·1082· 北京科技大学学报 第34卷 轧辊磨损越大，辊形参数的综合满意度越差；对于相 效果.从轧后来看，能满足凸度40±20m,平坦度 同的磨损量，如果宽度反向变化，则辊形参数的综合 0±25IU(1IU=1mm/100m=10-5,用来表示带钢 满意度也越差.计算结果与自由规程轧制中的控制 的平坦度)的板形要求 思想也一致，具有现场应用价值 80 0-凸度 0 女一平坦度 30 3工业运用 60 10 非对称工作辊设计目的是为兼顾板形控制和自 ▣ 10 由规程轧制，本节列举非对称工作辊在某热连轧 20 30器 1700mm生产线使用过程中板形质量数据 50 100 150 -50 3.1降低带钢凸度方面的效果 轧制序列 重点考察非对称工作辊对硅钢轧制的凸度控制 图8非对称工作辊在自由规程轧制中的板形控制效果 效果，考察牌号50AW1000G,规格为2.5mm×1260 Fig.8 Control effect of shape quality in schedule free rolling with the asymmetry work roll mm,对比全机架均采用常规凸度工作辊，以及在FS 使用非对称工作辊，在F5和6联合使用非对称工 4结论 作辊的效果.从表3可以看出：非对称工作辊可以 有效降低硅钢的凸度；同时，后段两个机架上同时采 (1)由于非对称工作辊设计过程中，己知条件 用非对称工作辊对带钢凸度的控制效果比单个机架 存在着不确定因素，为此单纯追求最优解没有意义， 采用的效果更加显著 多目标满意优化方法以性能评价体系及满意度函数 表3非对称工作辊在控制硅钢凸度方面的效果 来对满意解的性能进行评价，用满意解代替最优解， Table 3 Control effect of silicon steel crown with the asymmetry work 则很好地满足了这一需求 (2)非对称工作辊在板形控制及自由规程轧制 工作辊辊形 硅钢卷数 平均凸度/μm 方面均表现出了优势，可满足现场的需求，且热连轧 常规凸度工作辊 128 39.39 机下游机架联合使用能得到更好的效果. F5非对称工作辊 171 30.23 5和F6非对称工作辊 262 25.16 参考文献 3.2实现自由规程轧制方面的效果 [1]Shao J.He A R.Yang Q,et al.Varying shifting stroke strategy of 图7为某个轧制单位宽度和厚度的排列情况， work rolls in hot rolling.J Univ Sci Technol Beijing,2011,33 (1):93 轧制单位内1500和1250mm交叉轧制，厚度规格 (邵健，何安瑞，杨荃，等.热轧工作辊变行程窜辊策略.北京 有九种，最厚的9.70mm,最薄的2.75mm,钢种有 科技大学学报，2011,33(1)：93) Q235B和St02Z,F6机架轧制长度为76km.从图中 [2] Chen X L,Zhang J,Zhang Q D,et al.Development in profile 可以看出轧制计划编排为宽度交叉轧制，厚度也缺 and flatness control system of hot strip mills.Iron Steel,2000,35 乏过渡，为典型自由规程轧制计划编排.采用非对 (7):28 称工作辊后，可根据实时计算的轧辊磨损量以及带 (陈先霖，张杰，张清东，等.宽带钢热连轧机板形控制系统的 开发.钢铁，2000,35(7)：28) 钢的宽度，设定出带钢的窜辊位置（文献5]提及窜 B] Shao J,He A R,Yang Q,et al.Selection of wide hot strip mills 辊的计算方法)，缓解轧辊磨损对宽规格带钢板形 configuration for schedule free rolling.China Mech Eng,2008,19 的影响.图8为板形主要指标凸度和平坦度的控制 (22):2673 2000 ·一宽度心一厚度 12 (邵健，何安瑞，杨荃，等.热轧宽带钢自由规程轧制中轧机机 1500m 型的配置.中国机械工程，2008,19(22)：2673) [4] Zhang Q D,He A R,Huang L W,et al.Shape control in sched- 安1000 ule free hot strip rolling.fron Steel,2001,36(2):72 500 (张清东，何安瑞，黄纶伟，等.板形控制与热轧带钢自由规程 轧制.钢铁，2001,36(2)：72) 10 150 轧制序列 [5]He A R,Yang Q,Chen X L,et al.Development and application of the asymmetry work roll for hot strip mills.J Unie Sci Technol 图7自由规程轧制中宽度厚度排列 Beijing,2008,30(7):805 Fig.7 Strip width and thickness in schedule free rolling (何安瑞，杨荃，陈先霖，等.热带钢轧机非对称工作辊的研制北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 轧辊磨损越大，辊形参数的综合满意度越差; 对于相 同的磨损量，如果宽度反向变化，则辊形参数的综合 满意度也越差． 