一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（a）收集双机架平整机组的设备特征参数；(b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品来料参数；（c）设定第一机架、第二机架的弯辊力、倾辊在基态；(d)以辊型曲线参数和优化变量，设定工作辊和支承辊的辊型曲线；（e）优化计算出辊型曲线参数；(f）将最优辊型曲线参数代入得到最优工作辊和支承辊的辊型曲线方程。该技术方案在考虑到板形和辊耗的同时，兼顾到色差的控制，优化所得工作辊和支撑辊辊型曲线，可最大程度使轧制压力和辊间压力分布均匀，减小色差出现概率，同时保证板形和辊耗满足要求，为企业带来更大的经济利益。
【专利说明】一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及辊型曲线设计领域，具体来说涉及一种平整机组的辊型曲线设计方法，特别是涉及一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法。
【背景技术】
[0002]平整轧制过程中板带与工作辊的接触宽度一般都小于工作辊的辊身长度，在轧制力作用下，位于板带宽度以外的工作辊与支承辊辊身接触区是一个有害的接触部分，它使工作辊产生附加的变形，引起工作辊较大幅度挠曲，进而造成轧制压力和辊间压力的不均匀分布，(如图1所示)最终产生带钢板形及辊耗过大、色差等缺陷。对于该技术问题，常用的解决方法是进行辊型优化设计，减弱辊端的有害接触，在以往技术中，辊型设计时仅仅考虑到板形和辊耗的影响，并未将色差因素考虑在内。而色差是在平整轧制过程中经常出现、且严重影响成品带钢品质的缺陷，因此，如何通过辊型设计来有效防止带钢色差是相关研究工作的热点，特别地，对于双机架四辊平整机组，关键在于，如何在综合考虑色差、板形及辊耗等条件的辊型设计中，实现双机架之间的耦合。
[0003]现有技术中，所谓的色差分带材表面色差与轧辊表面色差两种，而且它们是互相作用的，既有可能出现因为轧制压力局部过大而使得带材表面先出现色差影响轧辊，也有可能是因为轧辊辊间接触压力不均匀，局部过大，先在轧辊表面出现色差，而后影响到带钢表面。为了保证生产出合格的产品，带材与轧辊表面都不允许出现色差问题，两者必须综合治理。以上分析中，轧制压力和辊间压力的分布可通过优化辊型来实现，并且优化过程中应同时关注板形和辊耗等问题。为此，本发明在大量的现场试验和理论研究基础上，充分考虑双机架四辊平整机组的设备和工艺特点，通过建立带钢表面色差模型和轧辊表面色差模型，提出了平整工序色差综合控制目标函数，并结合板形与辊耗等因素，最终确立了双机架四辊平整机组的辊型优化设计目标函数。优化所得工作辊和支撑辊辊型曲线，可最大程度使轧制压力和辊间压力分布均匀，减小色差出现概率，同时保证板形和辊耗满足要求。
【发明内容】
[0004]本发明正是针对现有技术中带钢板形及辊耗过大、色差等缺陷提供一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于所述方法包括以下步骤:
Ca)收集双机架平整机组的设备特征参数；
(b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品来料参数；
(C)设定第一机架、第二机架的弯辊力S:、S2、倾辊1、1在基态；
(d)以辊型曲线参数和优化变量，设定工作辊和支承辊的辊型曲线；
(e)优化计算出辊型曲线参数；
(f)将最优辊型曲线参数代入得到最优工作辊和支承辊的辊型曲线方程。[0006]作为本发明的一种改进，所述步骤(e)优化计算出辊型曲线参数，具体包括以下步骤:
el)给定初始曲线参数Xq:二 {fl,^匕,*}；
e2)利用辊系弹性模型，采用分段离散法，将支撑辊沿辊身长度分为n段、带材分成m段，计算第一机架、第二机架辊间压力分布------?，n)，轧制力分布
fa' (6^(1 = 1,2,.....*；?),前张应力分布Olil' CJli3Cf= 1,2,......,酾)；
e3)计算第一机架、第二机架带材表面色差函数Fsl(Z> Frf(JT),其数学模型为:
【权利要求】
1.一种双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: (a)收集双机架平整机组的设备特征参数； (b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品来料参数； (C) 设定第一机架、第二机架的弯辊力St馬、倾辊铷电在基态； (d)以辊型曲线参数和优化变量，设定工作辊和支承辊的辊型曲线； (e)优化计算出辊型曲线参数； (f)将最优辊型曲线参数代入得到最优工作辊和支承辊的辊型曲线方程。
2.根据权利要求1所述的双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于:所述步骤(e)优化计算出辊型曲线参数，具体包括以下步骤: el)给定初始曲线参数
3.根据权利要求1或2所述的双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于:所述步骤(a)收集双机架平整机组的设备特征参数，主要包括:第一机架、第二机架工作棍与支撑棍直径、工作棍与支撑棍棍身长度、工作棍弯棍缸距4為、压下螺丝中心矩Ir L2,最大正弯辊力^?、笔最大负弯辊力I，最大正倾辊量t、最大负倾辊量，最大轧制力1、最大轧制速度W 、工作辊表面实际硬度&，支撑辊表面实际硬度I4。
4.根据权利要求1或2所述的双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于:步骤(b)收集带钢的各品种规格范围的典型规格产品参数，包括带钢宽度ijU^XX……，I)、厚度W=IX……，心、屈服极限……，I)、总延伸率^0=1,?.……，D、第一机架轧制力设定值年€/=1又……，>0、第二机架设定轧制力设定值今/C/=^……，JD、入口张力设定值TvCZ=H……，I)、中间张力设定值TvU=Il,……，I)、出口张力设定值rvc/=；L2?……，I)。
5.根据权利要求1或2所述的双机架四辊平整机组的辊型曲线设计方法，其特征在于:所述步骤(d)中设定工作辊的辊型曲线方程为:
【文档编号】B21B27/02GK103480651SQ201210194861
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】王天顺, 申荣法, 张青树, 徐烨明 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司