CN110976518A - 一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法 - Google Patents

一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，能够延长辊期，提高轧制稳定性和带钢板形质量。所述方法包括：根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1‑F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；在F5‑F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度工作辊辊形；在F1‑F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触支撑辊辊形，其中，F1‑F4为一套支撑辊辊形，F5‑F7为一套支撑辊辊形；在F1‑F4机架间使用异步等行程窜辊策略；在F5‑F7机架间使用异步余弦窜辊策略；在F1‑F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4‑F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。本发明涉及板带轧制技术领域。

Description

一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法
技术领域
本发明涉及板带轧制技术领域，特别是指一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法。
背景技术
板带钢材应用在工业发展的各个领域，是国家工业发展的重要体现。由于带钢热连轧生产的高效率、高经济性，带钢在经济生活中，有广泛的用途，因而在轧钢生产中发展得最为迅速，也是各种新技术应用最为广泛的一个领域。从某种意义上来说，带钢热连轧机的设备水平和工艺己经成为一个国家工业发展水平的一项重要标志。面对竞争激烈的市场，提高热轧带钢的生产效率，降低辊耗，延长辊期提高板带质量，是生产厂家必要做的事情。提高板形质量，减少板形缺陷，减少不必要的生产过程中的损耗对钢厂有着至关重要的意义。
轧辊的辊形和窜辊策略作为控制板形质量和断面轮廓的重要因素和重要控制手段。为提高轧制稳定性，版型质量，优化产品结构就需要对工作辊和在支撑辊的辊形结构进行合理的设计。
现有技术一、中国专利CN201710881069.3公开了“一种针对热连轧下游机架工作辊的异步窜辊控制方法”。该专利是在单个机架或是精轧下游机架使用，但是，在热轧精轧机组7机架如何配置辊形和窜辊策略，以及其他相应的方式手段来改善热轧板形质量，提高轧制稳定性的关键性，是一项重要内容。
现有技术二、中国专利200810043041.3公开了“一种成套精轧工作辊辊形配置方法”，该专利提供了精轧机组工作辊辊形配置方法，没有考虑到各机架如何配置支撑辊辊形，对减少辊耗，增长轧制公里数没有太大作用。
现有技术三、中国专利201010235927.5公开了“一种宽带刚热连轧精轧机组成套辊形配置方法”虽然给出了工作辊和支撑辊的辊型方案和窜辊策略，但是此方法的窜辊策略没有具体分化上游和下游，只是简单的等行程窜辊策略，轧辊辊形配置是用在宽带钢范畴，只是针对轧制稳定性和板形质量考虑，对减少辊耗效果并不明显。
为了更好的降低1250热轧产线轧辊的辊耗，工作辊磨损尽可能均匀化，提高板形质量，延长轧制公里数，需要配置完善的辊形方案和润滑方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，以解决现有技术所存在的1250mm热轧产线磨损严重不均匀与辊耗量大的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，所述热连轧精轧机组为7机架四辊轧机热连轧精轧机组，所述方法包括：
根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1-F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；
在F5-F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度工作辊辊形；
在F1-F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触支撑辊辊形，其中，F1-F4为一套支撑辊辊形，F5-F7为一套支撑辊辊形；
在F1-F4机架间使用异步等行程窜辊策略；
在F5-F7机架间使用异步余弦窜辊策略；
在F1-F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4-F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。
进一步地，在F1-F4机架工作辊均采用二次抛物线负凸度工作辊辊形，采用的二次抛物线负凸度工作辊辊形表示为：
Ra(x)＝ra1x2+ra2x
其中，Ra(x)为F1-F4机架工作辊半径差；x为工作辊辊身坐标；ra1和ra2都表示系数。
进一步地，在F5-F7机架工作辊采用的6次曲线双锥度工作辊辊形表示为：
Rb(x)＝rb6x6+rb5x5+rb4x4+rb3x3+rb2x2+rb1x
其中，Rb(x)为F5-F7机架工作辊半径差；x为工作辊辊身辊身坐标；rb1、rb2、rb3、rb4、rb5和rb6都表示系数。
进一步地，在F1-F4机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Ba(x)＝ba6x6+ba5x5+ba4x4+ba3x3+ba2x2+ba1x
其中，Ba(x)为F1-F4机架工作辊半径差；x为支撑辊辊身坐标；ba1、ba2、ba3、ba4、ba5和ba6都表示系数。
进一步地，在F5-F7机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Bb(x)＝bb6x6+bb5x5+bb4x4+bb3x3+bb2x2+bb1x
其中，Bb(x)为F5-F7机架工作辊半径差；x为支撑辊辊身坐标；bb1、bb2、bb3、bb4、bb5和bb6都表示系数。
进一步地，在F1-F4机架间使用的异步等行程窜辊策略表示为：
