D0L:10.13374f.issn1001-053x.2011.11.014 第33卷第11期 北京科技大学学报 Vol.33 No.11 2011年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Nov.2011 先进变凸度工作辊辊形及其控制特性 李洪波)回张杰” 曹建国”李慧慧”周一中) 黄为民2) 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832)武汉钢铁（集团）公司，武汉430083 ☒通信作者，E-mail:lihongbo@sth.edu.cm 摘要跟踪某2250mm热轧生产线CVC辊形实际窜辊数据发现，连续变凸度(CVC)辊形常窜到两端极限位置.分析表明， CVC辊形的二次凸度调控能力随带钢宽度减小而呈二次方下降趋势，表现出对较窄带钢凸度控制能力的明显不足.Smart-- Cowm辊形也存在同样问题.提出一种新的先进变凸度(AVC)工作辊辊形曲线，其二次和四次凸度与窜辊量呈线性关系，且 随着四次凸度控制能力的增大，二次凸度控制能力随带钢宽度的变化明显放缓，有助于提高宽带钢或超宽带钢轧机对不同宽 度带钢的板形控制能力 关键词热连轧机：工作辊：辊形：凸度控制 分类号TG333.71 Advanced variable crown work roll contour and its crown control characteristics LI Hong-bo》,ZHANG Jie',CA0 Jian-guo',山Hui-hui》,ZHOU Yi--hong》,HUANG Wei-min 1)School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Wuhan Iron and Steel (Group)Corporation,Wuhan 430083,China Corresponding author,E-mail:lihongbo@ustb.edu.cn ABSTRACT After industrially tracing and testing the shifting positions of continuously variable crown (CVC)work rolls for a 2250 mm hot strip production line,it was found that CVC work rolls always worked at the limit positions.The analysis showed that the quad- ratic crown control capability of the CVC work roll contour declined quadratically with decreasing strip width,leading to an insufficient crown control capability to narrow strip steel,and so did SmartCrown work rolls.A new advanced variable crown (AVC)work roll was proposed,whose quadratic crown and quartic crown vary linearly with roll shifting positions.With the quartic crown control capability increasing,the quadratic crown control capability varies slowly with strip width,indicating that the new contour can improve the crown control capability of a wide strip or super wide strip rolling mill for different strip widths. KEY WORDS hot rolling mills:work rolls:roll contour:crown control 板形是带钢生产最重要的质量指标之一，而在 控制能力进行深入分析的基础上，提出了一种新的 轧机机型确定的情况下，辊形是板形控制最直接、最 先进变凸度(advanced variable crown,AVC)工作辊 活跃的因素，当前很多国际知名的板形控制技术 辊形，进而研究其凸度控制特性 的创新就在于辊形的创新，如连续变凸度(continu- ously variable crown,.CVC)辊形技术向和SmartCrown 1CVC辊形及其变凸度能力问题 辊形技术间.CVC辊形和SmartCrown辊形在世界 CVC辊形是西马克公司提出的标志性板形控 范围内得到了广泛的应用，国内外学者也进行了很 制技术，其特点是利用一套反对称的“S”形工作辊 多的分析和研究，取得了较多对板带生产板形控制 实现空载辊缝二次凸度的连续变化（图1）.图1中 有指导意义的结论.然而，在超宽轧机实际生产 参数为：L为轧辊辊身长度，mm;s为窜辊位置，mm; 过程中CVC辊形对较窄带钢凸度的控制能力不足. y。(x)为轧机的上工作辊辊形函数（半径函数），可 因此，本文在对CVC辊形及SmartCrown辊形变凸度 用通式表示为 收稿日期：2010-11-24 基金项目：北京科技大学科技发展专项基金项目(20050311890)第 33 卷 第 11 期 2011 年 11 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 11 Nov． 2011 先进变凸度工作辊辊形及其控制特性 李洪波1) 张 杰1) 曹建国1) 李慧慧1) 周一中2) 黄为民2) 1) 北京科技大学机械工程学院，北京 100083 2) 武汉钢铁( 集团) 公司，武汉 430083 通信作者，E-mail: lihongbo@ ustb． edu． cn 摘 要 跟踪某 2 250 mm 热轧生产线 CVC 辊形实际窜辊数据发现，连续变凸度( CVC) 辊形常窜到两端极限位置． 分析表明， CVC 辊形的二次凸度调控能力随带钢宽度减小而呈二次方下降趋势，表现出对较窄带钢凸度控制能力的明显不足． Smart￾Crown 辊形也存在同样问题． 提出一种新的先进变凸度( AVC) 工作辊辊形曲线，其二次和四次凸度与窜辊量呈线性关系，且 随着四次凸度控制能力的增大，二次凸度控制能力随带钢宽度的变化明显放缓，有助于提高宽带钢或超宽带钢轧机对不同宽 度带钢的板形控制能力． 关键词 热连轧机; 工作辊; 辊形; 凸度控制 分类号 TG333． 7 + 1 Advanced variable crown work roll contour and its crown control characteristics LI Hong-bo 1) ，ZHANG Jie 1) ，CAO Jian-guo 1) ，LI Hui-hui 1) ，ZHOU Yi-zhong2) ，HUANG Wei-min2) 1) School of Mechanical Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Wuhan Iron and Steel ( Group) Corporation，Wuhan 430083，China Corresponding author，E-mail: lihongbo@ ustb． edu． cn ABSTRACT After industrially tracing and testing the shifting positions of continuously variable crown ( CVC) work rolls for a 2 250 mm hot strip production line，it was found that CVC work rolls always worked at the limit positions． The analysis showed that the quad￾ratic crown control capability of the CVC work roll contour declined quadratically with decreasing strip width，leading to an insufficient crown control capability to narrow strip steel，and so did SmartCrown work rolls． A new advanced variable crown ( AVC) work roll was proposed，whose quadratic crown and quartic crown vary linearly with roll shifting positions． With the quartic crown control capability increasing，the quadratic crown control capability varies slowly with strip width，indicating that the new contour can improve the crown control capability of a wide strip or super wide strip rolling mill for different strip widths． KEY WORDS hot rolling mills; work rolls; roll contour; crown control 收稿日期: 2010--11--24 基金项目: 北京科技大学科技发展专项基金项目( 20050311890) 板形是带钢生产最重要的质量指标之一，而在 轧机机型确定的情况下，辊形是板形控制最直接、最 活跃的因素［1］，当前很多国际知名的板形控制技术 的创新就在于辊形的创新，如连续变凸度( continu￾ously variable crown，CVC) 辊形技术［2］和 SmartCrown 辊形技术［3］． CVC 辊形和 SmartCrown 辊形在世界 范围内得到了广泛的应用，国内外学者也进行了很 多的分析和研究，取得了较多对板带生产板形控制 有指导意义的结论［4--8］． 然而，在超宽轧机实际生产 过程中 CVC 辊形对较窄带钢凸度的控制能力不足． 因此，本文在对 CVC 辊形及 SmartCrown 辊形变凸度 控制能力进行深入分析的基础上，提出了一种新的 先进变凸度( advanced variable crown，AVC) 工作辊 辊形，进而研究其凸度控制特性． 1 CVC 辊形及其变凸度能力问题 CVC 辊形是西马克公司提出的标志性板形控 制技术，其特点是利用一套反对称的“S”形工作辊 实现空载辊缝二次凸度的连续变化( 图 1) ． 图 1 中 参数为: L 为轧辊辊身长度，mm; s 为窜辊位置，mm; yt0 ( x) 为轧机的上工作辊辊形函数( 半径函数) ，可 用通式表示为 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.11.014