D0I:10.13374/j.issn1001053x.1999.06.015 第21卷第6期 北京科技大学学报 Vol.21 No.6 1999年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1999 宽带钢热轧支持辊辊形变化对板形的影响 ·何安瑞)张清东) 曹建国”陈先霖) 魏钢城)黄四清) 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 摘要分析了宽带钢热轧支持辊辊形变化对板形的影响，提出板形稳定性(ST)的概念.仿真 结果表明，带钢宽度越宽其板形稳定性越差，其他参数对板形稳定性影响不大， 关键调热轧：支持辊：板形：稳定性 分类号PG335.11 世界各国相继开发了多种改善带钢板形和 窜辊的作用使得支持辊传动侧的磨损与操作侧 提高轧机板形控制性能的支持辊技术，如BCM, 的磨损不同，出现了严重的不对称磨损辊形.支 SC,VC,NPCO,DSR,VCL等，这些新技术均是 持辊磨损辊形的不断变化直接影响着辊间接触 通过某种手段（磨削或改变辊体内液压压力轴 压力的分布，进而影响着支持辊和工作辊的弯 向分布等)以获得轧制时所需的支持辊辊形.但 曲变形，其最终结果必然改变承载辊缝的形状， 是，对于轧制过程中支持辊辊形变化及其对板 对带钢的板形及板形控制性能造成影响， 形的影响，研究者甚少. 400厂 1支持辊辊形的变化 轧制过程中，导致支持辊辊形变化的主要 -1.0 0.5 0.0 0.5 .0 因素是轧辊的磨损和热凸度.在热轧中，支持辊 的工作环境非常恶劣，换辊周期较长，支持辊出 400 轴身相对坐标 现严重的轴向不均匀磨损，尤其是对控制板形 有重要意义的下游机架的支持辊，磨损更严重， 图1支持辊下机后磨损辊形 如图1所示.相对磨损而言，由于导入支持辊的 2辊形变化对板形的影响 热量较少，且支持辊具有自己的冷却系统，由此 而产生的热凸度可以忽略不计，另外，轧辊磨损 2.1承载辊缝描述 是一个不断变化的过程，而在稳定轧制阶段，可 如果忽略轧后板带的弹性回复，轧制过程 以认为支持辊的热凸度是不变的，所以，研究支 中对板形的控制实质上就是对轧机承载辊缝的 持辊辊形的变化主要是研究磨损对辊形的影 控制，大量的分析表明，承载变形后的辊缝可以 响。 用以下多项式近似表示： 支持辊在与工作辊的接触摩擦中产生了磨 g(x)=bo+bx+bx+bx xE[-1,1](1) 损.由于轧辊轴向的接触状态不一样，在带钢宽 式中，x是经过正则化处理后沿带钢宽度方向上 度范围内，辊间接触压力大，轧辊辊面粗糙，尤 的坐标，在带钢宽度范围内，承载辊缝曲线的1 其是与带钢边部接触处的辊面更粗糙.这些因 次分量的凸度C1、二次分量的凸度C:和4次 素综合作用，使得支持辊中部（带钢宽度范围 分量的凸度C4可分别表示如下： 内)磨损严重并且轴向磨损不均匀，出现了与工 Cu=b (2) 作辊磨损相似的“猫耳”形磨损辊形.同时，由于 Cw=bx+ba (3) Cw4=-b/4 (4) 1999-05-05收稿何安瑞男，27岁，博士生 *国家“九五”攻关重点项目(No.95-527-01-02-04) 承载辊缝曲线的1次分量与带钢单边浪的第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 〕 一 宽带钢热轧支持辊辊形变化对板形 的影响 何安瑞 ‘， 张清东 ‘， 曹建国 ‘， 川匕京科技大学机械工程学院 ， 北京 陈先霖 ‘， 魏钢城 ” 黄四 清 ， 武汉钢铁 集团 公司 ，武汉 摘 要 分析了宽带钢热轧支持辊辊形变化对 板形 的影 响 ， 提 出板形稳 定性 的概念 仿真 结果表明 ， 带钢宽度越宽其板形稳 定性越差 ， 其他参数对板形稳定性影 响不大 关挂词 热轧 支持辊 板形 稳定性 分类号 世界各国相继开发了多种改善带钢 板形和 提高轧机板形控制性能的支持辊技术 ， 如 ， ， ， ， ， 等 ， 这 些 新技术均 是 通过某种手段 磨削或改变辊体 内液压压 力轴 向分布等 以获得轧制时所需的支持辊辊形 但 是 ， 对于轧制过程 中支持辊辊形 变化及 其对板 形的影响 ， 研 究者甚少 窜辊 的作用 使得支持辊传动侧 的磨损与操作侧 的磨损 不 同 ， 出现 了严 重 的不对称 磨损辊形 支 持辊 磨损辊形 的不 断变化直接影 响着辊 间接触 压 力 的分 布 ， 进 而 影 响着支持 辊和 工 作辊 的弯 曲变形 ， 其最终结果 必 然 改变承 载辊 缝 的形状 ， 对 带钢 的板 形 及 板形 控制性 能造成 影 响 但恢卒侧、日二 支持辊辊形的变化 轧制过程中 ， 导致支持辊辊 形变化 的主 要 因素是轧辊的磨损和热 凸度 在热轧 中 ， 支持 辊 的工作环境非常恶劣 ， 换辊周期较长 ， 支持辊 出 现严重 的轴 向不均匀磨损 ， 尤其是对 控制板形 有重要意义的下游机架的支持辊 ， 磨损更严重 ， 如图 所示 相对磨损而言 ， 由于导入支持辊 的 热量较少 ， 且支持辊具有 自己 的冷却 系统 ， 由此 而产生的热凸度可 以忽略不计 另外 ， 轧辊磨 损 是一个不断变化的过程 ， 而在稳定轧制阶段 ， 可 以认 为支持辊的热凸度是不变的 所 以 ， 研 究支 持辊 辊 形 的变化 主 要 是研 究磨损对 辊 形 的影 响 支持辊在与工 作辊的接触摩擦 中产生 了磨 损 由于轧辊轴 向的接触状态不一 样 ， 在带钢 宽 度范 围 内 ， 辊 间接触压 力大 ， 轧辊辊 面粗糙 ， 尤 其是与带钢 边部接触处 的辊面 更粗糙 这 些 因 素综合作用 ， 使得支持辊 中部 带钢 宽度 范 围 内 磨损严重并且轴 向磨损不均匀 ， 出现 了与工 作辊磨损相似的 “ 猫耳 ” 形磨损辊形 同 时 ， 由于 一 一 收稿 何 安瑞 男 ， 岁 ， 博 士 生 国家 “ 九五 ” 攻 关重点项 目 一 一 一 一 一 轴身相对坐标 图 支持辊 下 机 后磨 损辊 形 辊形变化对板形 的影响 承载辊缝描述 如 果 忽 略轧后 板 带 的弹性 回复 ， 轧 制过程 中对 板形 的控 制 实质 上 就 是对轧机承载 辊缝 的 控制 大量 的分析表 明 ， 承 载变形 后 的辊缝可 以 用 以下 多项 式近 似表 示〔，〕 以 。 式， 丫 任 一 ， 式 中 ， 是经 过 正 则化处 理后 沿 带钢 宽度方 向上 的坐 标 在 带钢 宽度 范 围 内 ， 承 载辊缝 曲线 的 次分 量 的 凸 度 、 二 次 分量 的 凸度 氏 和 次 分 量 的 凸度 公 、 可 分别表 示 如下 ， ， 一 承载辊缝 曲线 的 次分 量 与 带钢 单 边 浪 的 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．06．015