Figure BDA0002322552770000031
Figure BDA0002322552770000032
Figure BDA0002322552770000033
Figure BDA0002322552770000034
其中，L1(i)为F1机架第i块带钢的窜辊值；L2(i)为F2机架第i块带钢的窜辊值；L3(i)为F3机架第i块带钢的窜辊值；L4(i)为F4机架第i块带钢的窜辊值；i为轧制带钢的序号。
进一步地，在F5-F7机架间使用的异步余弦窜辊策略表示为：
L5(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n-2π/3)
L6(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n)
L7(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n+2π/3)
其中，L5(i)为F5机架第i块带钢的窜辊值；L6(i)为F6机架第i块带钢的窜辊值；L7(i)为F7机架第i块带钢的窜辊值；i为轧制带钢的序号；l表示首个窜辊周期的窜辊行程；k表示窜辊行程衰减系数；m表示往复窜辊的周期序数；n代表计划单的制块数；q表示防重复系数；t表示整个轧制周期的往复窜辊周期总数。
进一步地，在F1-F3机架采用恒宽度喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在2.5bar。
进一步地，在F4-F7机架采用宽窄两档喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在3bar。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1-F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；在F5-F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度(SVT)工作辊辊形；在F1-F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触(VCR)支撑辊辊形，其中，F1-F4为一套支撑辊辊形，F5-F7为一套支撑辊辊形；在F1-F4机架间使用异步等行程窜辊策略；在F5-F7机架间使用异步余弦窜辊策略；在F1-F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4-F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。这样，通过合理的辊形配置、窜辊策略，以及合理的润滑方式解决了1250mm热轧产线磨损严重不均匀与辊耗量大的问题，从而延长辊期，提高轧制稳定性和带钢板形质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的F1-F4机架工作辊采用的二次抛物线负凸度工作辊辊形示意图；
图3为本发明实施例提供的F5-F7机架工作辊采用的6次曲线双锥度工作辊辊形示意图；
图4为本发明实施例提供的F1-F4机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形示意图；
图5为本发明实施例提供的F5-F7机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形示意图；
图6为本发明实施例提供的F1-F4机架窜辊值分布示意图；
图7为本发明实施例提供的F5-F7机架窜辊值分布示意图；
图8为原辊形窜辊配置下承载辊缝形状仿真示意图；
图9为本发明实施例提供的辊形窜辊配置下承载辊缝形状仿真示意图；
图10为原辊形窜辊配置下辊间接触压力仿真示意图；
图11为本发明实施例提供的辊形窜辊配置下辊间接触压力仿真示意图；
图12为本发明实施例提供的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法下F5-F7工作辊上辊磨损示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的1250mm热轧产线磨损严重不均匀与辊耗量大的问题，提供一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，所述热连轧精轧机组为7机架四辊轧机热连轧精轧机组，所述方法包括：
根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1-F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；
在F5-F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度(SVT)工作辊辊形；
在F1-F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触(VCR)支撑辊辊形，其中，F1-F4为一套支撑辊辊形，F5-F7为一套支撑辊辊形；
在F1-F4机架间使用异步等行程窜辊策略；
在F5-F7机架间使用异步余弦窜辊策略；
在F1-F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4-F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。
本发明实施例所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1-F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；在F5-F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度(SVT)工作辊辊形；在F1-F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触(VCR)支撑辊辊形，其中，F1-F4为一套支撑辊辊形，F5-F7为一套支撑辊辊形；在F1-F4机架间使用异步等行程窜辊策略；在F5-F7机架间使用异步余弦窜辊策略；在F1-F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4-F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。这样，通过合理的辊形配置、窜辊策略，以及合理的润滑方式解决了1250mm热轧产线磨损严重不均匀与辊耗量大的问题，从而延长辊期，提高轧制稳定性和带钢板形质量。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图2所示，在F1-F4机架工作辊均采用二次抛物线负凸度工作辊辊形，采用的二次抛物线负凸度工作辊辊形表示为：
