冷轧轧辊热凸度
3_轧辊的热膨胀和磨损对板形的影响
化学磨损是指在润滑油、工具和轧件材料及环境之间发生了摩擦化 学反应而导致的材料损耗。
热轧过程中的轧辊磨损
在热轧中，工作辊受周期性载荷的作用，伴随有坚 硬的氧化物的研磨和温度的波动。轧辊磨损的原因如 下：
a) 由于轧材与支承辊相接触产生轧辊表面的研磨； b) 轧辊受周期性载荷作用，表层会出现机械疲劳； c) 周期性地受轧材的加热和水雾的冷却导致轧辊表
对1区
δ T1 δt
=
a
δ 2T1 δ z2
+
2htφ ρcπ d
(Ts
− T1 )
−
2hcψ ρcπ d
(T1
− TW
)
对2区
δ T2 δt
=
a δ 2T2 δ z2
−
2hcψ ρcπ d
(T2
− TW
)
在1区和2区交接面的常用边界条件为：
δT1 (w / 2,t ) = δT2 (w / 2,t )
平均温度的函数。
在该模型中，将轧辊分为两个独立的区域，如下图所 示。在1区中，带材和冷却水都参与了热传递。在2区中， 只有冷却水的作用。根据能量守恒定律，当温度呈轴对称 分布且随时间变化时，可得到用柱坐标表示的微分方程。
带钢－轧辊－冷却水系统中的热传递 1-冷却水带走的热量；2-从板坯上吸收的热量；3-轧辊中心线
轧辊热凸度模型
控制方程
在带材宽度范围内(0≤x≤w/2)
d (T − Ta ) dt
=
a
d
2
(T − Ta
dx2
)
−
v
(T
− Ta
)
+
q
cρ
在带材宽度范围外(x>w/2)
《2024年中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》范文
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言在轧制中厚板的生产过程中，轧机工作辊是关键的部件之一，其性能直接影响到产品的质量和生产效率。
工作辊的热凸度和磨损问题一直是轧制行业关注的重点。
本文旨在研究中厚板轧机工作辊的热凸度与磨损现象，分析其产生的原因及影响因素，并提出相应的优化措施，以期为提高轧制质量和生产效率提供理论支持。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度的产生中厚板轧机工作辊在轧制过程中，由于受到轧制力、摩擦力及热量等因素的影响，会产生热膨胀现象，导致工作辊表面产生热凸度。
热凸度的产生会影响轧制产品的厚度、形状及表面质量。
2. 热凸度的影响因素（1）轧制力：轧制力越大，工作辊受到的压应力越大，热凸度越大。
（2）摩擦力：工作辊与钢板之间的摩擦力会产生热量，进而影响工作辊的温度分布，从而影响热凸度。
（3）工作辊材质及热导率：工作辊的材质和热导率直接影响其传热性能，进而影响热凸度的大小。
（4）轧制速度：轧制速度越快，单位时间内产生的热量越多，热凸度越大。
3. 热凸度的优化措施（1）优化工作辊材质：选用导热性能好的材质，降低工作辊的温度升高。
（2）控制轧制力：根据轧制需求合理控制轧制力，减小工作辊的压应力。
（3）控制轧制速度：在保证生产效率的前提下，适当降低轧制速度，减少单位时间内产生的热量。
（4）加强冷却系统：完善冷却系统，确保工作辊在轧制过程中得到充分的冷却。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损的产生中厚板轧机工作辊在长期使用过程中，由于受到轧制力、摩擦力及外界环境等因素的影响，会出现磨损现象。
磨损会导致工作辊表面粗糙度增加，进而影响产品的质量和生产效率。
2. 磨损的影响因素（1）材质硬度：工作辊的硬度直接影响其耐磨性能。
硬度越高，耐磨性越好。
（2）润滑条件：良好的润滑条件可以减小工作辊与钢板之间的摩擦力，从而减轻磨损。
（3）外界环境：如温度、湿度等外界环境因素也会对工作辊的磨损产生影响。
