一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法技术

本发明专利技术公开了一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，解决现有的无头轧制产线精轧机组弯辊力调控能力不足的问题，从工作辊辊形设计角度来提升弯辊力调控能力。方法包括：评估各机架弯辊力实际调控能力；计算待设计机架良好工况弯辊力和待设计机架弯辊力改变量，根据待设计机架良好工况弯辊力和弯辊力改变量计算弯辊力设计值；计算待设计机架目标入口凸度和待设计机架目标出口凸度；根据待设计机架轧制力、弯辊力和工作辊辊形对带钢凸度的功效关系，计算待设计机架工作辊辊形。设计工作辊辊形，显著提高工作辊的弯辊力调控余量，有效提高弯辊力调控能力；方法便于推广应用，提高产品质量、轧制稳定性。轧制稳定性。轧制稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法


[0001]本专利技术涉及板带轧制板形控制
，特别是指一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法。

技术介绍

[0002]无头轧制产线是指钢水经过连铸和在线加热后直接进行粗轧和精轧，且只在卷取阶段进行剪切分卷的热轧带钢生产线。无头轧制产线的布局紧凑，占地面积小，节能环保。在生产过程中只需要一次穿带，可以极大提高薄规格产品比例。另外，无头轧制产线受连铸设备影响在一个生产周期内带钢宽度基本相同，可以说在同宽薄规格产品大批量生产中，无头轧制产线具有明显优势。对于无头轧制生产，CVC辊形难以根据带钢凸度进行大幅度窜辊。为了改善同宽轧制时工作辊磨损的均匀性，无头轧制产线精轧机组工作辊辊形多采用抛物线形式，并结合适当的窜辊来保证工作辊均匀化磨损，带钢凸度则依靠弯辊力在线调节，因此对各机架弯辊力调控能力提出了更高的要求。
[0003]由于无头轧制技术近些年才得到广泛的发展，对于其辊形技术的开发资料较少。为了提高工作辊弯辊力调控余量，文献1(杨雄伟.变接触支持辊辊形设计与板形控制能力仿真[J].金属世界,2018(06):50
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56.)在常规产线中利用变接触支持辊技术来减小支撑辊和工作辊的有害接触区，进而提高工作辊的弯辊力调控余量。文献2(一种四辊轧机的工作辊弯辊装置，授权专利，CN204523785U)通过结构设计使得弯辊装置的能力得以充分利用。文献3(谢向群,李维刚,卞皓,付文鹏.热连轧机弯辊力设计设定策略研究及应用[J].武汉科技大学学报,2016,39(6):416
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420.)在常规产线中通过对设定弯辊力模型设计以满足实际弯辊力在设备极限以内。可见现有技术并没有从工作辊辊形设计角度来提升弯辊力调控能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，现有技术的具有以下问题，无头轧制产线精轧机组弯辊力调控能力不足，不能从工作辊辊形设计角度来提升弯辊力调控能力。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供如下方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，所述方法包括：
[0007]评估各机架弯辊力实际调控能力；
[0008]计算待设计机架良好工况弯辊力和待设计机架弯辊力改变量，根据待设计机架良好工况弯辊力和弯辊力改变量计算弯辊力设计值；
[0009]计算待设计机架目标入口凸度和待设计机架目标出口凸度；
[0010]根据待设计机架轧制力、弯辊力和工作辊辊形对带钢凸度的功效关系，计算待设计机架工作辊辊形。
[0011]优选地，在评估各机架弯辊力实际调控能力过程中，将弯辊系统设备能力区间按Fn kN等间距划分，统计轧制周期前N块带钢和后N块带钢的实际弯辊力在各个区间所占的比例，确定待设计机架。
[0012]优选地，在计算待设计机架良好工况弯辊力过程中，选取待设计机架轧制周期前N块钢中板形状态良好的弯辊力作为良好工况弯辊力值。
[0013]优选地，在计算待设计机架弯辊力改变量过程中，计算轧制周期前N块钢和后N块钢占比最高的弯辊力区间中间值，对两个中间值求取平均值用以作为弯辊力实际使用区间中间值，计算弯辊系统设备能力区间中间值，将弯辊系统设备能力区间中间值与弯辊力使用区间中间值的差值乘以调整系数作为弯辊力改变量。
[0014]优选地，在根据待设计机架良好工况弯辊力和弯辊力改变量计算弯辊力设计值过程中，将待设计机架良好工况弯辊力与设计机架弯辊力改变量相加得到弯辊力设计值。
[0015]优选地，在计算待设计机架目标入口凸度过程中，以精轧机组末机架设定的出口凸度为基准，按比例凸度相等原则确定待设计机架目标入口凸度值，统一带钢入口凸度值。
