熱軋帶鋼精軋機(jī)工作輥熱變形行為的研究.pdf

1、隨著汽車(chē)、輕工、家電和電氣制造等行業(yè)對(duì)板形質(zhì)量要求的不斷提高，板形已成為熱連軋帶鋼生產(chǎn)中至關(guān)重要的一個(gè)質(zhì)量問(wèn)題。帶鋼板形質(zhì)量的好壞主要與軋制過(guò)程中有載輥縫有關(guān)，因此通過(guò)控制有載輥縫可以使帶鋼達(dá)到良好的幾何精度?？刂朴休d輥縫不僅需要知道軋制力作用下軋輥受力變形后輥縫中點(diǎn)的開(kāi)度，而且需要知道輥縫沿板寬方向的分布情況，這涉及到軋輥的許多方面。工作輥的熱變形、工作輥的磨損以及工作輥的彎曲變形是決定有載輥縫的三個(gè)主要因素，其中熱變形對(duì)輥縫的影響十

2、分顯著。熱軋過(guò)程中，軋輥中部的熱膨脹不僅可以帶來(lái)超過(guò)300μm的熱凸度，而且軋輥的熱變形在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中不斷變化，造成了生產(chǎn)過(guò)程的不穩(wěn)定。加之其邊界條件的復(fù)雜性，很難建立適應(yīng)各種條件的通用模型，所以工作輥的熱變形計(jì)算很難達(dá)到令人滿意的精度，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)軋輥熱變形已成為熱軋板形控制技術(shù)中的難點(diǎn)。因此對(duì)其展開(kāi)研究，建立符合實(shí)際情況的熱變形計(jì)算模型，不僅具有理論意義，更具有實(shí)用價(jià)值。 本文結(jié)合寶鋼1880mm熱軋帶鋼生產(chǎn)實(shí)際，根據(jù)傳熱學(xué)理

3、論，在全面分析軋輥熱量傳遞的基礎(chǔ)上，確定了軋輥內(nèi)熱傳導(dǎo)系數(shù)、空氣對(duì)流傳熱系數(shù)、冷卻水對(duì)流傳熱系數(shù)以及輸入軋輥的熱量計(jì)算方程式。從能量守恒定律和熱傳導(dǎo)方程出發(fā)，利用通用有限元軟件ANSYS建立了兩種軋輥二維非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的計(jì)算模型，包括軋輥中心橫截面內(nèi)溫度場(chǎng)模型和軸對(duì)稱平面溫度場(chǎng)模型，并給出了軋輥熱凸度模擬計(jì)算流程圖。針對(duì)熱軋過(guò)程復(fù)雜、邊界條件難以確定的難題，深入寶鋼1880mm熱軋生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大量的測(cè)量與試驗(yàn)，主要是工作輥下機(jī)后表面溫度

4、和熱輥形的跟蹤測(cè)量。然后根據(jù)采集的工藝參數(shù)，利用建立的計(jì)算模型進(jìn)行了仿真分析，并與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)輥溫和輥形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，優(yōu)化了模型邊界條件的相關(guān)參數(shù)，使建立的計(jì)算模型滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用要求。 利用建立的計(jì)算模型對(duì)軋制過(guò)程中的溫度場(chǎng)和熱變形過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算，研究了軋制過(guò)程中軋輥表面和內(nèi)部溫度場(chǎng)的變化情況，以及一個(gè)單位軋制計(jì)劃內(nèi)軋輥總的熱凸度和部分熱凸度變化規(guī)律。并分析了軋輥材質(zhì)、帶鋼寬度、軋制節(jié)奏、軋輥轉(zhuǎn)速、冷卻系統(tǒng)等參數(shù)與熱變形之