专利名称：一种热轧平整机辊形配置结构的制作方法
技术领域：
本发明属于轧钢技术领域，特别是涉及一种热轧平整机辊形配置结构。
背景技术：
热轧平整机的主要功能是改善热轧带钢的性能、平直度和表面质量等。带钢的平直度，是用户最为关注的一个质量指标，平整轧制可以减轻或者消除轧制的板形缺陷，改善带钢的平直度，从而提高带钢的质量。尤其是热轧薄规格产品，轧制板形质量难以控制，在轧制后，大多要经过平整轧制，改善板形质量。对于平整轧制过程而言，改善带钢的板形质量主要是依靠合理的辊形制度加以保证。设计合理的平整机辊形配置，对于提高带钢板形质量至关重要。对应热轧过程带钢产生的浪形缺陷类型，带钢中浪板形缺陷需要减小平整机正弯辊力或者加载负弯辊来改善，而带钢的双边浪缺陷需要增加正弯辊来改善。常规热轧平整机支撑辊与工作辊基本上均是平辊配置，导致在超出带钢边部范围外，工作辊与支撑辊存在辊间有害接触区，使得工作辊弯曲变形增大，辊缝横向刚度降低，同时限制了平整机工作辊弯辊效果的正常发挥，最终使得平整轧制板形难以控制。尤其是带钢轧制后，存在双边浪的板形缺陷时，正弯辊的调控能力收到限制，带钢的板形质量改善程度较低。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种热轧平整机辊形配置结构，主要解决的问题是 通过辊形配置，增加平整机的辊系横向刚度，减少支撑辊的扰曲变形量，提高工作辊弯辊力的调控能力，使得平整机能有效消除板形缺陷，延长了平整轧制计划的长度，达到改善板形质量的目的。本实用新型在四辊平整机上，采用如图1所示的工作辊与支撑辊辊形配置技术， 即支撑辊采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形。平整机支撑辊辊身长度为2200mm，支撑辊辊形采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，如图2所示，辊形曲线方程为
「0-500<x<500
4χ4 + b3x3 + b2x2 +^1X +^0-1100<x< -500 R(x)=其中，R(x)为支撑辊辊身半径差，单位为mm ;x为辊身轴向坐标，坐标原点在辊身中间位置，单位为mm ；多项式方程系数b4 = -7. 7160494E-12 ；b3 = _1· 5432099E-08 ;b2 =-1. 1574074E-05 = -3. 8580247E-03 ；b0 = -4. 8225309E-01。平整机工作辊辊身长度为2700mm，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形，辊形曲线方程为W (x) = a6x6+a5x5+a4x4-a3x3+a2x2-a1x+a0[0011]其中，W(χ)为工作辊辊身半径差，单位为mm ;Χ为辊身轴向坐标，坐标原点在辊身中间位置，单位为mm;多项式方程系数ει6 = -2. 4779278E-21 ;a5 = 4. 1341242E-28 ； a4 =-4. 2149552E-15 ；a3 = -4. 7466467E-21 ；a2 = -5. 4869684E-10 = -5. 3854626E-15 ； a0 = -1. 5695056E-11。采用有限元方法对平整机采用平辊和此实用新型辊形配置技术方案的辊缝调控范围进行的计算分析。平整机支撑辊与工作辊均采用平辊时，如图4所示，轧辊扰曲变形较大，辊系变形凸度在50到200um之间，根据不同的窜辊和弯辊参数不同而不同，但是很难通过弯辊力调整辊缝凸度的大小。支撑辊采用采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形、工作辊采用6次方多项式正凸度辊形时，轧辊扰曲变形降低幅度非常大，如图5所示。在正弯辊时候，辊系变形呈负凸度形式，凸度范围在20到150um之间。在负弯辊时候，凸度保持在 150um内。这表明，此辊形配置凸度调节范围更大，弯辊的调控能力增强。本实用新型的应用效果是在支撑辊上采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形， 在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形，通过上述辊形配置，增加平整机的辊系横向刚度，减少支撑辊的扰曲变形量，提高工作辊弯辊力的调控能力，使得平整机能有效消除板形缺陷，延长了平整轧制计划的长度。无需对设备进行改造，只是在轧辊上磨削特殊的辊形曲线就可以达到改善板形质量的目的。同时，此实用新型也可以向冷轧生产线连退和镀锌机组后面的四辊平整机上推广应用。
[0014]图1为四辊热轧平整机辊形配置图。其中，支持辊1、上工作辊2、带钢3。[0015]图2为热轧平整机支撑辊辊形曲线图。[0016]图3为热轧平整机工作辊辊形曲线图。[0017]图4为平整机支撑辊与工作辊采用平辊形时的辊缝调控范围图。[0018]图5为平整机采用本实用新型辊形配置时的辊缝调控范围图。[0019]图6为采用平辊时平整机工作辊磨损辊形曲线图。[0020]图7为采用平辊时平整前后带钢凸度测量结果图。[0021]图8为采用本实用新型辊形配置后的磨损辊形曲线图。[0022]图9为采用本实用新型辊形配置后平整前后带钢凸度测量结果图。