Ra(x)＝ra1x2+ra2x
其中，Ra(x)为F1-F4机架工作辊半径差，单位为mm；x为工作辊辊身坐标，坐标原点在轧辊的一端，单位为mm；ra1和ra2都表示系数。
本实施例中，工作辊辊身长为1400mm；优选地，系数ra1＝2.448998E-07，ra2＝-3.4285972E-04。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图3所示，在F5-F7机架工作辊采用的6次曲线双锥度工作辊辊形表示为：
Rb(x)＝rb6x6+rb5x5+rb4x4+rb3x3+rb2x2+rb1x
其中，Rb(x)为F5-F7机架工作辊半径差，单位为mm；x为工作辊辊身辊身坐标，坐标原点在轧辊的一端，单位为mm；rb1、rb2、rb3、rb4、rb5和rb6都表示系数。
本实施例中，工作辊辊身长为1400mm；优选地，系数rb6＝-2.337085539E-19，rb5＝9.674379753E-16，rb4＝-1.762833146E-12，rb3＝1.794993568E-09，rb2＝-9.15678004E-07，rb1＝1.391407392E-04。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图4所示，在F1-F4机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Ba(x)＝ba6x6+ba5x5+ba4x4+ba3x3+ba2x2+ba1x
其中，Ba(x)为F1-F4机架工作辊半径差，单位为mm；x为支撑辊辊身坐标，坐标原点在轧辊的一端，单位为mm；ba1、ba2、ba3、ba4、ba5和ba6都表示系数。
本实施例中，支撑辊辊身长度为1200mm；优选地，系数ba6＝-1.693244181E-17，ba5＝6.095679053E-14，ba4＝-9.069822588E-11，ba3＝7.137944482E-08，ba2＝-3.135538900E-05，ba1＝7.299933341E-03。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图5所示，在F5-F7机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Bb(x)＝bb6x6+bb5x5+bb4x4+bb3x3+bb2x2+bb1x
其中，Bb(x)为F5-F7机架工作辊半径差，单位为mm；x为支撑辊辊身坐标，坐标原点在轧辊的一端，单位为mm；bb1、bb2、bb3、bb4、bb5和bb6都表示系数。
本实施例中，支撑辊辊身长度为1200mm；优选地，系数bb6＝-1.693244181E-17，bb5＝6.095679053E-14，bb4＝-9.069822588E-11，bb3＝7.137944482E-08，bb2＝-3.13553900E-05，bb1＝7.299933341E-03。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图6所示，在F1-F4机架间使用的异步等行程窜辊策略表示为：
Figure BDA0002322552770000071
Figure BDA0002322552770000081
Figure BDA0002322552770000082
Figure BDA0002322552770000083
其中，L1(i)为F1机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；L2(i)为F2机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；L3(i)为F3机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；L4(i)为F4机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；i为轧制带钢的序号。
本实施例中，0<i<110。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，如图7所示，在F5-F7机架间使用的异步余弦窜辊策略表示为：
L5(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n-2π/3)
L6(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n)
L7(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n+2π/3)
其中，L5(i)为F5机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；L6(i)为F6机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；L7(i)为F7机架第i块带钢的窜辊值，单位为mm；i为轧制带钢的序号；l表示首个窜辊周期的窜辊行程，单位为mm；k表示窜辊行程衰减系数；m表示往复窜辊的周期序数；n代表计划单的制块数；q表示防重复系数；t表示整个轧制周期的往复窜辊周期总数。
本实施例中，优选地，l为90mm，k为0.8，m为3，n为110，q值为1/3，t值为3。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，在F1-F3机架采用恒宽度喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在2.5bar。
在前述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法的具体实施方式中，进一步地，在F4-F7机架采用宽窄两档喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在3bar。
