厚板预矫直机辊面不均匀磨损和擦伤问题,利用有限元仿真技术开展了预矫直机支撑辊辊型优化。仿真计算结果表明,预矫直机支撑辊辊型优化可以改进辊面接触应力分布均匀性,显著降低辊间接触峰值应力,从而改善辊间的接触状态,减轻辊面不均匀磨损和擦伤现象。宝钢厚板预矫直机有长、短两种支撑辊。对于短支撑辊,仅优化支撑辊倒角形式及其参数即可;对于长支撑辊,需同时优化支撑辊辊面中部辊型和边部倒角形式及其参数。根据仿真结果,给出了预矫直机短支撑辊和长支撑辊的优化辊型。

关键词：矫直机支撑辊辊型优化宽厚板

来源： cnki会议评论

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珠钢平整机工作辊辊型优化及应用

冶金丛刊 2005年第3期 23-26页

作者：宋昕谢劲松广州珠江钢铁有限责任公司

通过对带钢平整过程中工作辊和支撑辊受力、变形等特点的分析,优化了轧辊辊型。生产实践表明,优化辊型提高了可应用的轧制力,增大了平整机的稳定性和消除带钢板形不良的能力,使因板形不良导致的废次品量下降。

关键词：工作辊平整机辊型优化应用珠钢轧辊辊型生产实践支撑辊轧制力稳定性废次品带钢板形

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连续退火机组炉内炉辊辊型综合优化技术

中国机械工程 2017年第14期28卷 1759-1763页

作者：白振华王云祥王瑞崔亚亚李小峰郭振胜燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 冠洲股份有限公司聊城252500

为解决连续退火过程中带材跑偏、瓢曲等问题,结合单锥度辊及双锥度辊在防治带材跑偏与瓢曲方面的优势与不足,并考虑炉辊热凸度的影响,设计了一套全新的炉辊辊型曲线。以带钢稳定通板作为辊型优化设计的目标函数,建立了一套适用于连续退... 详细信息

为解决连续退火过程中带材跑偏、瓢曲等问题,结合单锥度辊及双锥度辊在防治带材跑偏与瓢曲方面的优势与不足,并考虑炉辊热凸度的影响,设计了一套全新的炉辊辊型曲线。以带钢稳定通板作为辊型优化设计的目标函数,建立了一套适用于连续退火炉内炉辊辊型的优化模型。试验结果表明:优化后的辊型使带钢跑偏距离及瓢曲指数明显下降,保证了机组高速、稳定的连续生产。

关键词：连续退火跑偏瓢曲炉辊辊型优化