第1期 邵健等：热轧工作辊变行程窜辊策路 95 工作辊周期性窜辊使H变小，B增大，磨损凹 1650 718 槽底部和陡边变的平缓，有利于带钢横断面控制、浪 目1600 16 1550 形控制以及轧制稳定性.因此仅从磨损角度考虑 1500 14 -片 H值越小越好，B值越大越好 1450 1400 10 2窜辊策略对工作辊磨损特征参数的影响 知 ■ 1300 o 15 20 25 通过上节建立的数学表达式，仿真分析工作辊 宝辊步长/mm 磨损特征参数与窜辊策略参数之间的关系，为窜辊 图4不同窜辊步长对工作辊磨损特征参数的影响 策略的建立提供理论依据.仿真计算中用到的设备 F 4 Effects of diffe rent shifting steps on characteristic parmeters 参数、力能参数等均以济钢1700m热连轧某个轧 of work roll we路r 制周期第5机架为例，此周期中，带钢宽度均为 为100四窜辊步长为10m四计算结果如图5所 1250四属同宽轧制. 示.由于大的窜辊频率使得带钢与工作辊边部同一 21窜辊行程对磨损特征参数的影响 位置接触机会减小，从而使得B减小，H增大；同 取窜辊行程分别为0.20.4060.80和100) 样，窜辊频率对磨损特征参数的影响小于窜辊行程， 窜辊频率取1窜辊步长取10？计算结果如图3 且在小的窜辊频率中，窜辊频率对猫耳的改善程度 所示.磨损特征参数受窜辊行程的影响显著，随着 要大于辊面磨损宽度.因此，现场窜辊频率的制定 窜辊行程的加大，B从1400.2m增加到 可以以小为原则 1572.1m四近似与窜辊行程成比例加大，猫耳高度 1650 118 H随着窜辊行程的增加则变小，H从1654m减小 1600 到8.1μ四减小了50%左右，且窜辊行程达到40mm 1550 以后减少幅度变缓、.因此，较大的窜辊行程可获得 1500 -B 1450 12 理想的磨损特征参数 1 社 1400 耳 1350中 1600 118 A 1300 1550 窜辊频率 1500 14 1450 12 图5不同窜辊频率对工作辊磨损特征参数的影响 ■ 14004 10 Fg 5 Efects of diferent shifting frequencies on chamcteristic pa 1350 08 ram eters of woik oll wear 1300 20 40 60 0 审辊程mm 3工作辊磨损后窜辊量对承载辊缝四次凸 图3不同窜辊行程对工作辊磨损特征参数的影响 度的影响 Fg3 Effects of different shifting stokes on charac teristic parame ters of work roll wear 如果忽略带钢轧后的弹性恢复，承载辊缝形状 可看作是出口带钢的轮廓形状.轧制过程中，板形 2.2窜辊步长对磨损特征参数的影响 的控制实际上是对辊缝形状的控制，一般情况下，承 取窜辊步长分别为510152025和30四 载辊缝可用四次多项式来表示（考虑对称形状）： 窜辊行程为100四窜辊频率为1计算结果如图4 所示.加大窜辊步长可以使得带钢与工作辊边部同 留为=马火十月文∈ BB 22 (10) 一位置的接触机会增加，从而使得B增大，H减 定义承载辊缝的二次凸度Gw和四次凸度CQ 小，窜辊步长从5m加大到30m四B从 表达式如下： 1566.1mn增加到1601.7四H从8.8m减小到 7.6μ？与变化窜辊行程相比，窜辊步长对轧辊磨损 -1 63器5 (11) 特征参数的影响非常小.因此，窜辊步长的确定可 承载辊缝的二次凸度与带钢二次浪形（中浪、 以以窜辊设备的能力为约束条件，同时为建立均匀 边浪的生成和控制有关，四次凸度与四次浪形(1/4 的热辊形及保证轧制稳定性，窜辊步长不宜过大. 浪、边中复合浪)的生成和控制有关.由于热轧中常 23窜辊频率对磨损特征参数的影响 用的板形控制手段（辊缝单侧调平、工作辊弯辊和 取窜辊频率分别为1、2345和6窜辊行程 可变凸度窜辊技术针对一次浪形和二次浪形，对第 1期 邵 健等:热轧工作辊变行程窜辊策略 工作辊周期性窜辊使 Hc变小, Bw增大, 磨损凹 槽底部和陡边变的平缓, 有利于带钢横断面控制 、浪 形控制以及轧制稳定性.