[0016]优选地，在计算待设计机架目标出口凸度过程中，选待设计机架在轧制周期前N块时板形控制良好工况，以待设计机架目标入口凸度值为计算所用的带钢凸度值，利用待设计机架轧制力、弯辊力和工作辊辊形对带钢出口凸度的功效关系确定目标出口凸度值。
[0017]优选地，带钢凸度的功效关系是轧制力、弯辊力和工作辊辊形变化量与带钢凸度变化量之间的比例。
[0018]优选地，在计算待设计机架工作辊辊形过程中，利用待设计机架轧制力、弯辊力和工作辊辊形对带钢出口凸度的功效关系，改变工作辊辊形来保证待设计机架使用弯辊力设定值时带钢出口凸度等于目标出口凸度值，计算出待设计机架工作辊辊形。
[0019]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0020]上述方案中，本专利技术针对无头轧制产线精轧机组弯辊力调控能力不足问题，给出了详细的辊形设计方法，为解决无头轧制产线轧机弯辊力调控能力不足时进行工作辊辊形优化设计提供了可行方案，针对性地进行工作辊辊形的快速优化设计，更能满足现场需求，显著提高工作辊的弯辊力调控余量。使用本专利技术方法对各机架辊形进行调整，可以有效提高弯辊力调控能力。方法使用方便，便于推广应用，可提高无头轧制产线的产品质量、轧制稳定性乃至产线效益及市场竞争力。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术的适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法的实施例一的流程图；
[0023]图3为使用本专利技术的设计方法前的末机架轧制周期前20块和轧制周期后20块的弯辊力分布情况；
[0024]图4为使用本专利技术的设计方法后的末机架轧制周期前20块和轧制周期后20块的弯辊力分布情况；
[0025]图5为使用本专利技术的设计方法前、后的末机架轧制周期内弯辊力分布情况。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]实施例一
[0028]如图1和图2所示的，本实施例提供一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，所述方法包括：
[0029]S110、评估各机架弯辊力实际调控能力；在评估各机架弯辊力实际调控能力过程中，将弯辊系统设备能力区间按Fn kN等间距划分，统计轧制周期前N块带钢和后N块带钢的实际弯辊力在各个区间所占的比例，确定待设计机架。
[0030]S120、计算待设计机架良好工况弯辊力和待设计机架弯辊力改变量，根据待设计机架良好工况弯辊力和弯辊力改变量计算弯辊力设计值；在计算待设计机架良好工况弯辊力过程中，选取待设计机架轧制周期前N块钢中板形状态良好的弯辊力作为良好工况弯辊力值。在计算待设计机架弯辊力改变量过程中，保证弯辊力调控范围分布更加合理从而增加弯辊力调控余量，计算轧制周期前N块钢和后N块钢占比最高的弯辊力区间中间值，对两个中间值求取平均值用以作为弯辊力实际使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，其特征在于，所述方法包括：评估各机架弯辊力实际调控能力；计算待设计机架良好工况弯辊力和待设计机架弯辊力改变量，根据待设计机架良好工况弯辊力和弯辊力改变量计算弯辊力设计值；计算待设计机架目标入口凸度和待设计机架目标出口凸度；根据待设计机架轧制力、弯辊力和工作辊辊形对带钢凸度的功效关系，计算待设计机架工作辊辊形。2.根据权利要求1所述的适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，其特征在于，在评估各机架弯辊力实际调控能力过程中，将弯辊系统设备能力区间按Fn kN等间距划分，统计轧制周期前N块带钢和后N块带钢的实际弯辊力在各个区间所占的比例，确定待设计机架。3.根据权利要求1所述的适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，其特征在于，在计算待设计机架良好工况弯辊力过程中，选取待设计机架轧制周期前N块钢中板形状态良好的弯辊力作为良好工况弯辊力值。4.根据权利要求1所述的适宜无头轧制精轧机组工作辊辊形设计方法，其特征在于，在计算待设计机架弯辊力改变量过程中，计算轧制周期前N块钢和后N块钢占比最高的弯辊力区间中间值，对两个中间值求取平均值用以作为弯辊力实际使用区间中间值，计算弯辊系统设备能力区间中间值，将弯辊系统设备能力区间中间值与弯辊力使用区间中间值的差值乘以调整系数作为弯辊力改变量。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何安瑞，周冠禹，刘超，郭蓝田，姚驰寰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：