轧辊的凸度磨削原理
轧辊的凸度磨削原理
轧辊的凸度磨削是通过磨削工具对轧辊表面的不同位置进行磨削，以调整轧辊的凸度。
轧辊的凸度是指轧辊表面的不同位置的曲率半径不同，用于控制轧辊对钢坯的轧制过程中的变形量和变形速度，以获得所需的轧制效果。
具体的凸度磨削原理如下：
1. 凸度磨削校正系统探测的轧辊表面的非均匀性，通过传感器获取轧辊表面的高低坐标数据。
2. 根据磨削工具和轧辊的接触力，磨削工具会按照一定路径进行磨削，以去除轧辊表面的高点，使得轧辊表面逐渐变得平整。
3. 磨削工具通常采用钢刷、磨石或砂带等材料，通过旋转或挤压等方式与轧辊表面进行接触，实现磨削作用。
4. 磨削工具的力和压力传递到轧辊上，通过摩擦力和压力使轧辊上的凸度部位被磨削掉，而凹度部位则相对较少被磨削。
5. 磨削完成后，使用凸度磨削校正系统再次检测轧辊表面的非均匀性，以确认凸度调整是否达到要求。
通过凸度磨削，可以调整轧辊的凸度，以适应不同的轧制需求，确保轧制过程中的钢坯变形和质量控制。
轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算
第12卷增刊2OOO 年9月钢铁研究学报J0URNAL 0F IR0N AND STEEL RESEARC~Vol.12 Supplement===================================================================Sept.2OOO作者简介:孔祥伟(197O-) 男 博士生;收稿日期:2OOO-O1-O3;修订日期:2OOO-O6-24轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算孔祥伟1李壬龙2王秉新3王国栋1刘相华1(1.东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室 辽宁沈阳11OOO6; 2.安泰科技股份有限公司功能材料事业部 北京1OOO81; 3.抚顺石油学院机械学院 抚顺113OO1)摘要:采用大型有限元分析软件ANSYS 对四辊轧机工作辊的温度场进行了模拟 在模拟过程中 考虑了轧辊和轧件间的瞬态热接触和对流边界 动态分析了热轧时工作辊的升温过程 预测了工作辊的瞬态温度分布 并将所得的温度分布用于热凸度的近似计算中 其计算结果与文献结果相吻合G关键词:轧辊;温度场;热凸度;有限元中图分类号:TG 333.1文献标识码:A文章编号:1OO1-O963(2OOO)增刊-OO51-O4FEM Calculation of Temperature Field and axialThermal Crown f or work rollerK0NG Xiang -wei 1LI Ren -long 2WANG Bing -xin 3WANG Guo -dong 1LIU Xiang -hua1(1.Northeastern University Shenyang 11OOO6 China ; 2.Advanced Technology 8MaterialsCo Ltd Beijing 1OOO81 China ;3.Fushun Petroleum Institute Fushun 113OO1 China )abstract :The simulation of the temperature field for wor k roller was carried out b y means of AN-SYS software .In the simulation the convert b oundary condition and the transient thermal contact b