徐冬等：轧辊交叉对中间坯镰刀弯生成过程的影响 959· 4.1541mm·(o)-1增加到15.055mm·()-1.总体 82146:当入口厚度从60mm增加到100mm时，中间 来说，轧辊交叉位置距离中心处越远或交叉角度越 坯出口镰刀弯弯曲量对辊系间隙比的二次关系系数 大，另一个因素对出口中间坯镰刀弯弯曲量的影响 从77674降低到39851.总体来说，压下量越大或入 越显著 口厚度越小时，辊缝间隙对中间坯镰刀弯弯曲量的 图10为宽度940mm工况条件下，耦合交叉角 影响越显著.现场实际生产经验表明，当粗轧第一 与交叉位置两个交叉状态影响因素，不同压下量和 道次轧制后，中间坯弯曲量达到6mm时，后续精轧 厚度条件下镰刀弯弯曲量与辊系间隙比的关系曲 生产中可能出现非对称浪形或跑偏事故.由图10 线.由图可知，随着轧辊两侧间隙的增大，弯曲量变 可知在入口厚度为100mm,压下量分别为40、50和 大程度倍增，即镰刀弯弯曲量与辊系间隙比近似呈 60mm工况下，当辊系间隙比分别到达0.01576、 二次曲线关系，且压下量越大，出口板坯弯曲量越 0.012220.01125时，或在压下量为40mm,入口厚 大，厚度越大，出口板坯弯曲量越小.当压下量从40 度分别为60、80和100mm工况下，当辊系间隙比分 mm增加到60mm时，中间坯出口镰刀弯弯曲量对 别达到0.0082,0.0117,0.0158时，中间坯镰刀弯弯 辊系间隙比的二次关系系数从39851增加到 曲量会达到6mm,会对后续生产产生不利影响. (a◆压下量-40mm (b)◆厚度=60mm ▲压下量=50mm ▲厚度=80mm ●压下量=60mm 16 ●厚度=100mm 里10 沙 ● 8 0.003 0.008 0.013 0.018 0.003 0.008 0.013 0.018 辊系间隙比 辊系间隙比 图10弯曲量与辊系间隙比关系曲线图.(a)厚度100mm,不同压下量：(b)压下量40mm,不同厚度 Fig.10 Effect of clearance on camber:(a)thickness 100 mm with different reductions;(b)reduction 40 mm with different thicknesses 在实际生产过程中，对于特定型号的粗轧机，可 参考文献 以根据其生产中间坯的基本工艺条件，建立辊系轴 [1]Kang Y,Jang Y J,Choi Y J,et al.An improved model for cam- 承间隙值与中间坯镰刀弯弯曲量的关系，通过粗轧 ber generation during rough rolling process.IS//Int,2015,55 机辊系轴承间隙的管理使得轧辊的间隙量控制在某 (9):1980 一间隙值以下，以保证辊系轴承间隙对镰刀弯产生 [2]Wang X C.He F,Yang Q,et al.Finite element study on the for- mation regularity of slab cambering at a slab sizing press of hot 较弱的影响，进而达到消除和减少因设备因素造成 rolling.J Unir Sci Technol Beijing,2013,35(11):1521 的中间坯非对称缺陷的目的. (王晓晨，何峰，杨荃，等.热轧定宽压力机板坯侧弯形成规 律有限元仿真.北京科技大学学报，2013,35(11)：1521) 5结论 [3]Zhao X Q,Liu Y L,Fu Z,et al.3-D numerical simulation of alu- 本文针对热连轧粗轧机轧辊非对称交叉对中间 minum strip steering process under asymmetric variations in hot rolling.J Hunan Unig Nat Sci,2011,38(7):37 坯镰刀弯生成过程的影响问题，建立了轧辊交叉偏 (赵先琼，刘义伦，付卓，等.非对称扰动下热轧铝带跑偏过 移的轧件-辊系耦合动态有限元模型，在对影响机 程三位数值模拟.湖南大学学报（自然科学版），2011,38 理进行分析的基础上，总结了不同程度的轧辊交叉 (7):37) 对中间坯镰刀弯弯曲量的影响规律： [4]Wang G D.Control and Theory of Plate Shape.Beijing:Metallur- gical Industry Press,1986 (1)轧制过程的轧辊非对称交叉会造成热轧中 (王国栋板形控制和板形理论.北京：治金工业出版社， 间坯的镰刀弯现象，中间坯出口弯曲方向和入口偏 1986) 转方向均为轧辊交叉间隙较大的一侧，且中间坯全 [5]Hu X L,Wang Z D,Jiao Z J,et al.Influence of bilateral stiffness 长楔形先减小后增大 difference of plate mill on gap-setting.J fron Steel Res,2003,15 (2)热轧粗轧过程的镰刀弯弯曲量与轧辊交叉 (3):14 (胡贤磊，王昭东，矫志杰，等.中厚板轧机两侧刚度差异对 角、交叉位置比呈近似线性关系，与辊系间隙比呈近 辊缝设定的影响.钢铁研究学报，2003,15(3)：14) 似二次曲线关系，且相同条件下，压下量越大中间坯 [6]Zhao X M,Liu X H,Wang G D,et al.Influence of asymmetrical 镰刀弯越大，来料厚度越大中间坯镰刀弯越小. technical conditions during roughing on bar cambering.Iron Steel,徐 冬等: 轧辊交叉对中间坯镰刀弯生成过程的影响 4郾 1541 mm·(毅) - 1 增加到 15郾 055 mm·(毅) - 1 . 