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鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 68 页 附 录 利用辊型的改变来改善冷轧厂的带钢平直度 1 介绍 在冷轧和退火过程后，变形减少的最低限度（ 3%）应用在了带钢的生产中，这个变形过程的目标是达到优选机械性能，同时消除在钢的应力曲线上静止区域的冷轧，冷轧常常可以获得一个清晰地被设定的板料表面结构，达到更进一步的处理和改正可能的扁平瑕疵，从那个过程开始，冷轧是保证产品的完成的质量，同时也是最后的重要过程， 增加对板带形状控制的能力 对冷轧 厂来说 是头等重要的。 2 冶炼厂特殊形状控制 冶炼厂有和其他一般冷轧厂同样的框架和几何结构，它前面的板带控制设 备是常规控制器：合适的工作辊和支承辊顶端，工作辊的正反弯曲的灵巧像液压压下螺丝系统一样，但是，由于 微量 的减少和 柔软 的特殊性质的材料，作为轧辊，那必须是形状控制上的一些轧制和冷轧之间的区别，当前问 题是冷轧厂的带材的质量能不能维持在一个稳定的水平上，哪个导致 的废品率较高或较多的可修复的产品（必须再轧 制的带材）归结于轧辊的扁平度，这样的系统研究由理论分析和实验性调查来完成，但是为了找到形状控制的特点除了在冷轧厂还要在独立的轧制车间。 作辊的安装和修整 根据形状理论，影响辊形的主要因素是辊形的控制和辊系统在 轧辊轧制时的弹性变形 ，辊轻微变形是由于小 的 轧制力，因此，改变辊 缝的形状主要依靠工作辊外形，辊的作用与三个方面因素的关系： （ 1） 计算 出最合适的辊的中间部位，辊的最初的中间部位和磨辊的实际操作是依靠许多因素，包括工厂的位置环境 ，合适的材料和工厂技术条件等。 （ 2） 辊的挠度研磨的精度，一般地 ， 在新的轧制周期开始 时，当 支承辊的 1014轧制作准备不超出 23h（ 或 510 卷 ） ，因而，要求工作辊修整是紧配合。 （ 3）轧辊 外形形状的改变，在轧制过程中，最终 的辊 外形 是反弯曲辊 、轧机机座 和安装的 部分的 组合，所以， 辊的安装热散失在为辊的形状做准备时通过一个滚动周期必鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 69 页 须考虑在内， 工作辊的弯曲是正值 20 微米 并且和支承辊平行的抛物面，这就是早先 辊形的改变情况， 它的好处是促进研磨的支承辊是平的，尽管如此，二次方和四次方板带缺陷经常发生在 轧 制期间内。 获得工作辊的基本数据和更好尺寸，检查由基本上 设定 为 10，做成最初的外形 和最终 （ 工作辊安装的 ） 的形状轧制，比较目标凸度和 被测量的基本的辊外形。实际的轧制比要求小，特殊的在带卷的中间区域，相符以被轧制的板带宽度，所有测量辊形的数据，表面修整的误差在 5 微米之间，那是超出误差之 外所 被 采 用的，由于工作辊外形形状精确地确定了轧制的形状，所以说 各种工作辊 的中间部位 对带钢的生产的稳定 的 有害是明显的，因为工作辊被频繁地替换，在当前的修整条件下是很难保持紧的配合的。 以有限元素模型 2分析，安装时 的辊缝形状被计算可以 用 最初的工作辊外形 很明显的被显示出来 ，合适的辊缝可能是促进二次方和四次方扁平组分，那些各自地代表了这个被二次方和四次方，显而易见地，二次方组分是相关的与边部浪或中心浪控制部分和最重要部分，或伴随着四分之一浪或者是组合浪，输入冷轧模型数据被列在表 1 中，计算机模仿了辊缝与它的二次方 和四次方为各个情况显示了在表 2 中，如所看见的辊缝二次方端为被测量的准备辊轮廓形状超过 4次作为目标辊的轮廓的二次方端和四次方端相差达到 35 微米。根据前面分析，这样的工作辊非常有效 地 校正边缘浪和不准确的部分（边缘和中心） 带材在轧制过程中，工作辊比较典型 的 是前部和轧制以后被说明在表 2 中，正如所看见的，辊的磨损是非常微小的 ， 而且基本 上 工作辊的形状几乎依然保持不变，这说明，工作辊的磨损对辊形状的影响是非常小的。 变支承辊 支承辊的辊表面硬度比工作辊的硬度更低，当他们滚动的时候，正如早前所提到的，比那些工 作辊要长的多，相应地，支承辊的磨损程度要 比 那些工作辊严重的多。测量辊形的十个位置之前和支承辊被换掉之后查出支承辊的磨损程度，图 3 表明一个典型的支承辊在测量轮廓前和轧制后的情况。