etween the roller and sheet were studied at the same time .The dynamic temperature variation and the transient temperature distri b ution of the wor k -roll during hot rolling process were got .The re-sults were used in the thermal crown calculation .All the calculation results were proved that they are consistent with the literature data .K e y words :wor k roll ;temperature field ;thermal crown ANSYS轧辊温度场一般采用数值方法进行计算 其中包括有限差分法和有限元法G 用有限差分法计算温度场时 大多采用节点间的温度呈线性分布的假设 再根据微元体的能量平衡 将传热微分方程进行积分 推导出节点温度的线性方程组;或者用差商代替微商 将微分方程化成节点温度的线性方程组G 有限差分法虽然具有方程简单~计算方便等优点 但是由于采用直交网格划分 使边界变成阶梯形 对于复杂边界形状的处理与实际情况不太吻合G 因此 作者在轧辊温度场求解中 采用了有限元法G 用有限元法计算温度场时 在空间域上 一般假设在一个单元内节点间的温度呈线性分布 根据变分原理来进行计算 同时考虑了时间域 这样可得到精确的轧辊节点温度G 应用有限元分析软件能更全面~方便地考虑轧辊在轧制过程的边界条件G1计算模型的建立l .l边界条件在计算轧辊径向温度场时 轧辊边界条件按周期变化G 轧制过程中随着轧辊旋转 轧辊表面反复受热和冷却G 在温度解析中 大多按图1所示将轧辊表面分为受热区(A -B )和冷却区(C -F -1) 并依照以下15原则处理各区域的边界条件2受热区(来自轧件)2A -B 间的温度变化只限于界面附近9因而对于偏离界面某一距离的面采用绝热的边界条件;@冷却区2轧辊表面由连接出口侧挡水板的C点起到连接入口处挡水板的1点止9经大量的水冷却O 轧件出口处采用冷却水喷流式冷却;其他区域2B -C 之间以及1-A 之间为空冷或漏水冷却区O 此处热传导系数较小O在计算轧辊轴向温度场及热凸度时9工作辊的边界条件采用给出等效热传导系数的方法O 在轧辊颈部的轴承套处取固定温度为313K 9空气温度取303K 9端部为辐射表面O图1工作辊表面的边界条件A -B 受热区;B -C 91-A 空冷区;D -E 9G -H 直接水冷区;C -1 水冷区;1 工作辊;2 支承辊;3 集水辊;4 喷嘴;5 挡水板Fig .1Boundary condition of work roller1.2计算模型的简化在实际轧制过程中9轧辊不断转动9其边界条件也在不断变化9这给轧辊温度场的计算带来困难9所以需要对计算模型进行边界条件的等效处理O 将四辊带钢热轧机布置在出~入口两侧的喷液冷却等效为在该处加上一薄层导热介质9该介质的外边部为对流换热边界[如图2(a )所示]O 根据导热公式2g r =k8(t 1-t 2)(1)式中g r 轴向导热热流;k 等效导热系数;8 导热壁的厚度;t 19t 2 两种导热介质的温度O根据对流公式2g 1=1(t 1-t 2)(2)式中g 1 对流传热热流;1 对流热传导系数O根据热量等效原则2g 1=g r(3)得到28/k =1/1(4)图2轧辊径向温度场(a )及轴向温度场和热凸度(b )计算网格的划分Fig .2Mesh used f or calculating the temperature f ield (a )and