Vol.27 No.2 张清东等：冷轧带钢板形和表面粗糙度协同控制 ·233· 轧制长度，9为第五机架轧制力与变形抗力的比 0.862,可较准确预测转印率. 值，△δ为第五机架压下量，该模型的相关性指标 将式(1)和式(2)联立可得轧辊表面粗糙度衰 R值为0.937，可较准确预测带钢表面粗糙度). 减规律的数学模型，其规律如图1所示 轧辊表面粗糙度向带钢表面粗糙度的转印 预测结果与生产实际中工况复杂的状况比 率的数学模型为： 较一致，证明了所建立的轧辊表面粗糙度衰减规 K.s=0.20978+3.498△+0.04834g (2) 律模型能够预测复杂工况下轧辊表面粗糙度衰 式中，Ks为转印率，该模型的相关性指标R值为 减规律， 4.1 3.9 3.5 十十 X 十 、 3.1 0 2.7 100 200 300 轧制量，Lkm 图1跟踪实验周期内服役轧辊表面粗糙度衰减规律 Fig.1 Damp rule of roller surface roughness in experimental period 3支持辊初始辊形设计 害接触区”，因此提高承载辊缝的横向刚度，增加 弯辊力的调控功效，提高轧机的板形控制性能同. 运用变接触辊形设计思想进行支持辊初始 使用自主开发的辊形设计专用有限元软件， 辊形设计是实现板形与表面粗糙度协同控制至 针对2030冷连轧机的实际工况条件设计了第五 关重要的一环， 机架的变接触支持辊辊形，如图2所示 变接触辊形设计思想的实质是通过在支持 对于不同带钢宽度，采用变接触支持辊辊形 辊上磨削特殊的辊形曲线，使辊系在轧制力的作 后，轧机的承载辊缝横向刚度平均增加30%以 用下，支持辊和工作辊的辊间接触长度能够与所 上，工作辊弯辊力的二次和四次板形调控功效分 轧带钢的宽度自动相适应，消除或减少辊间“有 别平均增加45%和15%左右m. 400 300 200 ·G5-VCL1 要 G5-VCL2 100 -900 -600 -300 0 300 600 900 辊身长度mm 图22030冷连轧机第五机架变接触支持辊辊形曲线 Fig.2 Contours of the variable-contact backup roll designed for the fifth stand in a 2030 mm cold tandem mill 4第五机架的轧制力规范 种规格下的基本凸度波动范围最小：满足轧制力 在轧机的许用范围内 第五机架轧制力设定原则：有利于保证带钢 对产品进行跟踪发现：发生粘结的带钢厚度 的表面粗糙度：有利于与辊形配置相结合，使各 多在0.6-0.8mm,材质多为st14:原轧制工艺条件V b l . 2 7N o . 2 张 清东 等 :冷轧 带钢 板形 和表 面粗 糙度 协 同控制 . 2 3 3 - 轧制 长 度 , q k为第 五 机架 轧制 力 与变 形 抗 力 的 比 值 , △咨为第 五 机 架压 下 量 . 该 模 型 的相 关 性指 标 R值 为 0 . 9 37 , 可较 准确 预 测 带钢 表 面粗 糙 度〔31 . 车[ 辊 表 面 粗 糙 度 向带 钢 表 面 粗 糙 度 的 转 印 率的数 学模 型 为 : KR 、 = 0 . 2 0 9 7 8 + 3 . 4 9 8A务0 . 0 4 8 3 4 q晨 ( 2 ) 式 中 , 瓜 、 为转 印率 . 该模 型 的 相 关性 指标 R 值 为 0 . 862 , 可较 准 确 预测 转 印率 . 将 式 ( 1 )和 式 (2 ) 联 立可 得 轧辊 表 面粗 糙度 衰 减 规 律 的数 学 模 型 , 其规 律 如 图 1 所 示 . 预 测 结 果 与 生 产 实 际 中 工 况 复 杂 的状 况 比 较 一致 , 证 明了所 建立 的轧辊 表面 粗糙 度衰 减规 律 模 型 能够 预 测 复 杂 工 况 下轧 辊 表 面 粗糙 度 衰 减 规 律阴 . 诵国夏 . 侧翼雾 10 0 2 00 轧制量 , L /kn 力 图 i 跟 踪实 验周 期 内服役 轧辊 表面粗 糙度 衰减 规律 F ig . 1 D a m P r u l e o f r o l e r s u r fa c e ro u g h n e s s i n e x P e r im e n t a l p e r i o d 3 支 持 辊 初 始 辊 形 设 计 运 用 变 接 触 辊 形 设 计 思 想 进 行 支 持 辊 初 始 辊形 设 计 是 实 现板 形 与 表 面 粗糙 度协 同控 制 至 关重 要 的一 环 . 变 接 触 辊 形 设 计 思 想 的实 质 是 通 过 在 支 持 辊 上磨 削 特殊 的辊 形 曲线 , 使 辊系 在 轧制 力 的作 用下 , 支 持辊 和工 作辊 的辊 间接触 长度 能 够与 所 轧带 钢 的宽 度 自动 相适 应 , 消 除或 减 少辊 间 “ 有 害接 触 区 ” , 因此提 高承 载 辊缝 的横 向刚度 , 增 加 弯 辊力 的调 控 功效 , 提 高轧机 的板 形控 制 性能「6] . 使用 自主 开发 的辊 形 设计 专用 有 限元 软件 , 针 对 2 0 3 0 冷连 轧 机 的 实 际工况 条 件 设计 了第 五 机 架 的变 接触 支 持 辊辊 形 , 如 图 2 所示 . 对 于不 同带钢 宽度 , 采用 变接 触 支持 辊辊 形 后 , 轧机 的承 载 辊 缝横 向刚 度 平均 增 加 30 % 以 上 , 工 作辊 弯 辊力 的二 次和 四次板形 调控 功 效分 别 平均 增 加 45 % 和 巧% 左 右 〔71 . 一 G S一 V C L I 一 G S一 V C L Z 八曰0 门j 八曰八甘nU 2 J .l 必侧咧觑/日几 O L - -~ ~ - - ` -~ ~ - - -` - 一 9 0 0 一 6 00 一 3 0 0 0 3 0 0 6 0 0 9 00 辊 身长度 m/ m 图 2 2 0 3 0 冷连 轧机第 五机 架变 接触 支持辊 辊形 曲线 F ig , 2 C o n t o u r s o f t h e v a r i a b l e 一 e o n t a e t b a e ku p ro ll d e s ig n e d fo r t h e if ft h s t a l d i n a 2 0 3 0 m m c 0 ld t a n d e m m il l 4 第五机 架 的 轧制 力规 范 第 五机 架轧 制力 设 定原 则 : 有 利 于保 证 带钢 的表 面 粗糙 度 ; 有利 于与 辊形 配 置相 结 合 , 使 各 种规 格 下 的基本 凸度 波动 范 围最 小 ; 满足 轧制 力 在 轧机 的 许用 范 围 内 . 对产 品进 行 跟踪 发 现 : 发 生粘 结 的带钢 厚度 多 在 .0 6一0 8 m m , 材 质 多为 st 14 ; 原 轧制 工 艺条 件