在图 3 中我们可以看出支承辊磨损的确很严重 ， 而且参差不齐的分布，因为磨损，在直径上最大的差超出了 100 微米而且更低的达到 120微米，明显地，这样的非常严重磨损在负载辊形上的形状影响是很重要的，但是计算机鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 70 页 模拟给出了不同的结果， 预测的 与 实际辊形状的比较在图 3 中被列在表 3 中。这表明了尽管辊的磨损是 很明显 的，轧制前后辊形变化只是一点点，二次 方端的变化仅仅是 6 微米。为了工作辊的磨损而加工的公差发生在轧制过程中，这对辊形的影响是微不足道的。 事实上有两个原因支承辊的磨损很少作用在端部，首先，支承辊端的改变的过度条件在支承辊和工作辊之间，而且辊形在生产上的影响是没有意义的，因为它由工作辊的弯辊的变形仅仅归结于小的轧制的工作辊的力量，其次，实际支承辊的磨损形式也影响工作辊的变形。在图 3 中轧制后辊的磨损分布在整个的辊的周围，但是并不改变辊的形状，所以它对形状的变化的影响是非常小的 。 下螺丝和辊之间的连接的弯曲现象 正像在冷轧带钢厂，压下螺丝系统在冷轧车间 ， 当辊的弯曲系统控制带钢形状调整测量仪，换句话说，连接之间形状控制和测量仪的准确性是他们相互作用的，如果一个被修改，另一个也同样要修改。在冷轧厂 因 为辊的轧制力变化远大于弯曲力的变化，所以压下螺丝系统对形状的影响已经引起了相当的注意，例如“恒定的轧制载荷”是一种有用的控制方式，对于保证好的带刚形状被运用在冷轧。 但是，冷轧厂辊的扎制力波动和弯曲力的变化是均等的，弯辊系统对测量装置的影响不能被忽略，它或许从好的表示方式分析，那也是根据精密仪器得出的公式： （ 1） h 是带钢出口厚度 毫米； s 是空载辊缝 毫米； w 是轧制力，预先轧制力和弯辊力，各自单位均是 w 是轧制力力矩和弯辊力力矩 KN/F 是油膜静压轴承厚度 毫米； 辊两端零位置 毫米。 价值是同样数量级的和两个接近的数字被指出，简单地说让 w=M，公式 （ 1） 就变成以下形式： M r （ 2） 一般地，轧制力是 在 大约 3000右，变化范围大约 为 400弯辊是 （ （ 800） 且，它的调整 约 500乎和 样，从公式 （ 2） 中在测鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 71 页 量仪中可以看出弯辊作用和轧制力的作用效果在同一水平上。 那些测量仪将由于辊弯曲力的影响必须由压下螺丝的调整来补偿，因此，带钢形状的瑕疵。工作辊有必要去适应轧制载荷波动的影响，带钢测量仪也随之改变，这明显地导致 了 不稳定轧制。任何变化的参量影响的弯辊力都会导致这样的不利影响，在理论上讲，这样的现象应发生在冷轧车间， 但是 ，因为弯辊力比轧制力更小，和轧 制后的带钢是个很难退火的材料，在冷轧厂，测量仪对弯辊力变化 的 地方敏感是较弱的，因此弯辊力在测量仪上可被忽略。 3 解决办法 从上述分析可看出，它被发现在形状控制上有一些特殊性质在轧制车间，因此，一种不可或缺的方法被那些性质所要求，结合以下方面： （ 1） 简化工作辊 外形 便于修整它，对于减少辊在工作时的损坏是非常重要的，换言之，减少辊的组成部分，特别是对于减少工作辊 外形 不同个体的在工作辊操作中的危害作用。 （ 2） 优选支承辊 外形 对于长时间轧制的支承辊充分利用有利因素，而且， 支承辊产生的磨损对辊形没有影响。 （ 3） 提高辊的弯曲控制范围的系统 改进工作辊对带钢的弯曲作用和因此而减少它稳定轧制的有害作用。 根据扎制情况，一种新的辊形设计适应与否对轧制车间提出：改变工作辊最初的基本形状，从正的价值到零和支承辊，从平到 化的接触辊）。 光滑的 工作辊促进 了 磨光和检测 ， 以便辊形可能被保证辊负载时的 外形 ，很早提到主要是工作辊形状对带钢厂是非常重要的。被弧形化的支承辊能替代先前工作辊的形状影响。 具体的弯曲的形状对于 说 ， 就像在图中表示的， 它被设计了在辊之间以便接触更长，很适应 带宽度和变化，这个 同时也有利于 减少或消除不 适合 的接触区域，即辊和因此变大的利用工作辊弯曲调整辊的区域。另外，这个 是弧形化的辊，能改变带钢的形状，因此它可以补偿工作辊形状去控制带钢形状。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 72 页 4 实际作用 辊的新的放置 方式是 从 2002 年 4 月成功地编排在冷轧厂 中的，而且达到理想 的作用。 （ 1） 带钢形状的质量被 改善了很多 ，特别是极薄带 h 过去会很难实现的，废品率和可修复率 也大 大地减少，在改善以后一个月统计显示，可修复率减少了 59%。 （ 2） 弯曲辊的 中 部系统控制范围被很大提高。工作辊弯曲调整区域减少到200以前减少了一半。结果，轧制的稳定性被 改善了 。 （ 3