thermal crown (b )当8为很小的恒定值时9便可确定等效导热系数9这样不断变化的轧辊边界条件便很容易处理了O 取8=0.01mm 9计算出薄层内部等效导热系数O 因为对流热传导系数的取值是随温度改变而变化的9所以等效导热系数的取值也随之变化O 实际生产中9轧辊处于373K 以下温度的强制对流冷却状态9根据文献[1]提供的公式求出对流热传导系数9然后求出等效热阻9即等效导热系数O 1.3计算网格的划分1.3.1二维径向温度场的计算选择耦合单元PLANE 139接触单元CON-TACT 48O 由于计算轧辊径向温度场应考虑冷却液的强制对流冷却和轧件与轧辊之间的热传导9即采用瞬态热分析O 取材料(轧辊)的热膨胀系数为1.1>10-5/K ~杨氏模量为2.1>1011Pa ~泊松比为0.25 2000年钢铁研究学报第12卷35;工作辊直径2R =610mm ~工作辊转速n =60r /min ~工作辊初始温度T 0=313K ;接触弧角4=18 ;带钢温度T S =1313K ;冷却液温度T a =313K 1.3.2二维轴向温度场及热凸度的计算根据径向温度场的计算值 选取在轧制时间为75S 和冷却时间为15S 的轧制节奏 一卷带钢的长度为375m 轧件速度为5m /S 根据G r =k (T S -T r )(5)式中T r T S 轧辊和轧件的温度 热轧带钢受热时取k =32W /(m 2 K ) 所以:G in =k (T S -T r )=32>(1000-40)=30720(W /m 2)式中G in 带钢受热热流热轧带钢冷却时取接触热传导系数h =1163W /(m 2K ) 轧辊温度取径向计算结果的平均值523KG Out =h >(T S -T r )=1163>(250-40)=243600(W /m 2)式中G Out 带钢散热热流根据以上计算的热流密度可将轧辊计算分为两个步骤:D 受热+冷却; 冷却 选择单元类型PLANE 13~SURF 19 实常数SB ONS =5.67>10-8~FORMP =1.0 计算轧辊轴向温度场及热凸度时网格的划分见图2(b )2计算结果及分析2.1二维径向温度场的计算结果及分析从二维径向温度场计算结果得出:在轧辊与轧件接触处最高温度可超过733K 而在冷却后温度只有373K 左右(如图3所示) 如此大的温度差对轧辊寿命影响很大 轧辊径向温度分布表明 轧辊由外向内温度梯度很大 轧辊心部温度分布比较均匀 只在表层30mm 以内沿周向分布不均匀;轧制时间-轧辊温度曲线(图4)表明 随着轧制时间的延长 其温度分布超于稳定 而轧制时间继续增加 其温度分布变化很小文献[3]对工作辊断面瞬态温度场的分析是在D 560ApOllO 计算机上完成的 此文献计算的轧辊表面最高温度为783K 本文最高温度为734K 误差小于10% 2.2二维轴向温度场和热凸度的计算结果及分析在计算二维轴向温度场和热凸度时 选取轧制时间为75S 冷却时间为15S 轧制开始2h后的温图3轧辊二维径向温度场的分布Fig .3Temperature distribution of the work roller in the radialdirection图!轧制时间"轧辊温度的关系曲线Fig .!#elationship of rolled time and temperatureof the work roller度分布见图5(a ) 从中可以看出:因轧辊表层热量由中部向边部流动 所以轧辊中部温度最高 向边部逐渐降低 且温度随轧制时间的延长而升高 图5(b )是轧辊热凸度的轴向分布 可见:轧辊中部热凸度最大;冷却一周期后 因轧辊表层温度剧烈变化 热凸度也在瞬间发生明显变化 将上述计算结果与文献[1]进行比较 发现温度场分布情况基本一致 本文计算的温度最大值为337K 