热轧带钢轧机精轧辊型设计及应用

四川冶金 Sichuan Metallurgy 热轧带钢轧机精轧辊型设计及应用 罗开林 (攀枝花新钢钒股份有限公司热轧板厂 四川 攀枝花 617062) 【摘 要】 叙述了某热轧带钢生产中，在遵循板凸度一定的条件下所进行的轧辊辊型设计，通过对精轧工作 辊配置辊型来改善带钢板形，从而提高产品实物质量。 【关键词】 带钢 板形 辊型设计 RoLL CRoW N DESIGN oF HoT STRIP FINISHING MILL AND ITS APPLICATIoN Luo Kailin (Panzhihua Iron＆Steel(Group)Co．，Panzhihua617062，China) [Abstract] Under the condition of difined profile，a design of roll crown has been taken place at a hot strip mil1．The purpose is to improve strip profile and product quality by means of setting crown for work rolls of finishing mil1． [Key words] strip，profile，crown design 1 前言 板形是热轧带钢质量的一项重要质量指标 ，直 接关系到产品的实物质量。中浪、边浪及复合浪等 板形不良缺陷是热轧带钢，尤其是薄规格产品的主 要缺陷之一。热轧板厂近 50％的产品直接供往冷 轧厂作为冷轧原料，其规格均较薄，而 3．Omm及以 下其它薄规格产品也将近 10％，这些产品均需要良 好的板形。 在板带钢生产过程中，要求在保证操作稳定的 条件下提高产品质量，而带钢板形和尺寸精度是主 要的质量指标，用户在这方面的要求往往超过了国 标。在粗轧，因轧件较厚，温度较高，轧件对不均匀 变形的自我补偿能力较强，不必过多考虑板形等问 题，但在精轧，尤其是轧制较薄的带钢时，对不均匀 变形的自我补偿能力差，即使是绝对压下量的微小 差异也可能导致相对延伸的显著不均，从而出现浪 形和瓢曲。为了保证良好的板形，必须遵循板凸度 一 定的原则。为了使轧制稳定，就要求轧制过程中 有一定的辊缝凸度，过小的辊缝凸度难以控制轧件 的稳定性，而过大的辊缝凸度，又会造成沿带钢宽度 方向上厚度偏差的增大。为了使轧制过程中保证合 适的辊缝凸度，必须合理考虑轧辊的热膨胀、轧辊的 磨损、轧辊的弹性压扁及轧辊的原始凸度。该钢厂 精轧机组工作辊为普通四辊轧机，其自身板形调控 能力差，为了保证操作的稳定，提高产品质量，尤其 是板形和尺寸精度，就需要进行合理的辊形设计，合 理配置辊型。 2 典型产品轧制规程及参数 本设计计算利用冷轧料 stw22B，规格为2．75× 1035(Fflnq×mm)，中间坯厚 为 25．Omm，宽度 为 1060mm，开轧温度为 1030℃，典型产品轧制规程见 表 1。 表 1 典型产品轧制规程 机架 轧缝(mm／lO0) 轧制速度(m／s) 轧制压力(t) 厚度(mm) 压下率(％) 温度(℃) F1 1292 1．40 2027 14．33 42．7 978 F2 F3 F4 F5 F6 773 471 353 301 364 2．28 3．60 5．15 6．76 7．80 1740 1514 1273 1089 658 8．77 5．58 3．96 3．07 2．75 38．8 36．4 29．0 22．5 1O．5 941 913 887 863 838 维普资讯 http://www.cqvip.com 2004年第4期 3 辊型设计计算 本设计计算以F6机架为例。 3．1 板凸量、板凸度的确定 由产品 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和用户对产品的要求，取带钢厚度 正偏差J+=0．20mm，负偏差A一=0．20mm，由公 式ab=(△++△一)X(10％～15％)计算带钢板凸 量： ： (0．20+0．20)X 15％=0．06(mm) 即带钢出机架 F6的板凸量为0．06ram。 板凸度为： =0．06／2．