第8期 杨光辉等：武钢2250热轧平整机不均匀磨损及板形调控特性 ,1053 2.00 其中具有代表性的两对工作辊下机后的辊形.从图 中可以看出热轧平整机轧辊磨损存在如下特点， e1.95 ()沿辊身长度方向，上、下工作辊均出现明显 1.90 的不均匀磨损，磨损曲线整体呈现“W”形，且沿整个 ◆一钢卷号82826651 85 ■钢卷号82826652 工作辊辊身呈现不完全对称分布， +一丽卷号82826653 接180 -钢卷号82826654 (2)上、下工作辊磨损辊形相似，但由于上、下 工作辊反对称布置，实际磨损曲线呈反对称分布， 1.15600 -400 -2000200400 600 (③)对应于带钢边部区域的工作辊局部磨损严 距银身中点距离/mm 重，最大局部区域的直径磨损量高达250m;相比 图2平整后的带钢横截面厚度分布 之下，辊身中部磨损较小，最大一般为60m Fig.2 Strip transverse thickness profile after tempering (4)工作辊局部磨损严重区域宽度约为400 mm,这与工作辊可以进行士200mm的窜辊有关. 轧辊服役前后的辊形进行了连续跟踪测试，图3为 50 50 (a) (b) 0 50 -50 -100 -100 150 -200 -150 。一2上辊 -250 -200 在一6下辊 10°下辊 -300 350-900 -45004509001350 -259350-900-45004509001350 距辊身中点距离/mm 距银身中点距离mm 图3热轧平整机工作辊磨损辊形·(a)2°和6°配对轧辊：(b)9和10*配对轧辊 Fig.3 Work roll wear contours of the hot temper mill:(a)pair of No.2 and No-6 roll:(b)pair of No.9 and No.10 roll 为了描述工作辊磨损与辊缝凸度变化之间的关 ANSYS建立了辊系有限元仿真模型，对不同工况下 系，现定义磨损影响系数，即： 的板形调控特性进行了计算分析，建模参数如表1 △Cm K.=△Ce 所示 表1三维有限元仿真轧制工艺参数 式中，△Cm为轧辊磨损产生的辊缝凸度变化量； Table I Rolling process parameters for three-dimensional finite element △Cw为与△Cm对应的辊身磨损凸度，即△Cm= simulation D.一Dp,D。为轧辊中点的直径，Dp为轧辊磨损峰 参数 参数值 值处的直径 工作辊尺寸 (500~550)mm×2700mm 图4为工作辊磨损所引起的辊缝凸度变化，从 支持辊尺寸 -(1000~1100)mmX2250mm 图中可以看出，随着辊身磨损凸度的增加，磨损产生 工作辊辊颈 4320mmX570mm 的辊缝凸度呈线性减小趋势，即辊身磨损凸度△C 支持辊辊颈 600mm×812mm 每增加1m产生的辊缝凸度变化量约为一0.3m； 单侧弯辊力/kN 0-300 工作辊窜辊量分别为-200,0和十200mm时，由相 窜辊范围/mm -200~+200 同的辊身磨损凸度产生的辊缝凸度变化很小，因此 弯辊力加载中心距/mm 3124 可以近似认为由辊身磨损产生的辊缝凸度变化在不 支持辊约束中心距/mm 3240 同窜辊量下相等 最大轧制力/MN 15 3工作辊窜辊和弯辊特性分析 3.1工作辊窜辊特性 为了研究该2250平整机特殊的板形控制性能， 由于工作辊为台阶平辊，在负窜辊极限位置，即 根据平整机的生产工艺，运用有限元分析软件 窜辊量为一200mm时，辊间有效接触长度为支持辊图2 平整后的带钢横截面厚度分布 Fig．2 Strip transverse thickness profile after tempering 轧辊服役前后的辊形进行了连续跟踪测试‚图3为 其中具有代表性的两对工作辊下机后的辊形．从图 中可以看出热轧平整机轧辊磨损存在如下特点． （1） 沿辊身长度方向‚上、下工作辊均出现明显 的不均匀磨损‚磨损曲线整体呈现“W”形‚且沿整个 工作辊辊身呈现不完全对称分布． （2） 上、下工作辊磨损辊形相似‚但由于上、下 工作辊反对称布置‚实际磨损曲线呈反对称分布． （3） 对应于带钢边部区域的工作辊局部磨损严 重‚最大局部区域的直径磨损量高达250μm；相比 之下‚辊身中部磨损较小‚最大一般为60μm． （4） 工作辊局部磨损严重区域宽度约为400 mm‚这与工作辊可以进行±200mm 的窜辊有关． 图3 热轧平整机工作辊磨损辊形∙（a）2＃和6＃配对轧辊；（b）9＃和10＃配对轧辊 Fig．3 Work roll wear contours of the hot temper mill：（a） pair of No．2and No．6roll；（b） pair of No．9and No．10roll 为了描述工作辊磨损与辊缝凸度变化之间的关 系‚现定义磨损影响系数‚即： Kw＝ ΔCm ΔCw ‚ 式中‚ΔCm 为轧辊磨损产生的辊缝凸度变化量； ΔCw 为与 ΔCm 对应的辊身磨损凸度‚即 ΔCm ＝ Dc—DP‚Dc 为轧辊中点的直径‚DP 为轧辊磨损峰 值处的直径． 图4为工作辊磨损所引起的辊缝凸度变化．从 图中可以看出‚随着辊身磨损凸度的增加‚磨损产生 的辊缝凸度呈线性减小趋势‚即辊身磨损凸度ΔCw 每增加1μm 产生的辊缝凸度变化量约为—0∙3μm； 工作辊窜辊量分别为—200‚0和＋200mm 时‚由相 同的辊身磨损凸度产生的辊缝凸度变化很小．因此 可以近似认为由辊身磨损产生的辊缝凸度变化在不 同窜辊量下相等． 3 工作辊窜辊和弯辊特性分析 为了研究该2250平整机特殊的板形控制性能‚ 根据平整机的生产工艺‚运用有限元分析软件 ANSYS 建立了辊系有限元仿真模型‚对不同工况下 的板形调控特性进行了计算分析‚建模参数如表1 所示． 表1 三维有限元仿真轧制工艺参数 Table1 Rolling process parameters for three-dimensional finite element simulation 参数 参数值 工作辊尺寸 ●（500～550） mm×2700mm 支持辊尺寸 ●（1000～1100） mm×2250mm 工作辊辊颈 ●320mm×570mm 支持辊辊颈 ●600mm×812mm 单侧弯辊力／kN 0～300 窜辊范围／mm —200～＋200 弯辊力加载中心距／mm 3124 支持辊约束中心距／mm 3240 最大轧制力／MN 15 3∙1 工作辊窜辊特性 由于工作辊为台阶平辊‚在负窜辊极限位置‚即 窜辊量为—200mm 时‚辊间有效接触长度为支持辊 第8期 杨光辉等： 武钢2250热轧平整机不均匀磨损及板形调控特性 ·1053·