本实施例中，在某热轧厂1250mm热轧产线使用所述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法中的辊形配置、窜辊策略后，其有限元仿真得到的承载辊缝形状如图8所示，辊间接触压力如图9所示，原辊形配置和窜辊策略得到的承载辊缝形状如图10所示，辊间接触压力如图11所示。通过比较，可以发现在两边磨损区本实施例提供的辊形受力更加均匀，平缓度更好，有利于轧制稳定性和减小边部磨损，预防“猫耳”现象的出现。
使用本发明实施例提供的所述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法后，1250mm热轧产线的工作辊单位轧制公里数从原来的55公里提高到75公里，工作辊辊耗从0.14mm每周期减少到0.1mm每周期，工作辊磨损箱体更加均匀，两侧凸起明显较小，如图12所示。
此外，在使用本发明实施例提供的所述1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法后，轧制稳定性进一步提高，板形质量得到下游用户的肯定，扎线的生产参量得到了提升，为厂方带来可观的经济效益。
综上，本发明实施例提供的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，在1250热连轧精轧机组采用本发明实施例提供的辊形配置、窜辊策略，以及合理的润滑方式，解决了1250mm热轧产线磨损“猫耳”问题、磨损严重不均匀与辊耗量大的问题，增加了轧制稳定性，延长了轧制公里数和换辊周期，提高轧制稳定性和带钢板形质量，极大改善了带钢的跑偏问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，所述热连轧精轧机组为7机架四辊轧机热连轧精轧机组，其特征在于：包括：
根据7机架四辊轧机热连轧精轧机组上游机架控制平凸度，下游机架控制平坦度的特性，在F1-F4机架工作辊均采用抛物线负凸度工作辊辊形；
在F5-F7机架工作辊均采用6次曲线双锥度工作辊辊形；
在F1-F7机架支撑辊均采用6次曲线变接触支撑辊辊形，其中，F1-F4为一套支撑辊辊形，F5-F7为一套支撑辊辊形；
在F1-F4机架间使用异步等行程窜辊策略；
在F5-F7机架间使用异步余弦窜辊策略；
在F1-F3机架采用同一种轧制润滑控制方式，在F4-F7机架采用另一种轧制润滑控制方式。
2.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F1-F4机架工作辊均采用二次抛物线负凸度工作辊辊形，采用的二次抛物线负凸度工作辊辊形表示为：
Ra(x)＝ra1x2+ra2x
其中，Ra(x)为F1-F4机架工作辊半径差；x为工作辊辊身坐标；ra1和ra2都表示系数。
3.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F5-F7机架工作辊采用的6次曲线双锥度工作辊辊形表示为：
Rb(x)＝rb6x6+rb5x5+rb4x4+rb3x3+rb2x2+rb1x
其中，Rb(x)为F5-F7机架工作辊半径差；x为工作辊辊身辊身坐标；rb1、rb2、rb3、rb4、rb5和rb6都表示系数。
4.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F1-F4机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Ba(x)＝ba6x6+ba5x5+ba4x4+ba3x3+ba2x2+ba1x
其中，Ba(x)为F1-F4机架工作辊半径差；x为支撑辊辊身坐标；ba1、ba2、ba3、ba4、ba5和ba6都表示系数。
5.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F5-F7机架支撑辊采用的6次曲线变接触支撑辊辊形表示为：
Bb(x)＝bb6x6+bb5x5+bb4x4+bb3x3+bb2x2+bb1x
其中，Bb(x)为F5-F7机架工作辊半径差；x为支撑辊辊身坐标；bb1、bb2、bb3、bb4、bb5和bb6都表示系数。
6.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F1-F4机架间使用的异步等行程窜辊策略表示为：
Figure FDA0002322552760000021
Figure FDA0002322552760000022
Figure FDA0002322552760000023
Figure FDA0002322552760000024
其中，L1(i)为F1机架第i块带钢的窜辊值；L2(i)为F2机架第i块带钢的窜辊值；L3(i)为F3机架第i块带钢的窜辊值；L4(i)为F4机架第i块带钢的窜辊值；i为轧制带钢的序号。
7.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F5-F7机架间使用的异步余弦窜辊策略表示为：
L5(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n-2π/3)
L6(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n)
L7(i)＝l×km-1×cos(i×2×t×π/n-q×t×2×π/n+2π/3)
其中，L5(i)为F5机架第i块带钢的窜辊值；L6(i)为F6机架第i块带钢的窜辊值；L7(i)为F7机架第i块带钢的窜辊值；i为轧制带钢的序号；l表示首个窜辊周期的窜辊行程；k表示窜辊行程衰减系数；m表示往复窜辊的周期序数；n代表计划单的制块数；q表示防重复系数；t表示整个轧制周期的往复窜辊周期总数。
8.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F1-F3机架采用恒宽度喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在2.5bar。
9.根据权利要求1所述的1250热连轧精轧机组轧辊辊期延长方法，其特征在于，在F4-F7机架采用宽窄两档喷射轧制润滑控制方式，喷射压力设定在3bar。
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