75=0．022 为了保证板形及厚度，由板凸度一定可得其余 各架带钢板凸度均为0．022。 由板形良好条件△／H=6／h，可得相应各架板 凸量分别为： =0．067(mm)； ：0．084(ram)； 63=0．122(mm)： b'2：0．191(mm)； 1：0．312(mm)。 精轧各机架板凸量见表2。 表2 各机架带钢板凸量 机架 F1 F2 F3 F4 F5 F6 板凸量(mm) 0．312 0．191 0．122 0．084 0．067 0．060 3．2 辊缝凸度 辊缝凸度： L= X(L／b) 式中 △I一 辊缝凸度，mm； 卜 带钢横断面厚度偏差的一半，mm； I- 辊身长度，取 L=1454mm； 卜 带钢宽度，rrll-fl。 则 F6辊缝凸度为： AL=0．03X(1454／1035) =0．059(mm) 同理，其余各架辊缝凸度见表 3。 表 3 各机架辊缝凸度 !! 垦 堕 辊缝凸度(mm) 0．308 0．188 0．120 0．083 0．066 0．059 3．3 轧辊原始凸度分配 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 依据生产实践，轧辊原始凸度均较小，将磨削凸 度全部集中于上工作辊，在计算过程中，不考虑预留 凸度磨损量，工作辊的磨损量可以在更换新工作辊 后自行恢复，支撑辊的磨损量则由新工作辊中的附 加凸度递补。 3．4 支撑辊热凸度 一 对支撑辊的实际总凸度为： (ADs+aDx)=∑ADy+∑aDt+ADm 式中 ∑△D厂 支撑辊磨削凸度的总和，mm； ∑△D卜__支撑辊热凸度的总和，mm； ∑△Dm——支撑辊凸度磨损总和，mm； 采用圆柱形支撑辊： ∑aDy=0 不预留凸度磨损量： ∑aDm=0 故一对支撑辊的实际总凸度即为支撑辊热凸度 的总和。 a Dt=K X aXD X△ tD 式中 △ 一 支撑辊的热凸度，ram； K——考虑到轧辊中心与表层温度不均系 数，取 K=0．09； 膨胀 系数 ，钢 轧辊 a=12．8 X 10 1／C，铸铁辊a=11．9 X 10— 1／C； I)_～ 支撑辊直径，取D=1250mm； △t 支撑辊辊身中部与其两侧的温度 差 ，℃。 a Ds+a Dx =a Dt =2XK XaXDX△ tD =2X0．09X 12．8X 10—6X1250X 1．5 =0．0432(mm) 其余各机架支撑辊热凸度见表4。 表4 各机架支撑辊缝凸度 3．5 支撑辊未磨损时工作辊实际凸度 基本计算公式见表 5。 表5 计算公式 维普资讯 http://www.cqvip.com 四川冶金 Sichuan Metallurgy ·23 工作辊与支撑辊间单位长度上的平均压力为： q=P／L=65800／1454=452．54(kg／mma) 带钢宽度与辊身长度之比为： u=b／L=1035／1454=0．712 轴承支反力间距为： l=Io一2×At 式中 l0——压下螺丝中心距，mm； △ 偏移量，ITIITI。 l：2500—2×0．1+820=2336(mm) d／D=637／1250=0．51 d／L=637／1454=0．438 1：0．773×(d／O) =0．773×0．51 =0．052 x2=0．864×fd／O) =0．864+0．514=0．225 =0．674×(d／L) ：0．674×0．438 =0．129 8=26700×(d／L) =26700×0．438 =982．67 (kg／mm2) 0=0．296×10一 (mm2／'kg) k=0×ln[O．97×(d+1)／(q×0)]=3．5×10— (ITlm2／kg) = (1．1+Xl+3× × +18×8×K)／(1．1+ 3× )：4．27 A： ×(1／L一7／12)+x2× =0．08 B-(3—4×u +u )／12+∈×(1一u)=0．148 其余各机架参数见表 6。 表 6 各机架参数 支撑辊未磨损时工作辊实际凸度： Ads+adx=4q[(A+XItB) (Q+xIt)]一(ADs +aDx)／(Q+xIt)一AL[(2+ axIt)／(2+ )]=0．