文献[1]的温度最大值为334K 仅相差3K35 增刊孔祥伟等:轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算9月图5轧辊温度场(a)和热凸度(b)的轴向分布Fig.5Temperature distribution(a)and thermal crown distribution(b)in the axial direction3结论(1)采用热力耦合单元计算轧辊二维温度场时9考虑了轧辊与轧件间的瞬态热接触和瞬态对流边界9其考虑的因素与实际情况接近G(Z)对轧辊轴向温度场的计算表明2热量由轧辊表层中部向边部流动9随着轧制时间的延长轧辊温度升高9冷却一周期后9表层温度急剧下降9因而轧辊周向上出现不均匀的热凸度G 参考文献2[1]日本钢铁协会.板带轧制理论与实践[M].王国栋9吴国良译.北京2中国铁道出版社91989.[Z]因克罗普拉F P9德威特D P.传热基础[M].陆大有9于广经9朱谷君9等译.北京2宇航出版社.1987.[3]陈宝官9陈先霖9Tieu A K.用有限元预测板带轧机工作辊热变形[J].钢铁9199198(Z6)24O'44.[4]美国ANSYS公司.ANSYS用户手册(5.5版)[M].宾西法尼亚州21988.45Z OOO年钢铁研究学报第1Z卷轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算作者：孔祥伟， 李壬龙， 王秉新， 王国栋， 刘相华， KONG Xiang-wei， LI Ren-long，WANG Bing-xin， WANG Guo-dong， LIU Xiang-hua作者单位：孔祥伟,王国栋,刘相华,KONG Xiang-wei,WANG Guo-dong,LIU Xiang-hua(东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室,辽宁,沈阳,110006)， 李壬龙,LI Ren-long(安泰科技股份有限公司功能材料事业部,北京,100081)， 王秉新,WANG Bing-xin(抚顺石油学院机械学院,抚顺,113001)刊名：钢铁研究学报英文刊名：JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH年，卷(期)：2000,12(Z1)被引用次数：15次1.美国ANSYS公司ANSYS用户手册(5.5版) 19882.陈宝官;陈先霖;Tieu A K用有限元预测板带轧机工作辊热变形 1991(26)3.因克罗普拉 F P;德威特 D P;陆大有;于广经,朱谷君传热基础 19874.日本钢铁协会;王国栋;吴国良板带轧制理论与实践 19891.白金兰.周存龙.王军生.王国栋.刘相华单机架可逆冷轧机工作辊热变形计算[期刊论文]-塑性工程学报2008(1)2.张鹏雁宽带钢热连轧机轧辊温度场及热辊型的研究[学位论文]硕士 20073.GUO Zhong-feng.LI Chang-sheng.XU Jian-zhong.LIU Xiang-hua.WANG Guo-dong Analysis of Temperature Field and Thermal Crown of Roll During Hot Rolling by Simplified FEM[期刊论文]-钢铁研究学报（英文版） 2006(6)4.韩继铖.任学平热轧带钢轧机工作辊热应力的有限元分析[期刊论文]-包头钢铁学院学报 2006(4)5.陈庆军高强度宽薄板轧制过程有限元模拟及再结晶行为研究[学位论文]博士 20066.陈庆军高强度宽薄板轧制过程有限元模拟及再结晶行为研究[学位论文]博士 20067.刘丽热轧薄板生产中工作辊的应力与疲劳寿命的力学分析[学位论文]硕士 20058.