[发明专利]一种冷轧锡板连续退火线平整机辊形配置方法及配置结构

说明书

本发明公开了一种冷轧锡板连续退火线平整机辊形配置方法及配置结构，属于冶金技术领域，包括以下步骤：工作辊服役期内辊面温度分布和热辊形分析；设计补偿热辊形的新工作辊辊形；设计出与工作辊的辊间接触压力均匀分布的新的支撑辊辊形；将新设计辊形数据离散化，输入磨床磨削。本发明应用在某冷轧锡板连续退火线平整机上，通过工作辊TCR辊形和支撑辊SBR辊形的同步设计，实现了支撑辊与工作辊间磨损均匀，显著减少操作侧与传动侧轧制力压力差，机组高速运行稳定性提高，平均生产速度明显提高，支撑辊服役公里数提高一倍以上，显著提高了锡板连退线的生产能力。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种冷轧锡板连续退火线平整机辊形配置方法及配置结构。

背景技术

冷轧锡板连续退火线的平整机是保证锡板成品质量的重要的装备，它对于消除退火带钢的屈服平台、调质带钢的力学性能、改善带钢的平直度、调整或控制成品带钢的粗糙度和光亮度等方面都起着非常重要的作用。

在实际生产中，该平整机经常出现难以控制的操作侧与传动侧(OS-DS)之间的轧制力差(简称压力差)大的问题，主要表现在：(1)新支撑辊上机时没有压力差大的现象，而是生产一定时间后才出现；(2)压力差正负没有规律。

进一步分析表明，产生难以控制的压差大的原因是：(1)生产时工作辊辊身两边的轴承端温度比中间段温度要高，热膨胀形成负凸度热辊形，由于支撑辊采用的是平辊形，工作辊也是近似平辊形(+20um)，无法弥补负凸度热辊形的影响；(2)采用干平整工艺，平整机辊系在锡板带钢平整过程中既没有冷却，也没有润滑，支撑辊与工作辊之间出现非常严重的辊身两端不均匀磨损。

压力差大的问题严重影响正常生产，一方面压力差偶尔偏大导致跳闸，影响全线生产；另一方面随着压力差的变化，板形控制困难，机组被迫停机更换支撑辊。该平整机压力差大的问题来源于其干平整工艺，由此带来复杂的辊间不均匀磨损和热凸度干扰的生产问题，现有技术只是采用降速生产和增加换支撑辊频次的方式来避免质量波动大和停产突发故障，这样就减少了有效的生产时间，增加了产品成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种冷轧锡板连续退火线平整机辊形配置方法及配置结构，一方面提供一种兼顾补偿工作辊负凸度热辊形的工作辊初始辊形，另一方面提供一种具有与工作辊的辊间接触压力均匀分布而自保持性好的支撑辊初始辊形，降低支撑辊与工作辊之间的不均匀磨损，本发明提供如下技术方案：一种冷轧锡板连续退火线平整机辊形配置方法，包括：

步骤一：测量工作辊辊面各段温度，定期检测下线工作辊热态辊形和冷态辊形，结合模拟退火算法和有限差分法，计算工作辊服役期内各阶段辊面的各段温度变化情况、预测热辊形和热辊形趋势曲线；

步骤二：根据步骤一所得数据计算得到TCR工作辊的六次方的辊形曲线；

步骤三：通过建立平整机辊系变形有限元仿真计算模型，对工作辊与支撑辊辊间应力进行仿真计算，结合步骤二所得TCR工作辊辊形，采用模拟退火算法计算，得到使支撑辊和工作辊辊间接触压力均匀分布的SBR支撑辊的六次方的辊形曲线；

步骤四：根据步骤二和三所得辊形曲线方程，对工作辊和支承辊进行辊面磨削。

优选的，所述TCR工作辊的辊形曲线表达式为：

Y(TCR)＝A₀+A₁x+A₂x²+A₃x³+A₄x⁴+A₅x⁵+A₆X⁶

式中：x为以工作辊辊身操作侧端点为原点的工作辊横向坐标，x∈[0,1450]为单位为mm，Y(TCR)为工作辊辊形值，单位为μm；