[發(fā)明專利]用于改善鋼板形狀質(zhì)量的軋輥設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310848.5
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN103624083A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵以諾;羅晶;劉思思
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: B21B27/02
• 分類號: B21B27/02
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 張恒康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于改善鋼板形狀質(zhì)量的軋輥設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

在鋼板的形狀質(zhì)量設(shè)計(jì)中，鋼板形狀是指帶鋼橫截面的幾何形狀在自然狀態(tài)下所表現(xiàn)出來的平直度，其是表示熱軋帶鋼質(zhì)量的一個(gè)重要的衡量指標(biāo)。熱軋帶鋼的尺寸精度和板形質(zhì)量對冷軋產(chǎn)品有著直接的影響，帶鋼生產(chǎn)時(shí)數(shù)學(xué)模型參數(shù)和生產(chǎn)工藝的變化，造成帶鋼時(shí)常有浪形缺陷，表現(xiàn)為雙邊浪或者中間浪。

根據(jù)軋制原理，鋼板板形的壓下率與平直度存在關(guān)聯(lián)性，當(dāng)鋼板某側(cè)的壓應(yīng)力較大時(shí)，對應(yīng)的部位將產(chǎn)生浪形，由于這種鋼板板形的壓下率與平直度的對應(yīng)關(guān)系的存在，于是合理調(diào)整寬度方向帶鋼的壓應(yīng)力和應(yīng)變值，就可以控制板形的平直度。

在熱軋帶鋼輥型設(shè)計(jì)中，經(jīng)典的輥型之一是正弦函數(shù)曲線，在連軋機(jī)組的軋輥配置中，在連軋機(jī)組軋輥（一般選擇6~7個(gè)機(jī)架）的輥型設(shè)計(jì)中，遵循的原則是精軋前段的輥型滿足帶鋼的凸度質(zhì)量要求，精軋后段的輥型滿足帶鋼的平直度要求。合理的設(shè)計(jì)輥型原始參數(shù)，就是優(yōu)化帶鋼在軋制過程中的壓應(yīng)力和應(yīng)變值，使得帶鋼板形的平直度可以得到有效的控制。

以正弦曲線軋輥為例，如圖1所示，軋輥輥型中心對稱，軋輥參數(shù)標(biāo)識是直徑為D，軋輥輥面長度為G，輥面母線為正弦曲線，輥型在直徑方向的凸度為C，在軋輥設(shè)計(jì)中，定義軋輥輥面曲線在水平方向的投影長度為軋輥輥面長度；軋輥的原始輥型形狀顯然影響帶鋼的凸度和板形的平直度，而輥面母線的正弦函數(shù)曲線參數(shù)的設(shè)計(jì)就是優(yōu)化軋輥的原始輥型形狀，因此優(yōu)化輥型參數(shù)是控制帶鋼板形平直度的基本因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于改善鋼板形狀質(zhì)量的軋輥設(shè)計(jì)方法，利用本方法設(shè)計(jì)的軋輥有效消除帶鋼軋制區(qū)寬度方向出現(xiàn)的邊浪，改善了鋼板的形狀質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明用于改善鋼板形狀質(zhì)量的軋輥設(shè)計(jì)方法包括如下步驟：

步驟一、根據(jù)帶鋼軋制原理，鋼板平直度和壓下率的定量關(guān)系為：

式（1）和式（2）中，為邊浪的伸長率差值，為肋浪的伸長率差值，為傳動側(cè)邊浪的伸長率，為操作側(cè)邊浪的伸長率，為傳動側(cè)肋浪的伸長率，為操作側(cè)肋浪的伸長率，為帶鋼中心處的伸長率，

從式（1）和式（2）得到帶鋼的和變小，帶鋼的邊浪和肋浪就減緩，鋼板的平直度就有改善；

步驟二、根據(jù)帶鋼軋制理論定義，帶鋼的伸長率為：

式（3）中，?L為軋制前的帶鋼長度，l為軋制后的帶鋼長度，H為軋制前的帶鋼高度，h為軋制后的帶鋼高度，

式（3）的假設(shè)是帶鋼軋制前后的寬度不變，帶鋼的伸長率可以用帶鋼高度壓下率來表達(dá)，即帶鋼的軋前變小，帶鋼的伸長率也變小；

步驟三、針對正弦函數(shù)曲線軋輥，其輥面在x-y的坐標(biāo)系中是一條標(biāo)準(zhǔn)的0～π弧度范圍的正弦函數(shù)曲線，輥面曲線選擇正弦函數(shù)曲線的一部分，即在x-y坐標(biāo)系中，根據(jù)三角和幾何關(guān)系建立函數(shù)關(guān)系式：

式（4）中，為正弦函數(shù)曲線的弧度，G為軋輥輥面長度，即正弦函數(shù)曲線的弦長，c為正弦函數(shù)曲線的凸度，x為輥面長度方向的變量，y為輥面直徑方向的變量；

式（4）中，在軋輥輥面長度G和凸度c一定時(shí)，當(dāng)弧度α越大，輥面的二肋部分越凹，即y的絕對值越小，當(dāng)弧度α越小，輥面的二肋部分越鼓，即y的絕對值越大；

步驟四、通過式（4）得到，弧度α的取值由小到大，曲線的斜率由陡到平坦的變化，即曲線的高度變化由大到小，隨著弧度α值的增加，帶鋼的邊部厚度變化減少，也就是帶鋼寬度方向的伸長率減少，帶鋼的平直度達(dá)到了改善；

步驟五、在軋輥設(shè)計(jì)中，軋輥凸度c值一般取負(fù)值，在軋輥輥面長度G和凸度c一定時(shí)，當(dāng)正弦函數(shù)曲線的弧度α越大，曲線的高度越低，當(dāng)弧度α越小，曲線的高度越高，因此通過式（4）確定弧度α的取值，得到軋輥輥面的正弦函數(shù)曲線參數(shù)。????

由于本發(fā)明用于改善鋼板形狀質(zhì)量的軋輥設(shè)計(jì)方法采用了上述技術(shù)方案，即根據(jù)帶鋼軋制原理，確定鋼板平直度和壓下率的定量關(guān)系以及帶鋼伸長率與帶鋼高度壓下率的關(guān)系，針對正弦函數(shù)曲線軋輥，建立輥面的正弦函數(shù)曲線公式，根據(jù)軋輥長度和凸度確定該公式中正弦函數(shù)曲線的弧度取值，得到軋輥輥面的正弦函數(shù)曲線參數(shù)，從而優(yōu)化軋輥設(shè)計(jì)。本方法設(shè)計(jì)的軋輥有效消除帶鋼軋制區(qū)寬度方向出現(xiàn)的邊浪，改善了鋼板的形狀質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為正弦函數(shù)曲線軋輥的形狀示意圖；

圖2為本方法選取的正弦函數(shù)曲線；