昌先文轧辊热凸度模拟系统的开发[学位论文]硕士 20059.周西康DSR冷轧宽带钢轧机板形控制性能研究[学位论文]硕士 200510.董洪波.康永林有限元模拟技术在板带钢轧制中的应用[期刊论文]-轧钢 2004(2)11.杨利坡.彭艳.刘宏民热连轧工作辊三维瞬态温度场数值模拟[期刊论文]-燕山大学学报 2004(5)12.张建峰.王翠玲.吴玉萍.顾明ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用[期刊论文]-冶金能源 2004(5)13.王仁忠.何安瑞.杨荃.赵林.吴胜田.李庆贤宽带钢热连轧工作辊热辊形模型[期刊论文]-北京科技大学学报2004(6)14.尹凤福.李谋渭.张大志.刘鸿飞.梁志远1400F轧机工作辊与冷却液之间的换热特性[期刊论文]-中国有色金属学报 2003(1)15.曾政棒材轧辊不同冷却条件下的温度场研究[期刊论文]-湖南冶金 2003(4)本文链接：/Periodical_gtyjxb2000Z1011.aspx。
辊缝基本凸度和边降
辊缝基本凸度和边降
轧钢设备辊缝基本凸度Cw2；这是指轧机基本轧制工艺条件下承载辊缝的二次凸度，即当轧机各板形调控手段都处于基本调节起点（如单位宽度轧制力取9.8kN/量量、弯辊力为零、CVC轧辊轴向抽动量为零等）时，承载辊缝在板宽范围内所具有的二次凸度分量值，代表轧机的基本板形控制能力。
边降:在各种轧钢设备轧机板形控制尤其是边降控制手段在不同机架不同轧制工艺条件下，承载辊缝在板宽距离边部100量量左右区域内的辊缝形状变化量，代表轧机的带钢边降控制能力。
近年来，随着用户对板形质量要求的提高，边降控制EDC日益受到重视。
原创图3-95所示为1700量量冷连轧机末架（S5)出口轧件取样得到的带钢横截面厚度分布，显示出轧钢设备带钢边部存在明显的边降，一般达到15～25fx量。
通过对冷连轧机五机架轧件的整体取样，可得到一块带钢从热轧来料、S1和S5出口等多个横截面厚度分布测量结果，显示出连轧过程带钢边降变化过程。
由原创图3-96所示两块具有不同来料横截面形状带钢整体取样可知，在当时缺乏EDC手段的1700量量冷连轧机上，带钢出口边降主要取决于热轧来料形状。
而一个轧制单位内热轧带钢受带钢温度、硬度变化、轧辊磨损、热胀等多因素的动态影响，使得冷连轧机入口的热轧来料横截面外形不可j鞋免地存在变化。
为了有效控制轧钢设备带钢尤其是要求较高的电工钢的边降，增加生产的收得率，必须增加EDC手段。
工作辊冷却及热凸度控制技术
工作辊冷却及热凸度控制技术1工作辊冷却及热凸度控制技术的作用良好的工作辊冷却及热凸度控制是降低工作辊消耗、控制板形、提高生产收得率的有效措施。
影响工作辊寿命的因素有: 磨损、热裂纹。
工作辊的磨损主要与工作辊的材料及表面温度有关, 而热裂纹主要与工作辊冷却不均、局部急冷、使用不当、设计不合理等因素有关。
通过控制冷却, 改善辊子冷却效果, 防止工作辊出现严重热裂纹, 减少工作辊磨损进而减少换辊次数。
在一个换辊周期里, 使用初期, 中部温度高、两端温度低, 相应在工作辊的辊身方向上产生不同的凸度, 板形易形成中浪; 在后期, 中部的磨损比边部大, 板形就易形成边浪。
辊型决定板形, 通过控制冷却, 可以控制工作辊热凸度, 避免不良板形的产生。
2工作辊冷却及热凸度控制的数学模型2. 1工作辊的温度模型在轧制过程中, 工作辊所产生的热流量主要取决于: 1)接触产生的传导热, 2)相对滑动产生的摩擦热, 3)轧件变形产生的变形热。
工作辊受850～1 050℃的来料轧件热传导接触作用, 其表层瞬时温度可达到400℃以上。
在径向, 热流从工作辊外层向中心传导; 在轴向, 热流从中部向两端传导。