计算结果与自由规程轧制中的控制 思想也一致，具有现场应用价值． 3 工业运用 非对称工作辊设计目的是为兼顾板形控制和自 由规程轧制，本节列举非对称工作辊在某热连轧 1 700 mm 生产线使用过程中板形质量数据． 3. 1 降低带钢凸度方面的效果 重点考察非对称工作辊对硅钢轧制的凸度控制 效果，考察牌号 50AW1000G，规格为 2. 5 mm × 1 260 mm，对比全机架均采用常规凸度工作辊，以及在 F5 使用非对称工作辊，在 F5 和 F6 联合使用非对称工 作辊的效果． 从表 3 可以看出: 非对称工作辊可以 有效降低硅钢的凸度; 同时，后段两个机架上同时采 用非对称工作辊对带钢凸度的控制效果比单个机架 采用的效果更加显著． 表 3 非对称工作辊在控制硅钢凸度方面的效果 Table 3 Control effect of silicon steel crown with the asymmetry work roll 工作辊辊形 硅钢卷数 平均凸度/μm 常规凸度工作辊 128 39. 39 F5 非对称工作辊 171 30. 23 F5 和 F6 非对称工作辊 262 25. 16 图 7 自由规程轧制中宽度厚度排列 Fig． 7 Strip width and thickness in schedule free rolling 3. 2 实现自由规程轧制方面的效果 图 7 为某个轧制单位宽度和厚度的排列情况， 轧制单位内 1 500 和 1 250 mm 交叉轧制，厚度规格 有九种，最厚的 9. 70 mm，最薄的 2. 75 mm，钢种有 Q235B 和 St02Z，F6 机架轧制长度为 76 km． 从图中 可以看出轧制计划编排为宽度交叉轧制，厚度也缺 乏过渡，为典型自由规程轧制计划编排． 采用非对 称工作辊后，可根据实时计算的轧辊磨损量以及带 钢的宽度，设定出带钢的窜辊位置( 文献［5］提及窜 辊的计算方法) ，缓解轧辊磨损对宽规格带钢板形 的影响． 图 8 为板形主要指标凸度和平坦度的控制 效果． 从轧后来看，能满足凸度 40 ± 20 μm，平坦度 0 ± 25 IU( 1 IU = 1 mm /100 m = 10 － 5 ，用来表示带钢 的平坦度) 的板形要求． 图 8 非对称工作辊在自由规程轧制中的板形控制效果 Fig． 8 Control effect of shape quality in schedule free rolling with the asymmetry work roll 4 结论 ( 1) 由于非对称工作辊设计过程中，已知条件 存在着不确定因素，为此单纯追求最优解没有意义， 多目标满意优化方法以性能评价体系及满意度函数 来对满意解的性能进行评价，用满意解代替最优解， 则很好地满足了这一需求． ( 2) 非对称工作辊在板形控制及自由规程轧制 方面均表现出了优势，可满足现场的需求，且热连轧 机下游机架联合使用能得到更好的效果． 参 考 文 献 ［1］ Shao J，He A R，Yang Q，et al． Varying shifting stroke strategy of work rolls in hot rolling． J Univ Sci Technol Beijing，2011，33 ( 1) : 93 ( 邵健，何安瑞，杨荃，等． 热轧工作辊变行程窜辊策略． 北京 科技大学学报，2011，33( 1) : 93) ［2］ Chen X L，Zhang J，Zhang Q D，et al． Development in profile and flatness control system of hot strip mills． Iron Steel，2000，35 ( 7) : 28 ( 陈先霖，张杰，张清东，等． 宽带钢热连轧机板形控制系统的 开发． 钢铁，2000，35( 7) : 28) ［3］ Shao J，He A R，Yang Q，et al． Selection of wide hot strip mills configuration for schedule free rolling． China Mech Eng，2008，19 ( 22) : 2673 ( 邵健，何安瑞，杨荃，等． 热轧宽带钢自由规程轧制中轧机机 型的配置． 中国机械工程，2008，19( 22) : 2673) ［4］ Zhang Q D，He A R，Huang L W，et al． Shape control in sched￾ule free hot strip rolling． Iron Steel，2001，36( 2) : 72 ( 张清东，何安瑞，黄纶伟，等． 板形控制与热轧带钢自由规程 轧制． 钢铁，2001，36( 2) : 72) ［5］ He A R ，Yang Q，Chen X L，et al． Development and application of the asymmetry work roll for hot strip mills． J Univ Sci Technol Beijing，2008，30( 7) : 805 ( 何安瑞，杨荃，陈先霖，等． 热带钢轧机非对称工作辊的研制 ·1082·