[发明专利]一种补偿轧辊原始辊缝形状的方法

说明书

本发明涉及一种补偿轧辊原始辊缝形状的方法，通过轧辊温度场的计算来预报和控制轧辊热变形，实际轧辊热膨胀量曲线f与计算轧辊热膨胀量k比较；实际轧辊热膨胀量曲线f＝轧辊下轧机充分冷却后轧辊曲线－轧辊下轧机轧辊曲线；计算轧辊热膨胀量k是轧辊热凸度模型计算的轧辊热凸度曲线；通过判别式计算出每轧制一卷钢轧辊产生的磨损量，再由轧辊一个轧制周期轧制带钢的块数计算出轧辊的累计磨损量。优点是：本发明建立了动态调整技术，实时控制轧辊热辊型的变化对带钢板形的影响，由于工作辊在板材轧制过程中与高温轧件接触、变形、摩擦都会使工作辊温度升高产生热辊型，热辊型的变化直接影响辊缝形状。

技术领域

本发明属于热轧带钢生产领域，尤其涉及一种补偿轧辊原始辊缝形状的方法。

背景技术

在热轧带钢生产时，轧辊是轧制过程中直接作用于金属轧件的压力加工工具，是轧钢生产中的主要消耗备件之一。设计初始辊形时，只考虑正常生产中相对稳定的工艺条件。但实际上由于产品规格和轧制条件的不断变化，且辊形又不断磨损，想用一种辊形的轧辊去满足各种轧制的需要是根本不可能的。这就需要在轧制过程中根据不同情况对辊形和板形不断地进行灵活调整和控制。控制辊形的目的就是控制板形，故辊形控制技术实际上就是板形控制技术。对板形控制来说，初始轧辊凸度的选择是一个十分重要的问题，合理地选择初始凸度，可使板形变化始终被限制在轧机控制能力之内，这无疑是获得良好板形的重要保证。

工作辊热凸度的产生是由于带钢在轧制过程中，工作辊受力变形轧制变形功产生热量、工作辊与带钢接触产生的摩擦热量、高温轧件所传递的热量都会使工作辊受热，而轧辊冷却水、周围空气和与轧辊接触的部件又会使工作辊散热。前者是因为工作辊工作时辊身中部常与带钢接触，接受带钢传来的变形热和高温热量，使工作辊温度升高；后者是因为工作辊两端向四周散热，使工作辊温度降低。加热和冷却的条件沿辊身长度是不均等的，因此，工作辊形成中部温度高，两端温度低的辊温分布。工作辊各处温度不同，造成热膨胀也不一样。一般工作辊中部比边部的热膨胀大，使工作辊产生热凸度。

轧制时轧辊与轧件之间以及轧辊之间的相互接触摩擦，导致了轧辊的磨损。在轧制过程中，轧辊承受周期性的机械载荷和温度波动，并伴有较硬氧化物颗粒的研磨作用，轧辊受到多种类型磨损机理的共同作用。轧辊磨损不仅增加了辊耗，而且改变了原始辊型，影响轧件板形、板凸度的精确控制，轧辊磨损还会加剧薄板轧制的边部减薄和板形不良，降低成材率。在热轧生产中是按轧制单位来组织生产的，既每轧完一定数量的轧件后更换轧辊。在整个轧制单位内，累计产生了较大的磨损量，轧辊的辊型发生很大的变化。

一种常见的改善板形的方法是对工作辊进行凸度补偿。如下的两个因素使工作辊凸度起到了改善板形的作用。首先，工作辊凸度能有效的改善空载辊缝的形状；其次，它能改善工作辊和支持辊之间的接触状况。

另一种是支持辊凸度，支持辊凸度远没有工作辊凸度用的多。因为支持辊凸度不能直接作用于轧件，其原始辊凸度对轧件凸度的影响要远远小于工作辊凸度所起的作用。因此，对于具有一定凸度的支持辊与具有相同凸度的工作辊相比对带钢凸度的影响就要小的多。通过生产过程积累的经验，根据轧制过程的稳定程度来不断改变初始轧辊凸度。

所以，这项技术对热连轧板带轧制系统来说尤为重要。随着用户对板形质量要求的提高和对宽、薄规格产品需求量的增加，轧辊原始辊型的控制具有更高的技术难度。解决热带板形问题，提高带材板形质量将是板带生产企业迫在眉睫的重点问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种补偿轧辊原始辊缝形状的方法，使模型计算的轧辊磨损凸度尽量与实际轧辊的磨损凸度一致，实现工作辊热辊形在线预测，满足用户对板形质量要求的提高和对宽、薄规格产品需求量的增加，提高带材板形质量。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种补偿轧辊原始辊缝形状的方法，包括：

1)工作辊轧辊热变形的控制调整系数原则