较薄的辊面层在回火的作用下使组织发生变化形成第一种温度梯度; 离开变形区的辊面将热量传至轧辊内部并辐热至空间, 再在冷却水的作用下带走热量, 使该区域的辊面温度急剧降到40～50℃, 形成第二种温度梯度; 之后受轧辊内部的逆向热传导的影响, 使该辊面温度又回到80～90℃。
刚投入使用时(换新辊或停机较长时间), 工作辊是冷的; 开轧以后, 温度逐渐增高; 当轧完20～30 块板后, 工作辊温度达到一个稳态平均值。
通常把工作辊分解成圆柱状辊芯及管状外层, 管状外层的壁厚取决于工作辊的材质和转速。
计算每转的热平衡时, 只考虑外层的温度波动及辊芯由于热量不断更新引起的温度变化。
影响工作辊冷却效率的参数有: 1)喷嘴压力p, 2)喷嘴流量q, 3)喷射角度Β, 4)轧制速度v, 5)喷射高度d,6)工作辊表面温度T s, 7)散射角度。
轧辊的热凸度
轧辊的热凸度轧辊的热凸度，在轧制工艺中起着非常重要的作用。
热凸度是指轧辊工作温度下，轧辊经过大量的轧制工作后，其表面出现凸起或下凹的状态。
热凸度的大小和分布对轧制工艺的控制和产品质量的稳定性有着直接的影响。
轧辊的热凸度主要是由轧辊在工作温度下的热膨胀引起的。
在轧制过程中，轧辊表面受到了高温和高压的作用，表面温度会迅速升高，而内部温度则较低。
由于轧辊处于非均匀的温度分布下，产生了热应力，导致轧辊发生热弯曲，从而产生热凸度。
热凸度的存在对轧制工艺有着重要的意义。
首先，热凸度会导致轧件表面的变形不均匀，造成轧件的尺寸和形状的不稳定。
这对于要求较高尺寸精度的产品来说是一个严重的问题。
其次，热凸度还会导致轧件的厚度分布不均匀，从而影响轧件的质量和性能。
最重要的是，热凸度还会增加轧机的运行负荷，降低轧机的生产效率和寿命。
为了控制和减小轧辊的热凸度，需要从以下几个方面进行改进和优化。
首先，通过选择合适的轧辊材料和热处理工艺，提高轧辊的抗热变形能力。
其次，采用合理的轧机工艺参数，如轧辊的轧制压力、轧制速度和辊缝的调整等，来减小热凸度的产生。
同时，通过轧辊的温度控制和冷却方式的优化，来降低轧辊表面温度的差异性，从而减小热凸度的发生。
此外，轧辊的热凸度还可以通过定期的轧辊磨削和修复来进行控制。
磨削可以去除轧辊表面的凸起部分，使轧辊恢复到较好的工作状态，从而减小热凸度的影响。
定期的轧辊维护和保养也是保证轧辊热凸度控制有效的关键措施。
总的来说，轧辊的热凸度对于轧制工艺和产品质量的稳定性有着重要的影响。
通过选择合适的轧辊材料和热处理工艺，以及优化轧机工艺参数和冷却方式，可以控制和减小热凸度的产生。
定期的轧辊磨削和维护也是保证轧辊热凸度控制有效的重要手段。
只有在对轧辊热凸度有全面的认识和有效的控制下，才能实现轧机高效稳定的生产和优质产品的制造。
热轧板凸度控制的探讨
热轧板凸度控制的探讨陈 勇(新疆钢铁研究所)摘 要: 阐述了凸度与平直度的关系及凸度控制的策略,指出对板凸度影响的各种因素,并探讨控制各因素影响的措施。
关键词: 热轧板;凸度;平直度;控制1 前言板形是衡量板带产品质量重要的指标之一,板形包括板凸度、平直度和边部形状等。
目前热轧产品主要分为供冷轧原料和商品板卷,这两类产品对板凸度要求存在一定差别,为了便于带钢咬入,保证冷轧穿带过程稳定,一般冷轧料需要80～90μm的板凸度,而商品板卷的用户出于节约材料、降低成本的考虑,一般要求板凸度越小越好。
热轧精轧机组板形控制有两个目标:一是保证成品机架的出口带钢具有理想的凸度;二是保证带钢的平直度。
结合八钢热轧1750mm的工装情况阐述凸度与平直度的关系,介绍板凸度的控制方法,对轧辊热膨胀、轧辊磨损、轧制力、弯辊力等对板凸度的影响进行分析。
2 八钢热轧项目的主要设备及技术参数八钢1750mm热轧机组设计采用传统的半连续轧机,一期主要设备:步进式加热炉两座,粗轧+立辊轧机一架,热卷箱,6机架精轧,层流冷却,两个具有AJC功能的卷曲机,在F6后有宽度仪、厚度仪、凸度仪、平直度仪等检测仪器。