因此, 仅从磨损角度考虑, Hc值越小越好, Bw值越大越好. 2 窜辊策略对工作辊磨损特征参数的影响 通过上节建立的数学表达式, 仿真分析工作辊 磨损特征参数与窜辊策略参数之间的关系, 为窜辊 策略的建立提供理论依据.仿真计算中用到的设备 参数 、力能参数等均以济钢 1 700 mm热连轧某个轧 制周期第 5 机架为例, 此周期中, 带钢宽度均为 1 250 mm, 属同宽轧制 . 2.1 窜辊行程对磨损特征参数的影响 取窜辊行程分别为 0、20、40、60、80和 100 mm, 窜辊频率取 1, 窜辊步长取 10 mm, 计算结果如图 3 所示 .磨损特征参数受窜辊行程的影响显著, 随着 窜辊 行 程 的 加 大, Bw 从 1 400.2 mm增 加 到 1 572.1 mm, 近似与窜辊行程成比例加大, 猫耳高度 Hc随着窜辊行程的增加则变小, Hc从 16.5 μm减小 到 8.1μm, 减小了 50%左右, 且窜辊行程达到40 mm 以后减少幅度变缓 .因此, 较大的窜辊行程可获得 理想的磨损特征参数. 图 3 不同窜辊行程对工作辊磨损特征参数的影响 Fig.3 Effectsofdifferentshiftingstrokesoncharacteristicparame￾tersofworkrollwear 2.2 窜辊步长对磨损特征参数的影响 取窜辊步长分别为 5、10、15、20、25和 30 mm, 窜辊行程为 100 mm, 窜辊频率为 1, 计算结果如图 4 所示 .加大窜辊步长可以使得带钢与工作辊边部同 一位置的接触机会增加, 从而使得 Bw 增大, Hc减 小, 窜 辊 步 长 从 5 mm加 大 到 30 mm, Bw 从 1 566.1 mm增加到 1 601.7 mm, Hc从 8.8 μm减小到 7.6 μm, 与变化窜辊行程相比, 窜辊步长对轧辊磨损 特征参数的影响非常小 .因此, 窜辊步长的确定可 以以窜辊设备的能力为约束条件, 同时为建立均匀 的热辊形及保证轧制稳定性, 窜辊步长不宜过大 . 2.3 窜辊频率对磨损特征参数的影响 取窜辊频率分别为 1、2、3、4、5 和 6, 窜辊行程 图 4 不同窜辊步长对工作辊磨损特征参数的影响 Fig.4 Effectsofdifferentshiftingstepsoncharacteristicparameters ofworkrollwear 为 100 mm, 窜辊步长为 10 mm, 计算结果如图 5所 示 .由于大的窜辊频率使得带钢与工作辊边部同一 位置接触机会减小, 从而使得 Bw 减小, Hc增大 ;同 样, 窜辊频率对磨损特征参数的影响小于窜辊行程, 且在小的窜辊频率中, 窜辊频率对猫耳的改善程度 要大于辊面磨损宽度.因此, 现场窜辊频率的制定 可以以小为原则 . 图 5 不同窜辊频率对工作辊磨损特征参数的影响 Fig.5 Effectsofdifferentshiftingfrequenciesoncharacteristicpa￾rametersofworkrollwear 3 工作辊磨损后窜辊量对承载辊缝四次凸 度的影响 如果忽略带钢轧后的弹性恢复, 承载辊缝形状 可看作是出口带钢的轮廓形状 .轧制过程中, 板形 的控制实际上是对辊缝形状的控制, 一般情况下, 承 载辊缝可用四次多项式来表示 (考虑对称形状 ) [ 10] : g( x) =a2x 2 +a4x 4 , x∈ -B 2 , B 2 ( 10) 定义承载辊缝的二次凸度 CW 和四次凸度 CQ 表达式如下 : CW = a2 4 B 2 , CQ = 3a4 256 B 4 ( 11) 承载辊缝的二次凸度与带钢二次浪形 (中浪 、 边浪 )的生成和控制有关, 四次凸度与四次浪形 ( 1/4 浪 、边中复合浪 )的生成和控制有关.由于热轧中常 用的板形控制手段 (辊缝单侧调平、工作辊弯辊和 可变凸度窜辊技术 )针对一次浪形和二次浪形, 对 · 95·