具体实施方式
图1 图9为本实用新型的一种具体实施方式
。本实用新型在支撑辊上采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，在工作辊上采用 6次方多项式正凸度辊形。在热轧生产线后布置一套四辊平整机组，用于对热轧薄规格带钢板形改善和酸洗板等钢种要求消除屈服平台的平整轧制处理工作。平整机组设备主要参数支撑辊直径为 1000 IlOOmm ；支撑辊辊身长度为2200mm ；工作辊直径为500 550mm ；工作辊辊身长度 2700mm ；窜辊极限为400mm ；最大轧制力为1500t ；延伸率< 4%;工作辊弯辊为士60t ；带钢宽度范围为750 2130mm ；能平整的带钢厚度范围1. 2 6. 8mm ；前张力最大30t ；后张力最大18t。[0026]首钢迁钢生产薄规格集装箱板(厚度< 2. Omm)、热轧酸洗板、高等级汽车外板和薄规格高强钢时，在热轧过程，带钢板形难以控制到用户要求，尤其是集装箱板1. 6mm厚规格，必须进行平整改善带钢板形，然后再给用户发运。在平整后交货的钢卷中，仍然存在一定比例的带钢存在边浪的板形缺陷。对平整机进行了工艺数据跟踪，经过分析计算，平整机支撑辊与工作辊均为平辊，没有辊形是制约因素之一。平辊形时，轧辊磨损严重，尤其是在平整轧制的带钢边部区域，轧辊的非均勻磨损严重，如图6所示，而且两侧的差异较大，正弯辊调控边浪板形能力收到限制。采用平辊形时，对带钢平整前后断面进行了跟踪测量，结果如图7所示，带钢只是在等比例凸度情况下完成了平整过程，并没有对断面的延伸差异给出正确的调整，导致平整轧制改善浪形的幅度较小，不能消除浪形缺陷。为了增强平整机板形控制能力，对平整机工作辊与支撑辊辊形进行了技术改进，采用此实用新型辊形配置 支撑辊采用采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形、工作辊采用6次方多项式正凸度辊形。 采用新的辊形配置后，平整机板形调控能力得到加强，平整轧制计划完成后，下机磨损辊形得到了改善，从磨损量和均勻性上均有明显体现，如图8所示。对平整前后的带钢断面凸度进行了详细跟踪测量，结果如图9所示，根据原料板形情况，合理设定弯辊力，带钢凸度改变范围扩大，也增大了带钢板形质量改善幅度。此实用新型辊形配置技术，在首钢迁钢热轧平整机上应用，满足了平整改善薄规格带钢板形质量，有效降低了用户的板形缺陷质量异议数量，提升了产品的质量声誉。同时，也提高了生产率，平整轧制计划量由平辊时候的不到IOOOt提升到2000t以上。
权利要求1.一种热轧平整机辊形配置结构，其特征在于在支撑辊上采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形。
2.根据权利要求1所述的辊形配置结构，其特征在于平整机支撑辊辊身长度为 2200mm时，支撑辊辊形采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，辊形曲线方程为 θ-500<χ<500i (x) =b4x4 + b3x' + b2xz + V +-1100 < χ < -500其中，R(x)为支撑辊辊身半径差，单位为mm ;x为辊身轴向坐标，坐标原点在辊身中间位置，单位为mm ；多项式方程系数b4 = -7. 7160494E-12 ；b3 = _1· 5432099E-08 ;b2 =-1. 1574074E-05 = -3. 8580247E-03 ；b0 = -4. 8225309E-01。
3.根据权利要求1所述的辊形配置结构，其特征在于平整机工作辊辊身长度为 2700mm时，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形，辊形曲线方程为 W (x) = a6x6+a5x5+a4x4-a3x3+a2x2-a1x+a0其中，W(χ)为工作辊辊身半径差，单位为mm ;Χ为辊身轴向坐标，坐标原点在辊身中间位置，单位为mm;多项式方程系数ει6 = -2. 4779278E-21 ;a5 = 4. 1341242E-28 ； a4 =-4. 2149552E-15 ；a3 = -4. 7466467E-21 ；a2 = -5. 4869684E-10 ； a0 = -1. 5695056E-11。；Ei1 = -5. 3854626E-15 ；
专利摘要一种热轧平整机辊形配置结构，属于轧钢技术领域。在支撑辊上采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形。本实用新型通过辊形配置，增加平整机的辊系横向刚度，减少轧辊的扰曲变形量，提高工作辊弯辊力的调控能力，使得平整机能有效消除板形缺陷，延长了平整轧制计划的长度。无需对设备进行改造，只是在轧辊上磨削特殊的辊形曲线就可以达到改善板形质量的目的。
文档编号B21B27/02GK202021201SQ201120032049
公开日2011年11月2日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者张晓琳, 张转转, 李飞, 江潇, 王凤美, 王晓东, 王磊, 董立杰, 陈超超 申请人:首钢总公司