总体 来说,轧辊交叉位置距离中心处越远或交叉角度越 大,另一个因素对出口中间坯镰刀弯弯曲量的影响 越显著. 图 10 为宽度 940 mm 工况条件下,耦合交叉角 与交叉位置两个交叉状态影响因素,不同压下量和 厚度条件下镰刀弯弯曲量与辊系间隙比的关系曲 线. 由图可知,随着轧辊两侧间隙的增大,弯曲量变 大程度倍增,即镰刀弯弯曲量与辊系间隙比近似呈 二次曲线关系,且压下量越大,出口板坯弯曲量越 大,厚度越大,出口板坯弯曲量越小. 当压下量从 40 mm 增加到 60 mm 时,中间坯出口镰刀弯弯曲量对 辊系 间 隙 比 的 二 次 关 系 系 数 从 39851 增 加 到 82146;当入口厚度从 60 mm 增加到 100 mm 时,中间 坯出口镰刀弯弯曲量对辊系间隙比的二次关系系数 从 77674 降低到 39851. 总体来说,压下量越大或入 口厚度越小时,辊缝间隙对中间坯镰刀弯弯曲量的 影响越显著. 现场实际生产经验表明,当粗轧第一 道次轧制后,中间坯弯曲量达到 6 mm 时,后续精轧 生产中可能出现非对称浪形或跑偏事故. 由图 10 可知在入口厚度为 100 mm,压下量分别为 40、50 和 60 mm 工况下,当辊系间隙比分别到达 0郾 01576、 0郾 01222、0郾 01125 时,或在压下量为 40 mm,入口厚 度分别为 60、80 和 100 mm 工况下,当辊系间隙比分 别达到 0郾 0082、0郾 0117、0郾 0158 时,中间坯镰刀弯弯 曲量会达到 6 mm,会对后续生产产生不利影响. 图 10 弯曲量与辊系间隙比关系曲线图. (a)厚度 100 mm,不同压下量; (b) 压下量 40 mm,不同厚度 Fig. 10 Effect of clearance on camber: (a) thickness 100 mm with different reductions; (b) reduction 40 mm with different thicknesses 在实际生产过程中,对于特定型号的粗轧机,可 以根据其生产中间坯的基本工艺条件,建立辊系轴 承间隙值与中间坯镰刀弯弯曲量的关系,通过粗轧 机辊系轴承间隙的管理使得轧辊的间隙量控制在某 一间隙值以下,以保证辊系轴承间隙对镰刀弯产生 较弱的影响,进而达到消除和减少因设备因素造成 的中间坯非对称缺陷的目的. 5 结论 本文针对热连轧粗轧机轧辊非对称交叉对中间 坯镰刀弯生成过程的影响问题,建立了轧辊交叉偏 移的轧件鄄鄄辊系耦合动态有限元模型,在对影响机 理进行分析的基础上,总结了不同程度的轧辊交叉 对中间坯镰刀弯弯曲量的影响规律: (1)轧制过程的轧辊非对称交叉会造成热轧中 间坯的镰刀弯现象,中间坯出口弯曲方向和入口偏 转方向均为轧辊交叉间隙较大的一侧,且中间坯全 长楔形先减小后增大. (2)热轧粗轧过程的镰刀弯弯曲量与轧辊交叉 角、交叉位置比呈近似线性关系,与辊系间隙比呈近 似二次曲线关系,且相同条件下,压下量越大中间坯 镰刀弯越大,来料厚度越大中间坯镰刀弯越小. 参 考 文 献 [1] Kang Y, Jang Y J, Choi Y J, et al. An improved model for cam鄄 ber generation during rough rolling process. ISIJ Int, 2015, 55 (9): 1980 [2] Wang X C, He F, Yang Q, et al. Finite element study on the for鄄 mation regularity of slab cambering at a slab sizing press of hot rolling. J Univ Sci Technol Beijing, 2013, 35(11): 1521 (王晓晨, 何峰, 杨荃, 等. 热轧定宽压力机板坯侧弯形成规 律有限元仿真. 北京科技大学学报, 2013, 35(11): 1521) [3] Zhao X Q, Liu Y L, Fu Z, et al. 3鄄D numerical simulation of alu鄄 minum strip steering process under asymmetric variations in hot rolling. J Hunan Univ Nat Sci, 2011, 38(7): 37 (赵先琼, 刘义伦, 付卓, 等. 非对称扰动下热轧铝带跑偏过 程三位数值模拟. 湖南大学学报( 自然科学版), 2011, 38 (7): 37) [4] Wang G D. Control and Theory of Plate Shape. Beijing: Metallur鄄 gical Industry Press, 1986 (王国栋. 板形控制和板形理论. 北京: 冶金工业出版社, 1986) [5] Hu X L, Wang Z D, Jiao Z J, et al. Influence of bilateral stiffness difference of plate mill on gap鄄setting. J Iron Steel Res, 2003, 15 (3): 14 (胡贤磊, 王昭东, 矫志杰, 等. 中厚板轧机两侧刚度差异对 辊缝设定的影响. 钢铁研究学报, 2003, 15(3): 14) [6] Zhao X M, Liu X H, Wang G D, et al. Influence of asymmetrical technical conditions during roughing on bar cambering. Iron Steel, ·959·