表1 轧机部分的主要技术参数名 称技术参数立辊轧机(E M)附着式上部驱动具有AWC和S CC功能四辊粗轧机(R M)四辊可逆式双传动F1～F6精轧机(F M)四辊全液压不可逆轧机AGC控制精轧工作辊弯辊系统(WRB) F1～F4 1500k N/侧正弯辊力: F5～F6 1100k N/侧精轧工作辊窜辊系统(WRS)移动行程: ±125mm3 板凸度与平直度关系3.1 凸度和相对凸度的表示方法带钢板凸度用C40指标表示,计算公式如下:板凸度:δi=[H i m-(H io+H id)/2]×1000(1)相对凸度:δi X=2δi/(H i0+H id)(2) 式中,δi 为第i机架出口板凸度;Hi m为第i机架出口带钢中部厚度;Hio为第i机架出口带钢操作侧距带钢边部40mm处厚度;Hid为第i机架出口带钢传动侧距带钢边部40mm处厚度;δiX为第i机架出口板相对凸度(%)。
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冷轧轧辊热凸度
一、背景介绍
冷轧是将热轧板带进行再加工的过程，其目的是通过压制、拉伸、折
弯等方式改变其形态和尺寸，以达到特定的机械性能和表面质量要求。
冷轧轧辊作为冷轧工艺中最重要的设备之一，对于产品表面质量和尺
寸精度有着至关重要的影响。
二、什么是冷轧轧辊热凸度
在冷轧过程中，由于受到高强度的压力和摩擦力作用，冷轧轧辊表面
会产生一定程度的塑性变形。
而在连续使用后，冷轧轧辊表面会逐渐
磨损、变形，进而导致产品表面质量下降。
其中一个重要因素就是冷
轧轧辊热凸度。
所谓冷轧轧辊热凸度，指的是在运行过程中，由于受到高温和高压力
作用而产生的不均匀热膨胀所导致的凸起现象。
这种凸起分布不均匀，并且随着使用时间增加而逐渐加剧，最终会导致产品表面出现波浪状
的凹凸不平，影响产品的表面质量和尺寸精度。
三、冷轧轧辊热凸度的原因
冷轧轧辊热凸度的产生是由多种因素共同作用导致的。
以下是一些常
见的原因：
1. 冷轧轧辊材料和加工工艺：冷轧轧辊通常采用高速钢或硬质合金材
料制成，并经过多道工艺加工而成。
如果材料质量不好，或者加工工
艺不合理，容易导致冷轧轧辊表面出现不均匀变形。
2. 冷却水温度和压力：在冷却过程中，如果水温度过高或者压力过低，会导致冷却效果不佳，进而影响到冷轧轧辊表面温度分布情况。
3. 轧制参数：包括压下量、带速、张力等参数。
如果这些参数设置不当，则会导致冷轧轧辊表面受到过大的压力和摩擦力作用，进而产生
不均匀变形。
4. 轮廓设计：冷轧轧辊的轮廓设计应该合理，否则也会导致轧辊表面
出现不均匀变形。
5. 使用寿命：冷轧轧辊使用寿命长了之后，表面磨损和变形会逐渐加剧，进而导致冷轧轧辊热凸度问题的出现。
四、如何检测和纠正冷轧轧辊热凸度
为了保证产品表面质量和尺寸精度，需要对冷轧轧辊进行定期检测和
修整。
以下是一些常见的方法：
1. 热凸度检测：可以使用激光扫描仪等设备对冷轧轧辊表面进行扫描，
并通过计算机软件分析得出其热凸度情况。
这样可以及时发现并纠正
冷轧轧辊热凸度问题。
2. 冷却水控制：在生产过程中，需要严格掌控冷却水温度和压力，以
确保其达到最佳的冷却效果。
如果发现有异常情况，则需要及时调整。
3. 轮廓设计优化：在设计新的冷轧轧辊时，需要考虑到其使用环境和
工艺参数等因素，以确保其轮廓设计合理，能够减少不均匀变形的发生。
4. 使用寿命管理：需要定期对冷轧轧辊进行磨损和变形检测，并根据
检测结果及时进行修整和更换。
五、结论
冷轧轧辊热凸度是影响产品表面质量和尺寸精度的重要因素之一。
为
了保证产品质量，需要对冷轧轧辊进行定期检测和修整，并严格掌控
生产过程中的各项参数。
只有这样才能确保最终产品达到客户的要求。