1O(mrn) 而一对工作辊的总凸度为： Ads+adx=∑ady+∑adt一∑adm 式中 ∑△dr 上、下工作辊磨削凸度的总和， m m ； ∑△d 上、下工作辊热凸度的总和， ITI／TI； ∑△dm——上、下工作辊凸度磨损量总和， U~ T10 由于工作辊凸度集中于上工作辊，所以∑ady = adys。 不预留凸度磨损量： ∑adm=0 工作辊热凸度为： adt=k·Q*d*△Td 式中 d——工作辊直径，取d=637mm； △td——工作辊辊身中部与其两侧温度差， 取Atd=6℃。 工作辊的凸度为： adys=(Ads+adm)一2*k*Q*Atd*d一 0．10—0．08=0．02(mm1 即第一个工作辊(F6)的凸度为0．02mm。 其余各机架结果见表7。 表 7 各机架凸度值 3．6 支撑辊使用末期工作辊实际凸度 支撑辊在一个换辊周期，凸度总磨损量为∑ ADm为一0．25～0．50mm。取更换最后一个工作 维普资讯 http://www.cqvip.com 2004年第4期 辊的磨损量为0．50mm(中部)，则最后一次使用的 工作辊相应的凸度补偿应为： ad =(Ads+adx)／(2+x12")=0．5／(2+ 2．47)=0．08(mm) 则最后一次使用的工作辊原始凸度应为： a dy = a dys+ a d = 0．02+0．08= 0．10 (ram) 其余各机架支撑辊使用末期工作辊原始凸度见 表 8。 表8 工作辊原始凸度 3．7 辊型配置 假设支撑辊的磨损量是与轧出量成正比，将支 撑辊的磨损在一个使用周期分为五个阶段，可计算 出每个周期内工作辊的原始凸度，见表9。 表9 各周期工作辊的原始凸度(mm) F1 F2 F3 F4 F5 F6 O．05 —0．04 0．O3 0．07 0．07 0．O2 O．06 一O．O5 O．O1 O．O8 0．O8 0．04 0．07 一O．O6 一O．O1 0．10 0．10 0．O6 O．08 一O．O8 一O．O3 0．12 0．12 O．O8 O．1O —O．1O —O．O5 0．14 0．14 0．10 周期(1) 周期(2) 周期(3) 周期(4) 周期(5) 结合现场生产实际情况，确定各个周期内工作 辊的原始凸度，见表10。 表1O 各周期工作辊的原始凸度(ITI1TI) 机架 F1 F2 F3 F4 F6 周期(1) 一0．05 0 0 0．05 0．05 0 周期(2) 一0．05 —0．05 0 0．05 0．05 0 周期(3) 一0．05 —0．05 0 0．10 0．05 0．05 周期(4) 一0．05 —0．05 —0．05 0．10 0．10 0．05 周期(5) 一0．10 —0．10 —0．05 0．10 0．10 0．10 4 结束语 通过该辊型设计及配置，板形不 良产品数量由 320吨／月减少到 34吨／月，轧制公里数由 40kin增 加到50kin，延长了轧辊的使用周期，带钢板形得到 了较好的控制。 本辊型设计计算中的一些数据来源于生产实 践，当产品规格、钢种等实际生产工艺条件发生变化 之后，其计算结果也会发生相应的变化，需做出适当 的修正。通过辊型设计和辊型配置，使我们从中认 识到合理配置辊型的方向，从而在实际生产中更有 效地利用配置工作辊辊型达到控制板型的目的。 参考文献 1．王延薄主编．轧钢工艺学 ．北京：冶金工业出版社，1989 2．黄华清主编．轧钢机械．北京：冶金工业出版社，1989 3．傅德武主编．轧钢学．北京：冶会工业出版社．1990 (上接第29页) 能减小因程序扫描时间过长所带来的误差，应对送 钢长度计算和速度给定部分设置中断一个控制，每 隔2ms就执行一次该段程序，以控制夹送辊的速 度，确保夹送辊能精确送所需长度的带钢。 另外，还需定期对机械设备参数检查，对传动系 统参数检查调整，以保证机械设备的精度和传动系 统运行的稳定性，确保剪出钢板满足要求。 3 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 通过对飞剪及夹送辊的控制方案进行优化，并 应用在生产中，使飞剪的剪切精度大大提高和剪出 钢板的同板差明显减小，其中剪切精度为2--4mm， 同板差小于2mm，取得了良好的效果。 维普资讯 http://www.cqvip.com