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《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。
轧辊正凸度轧辊正凸度，又称轧辊凸度，是指轧辊在运行过程中，因受到热膨胀、弯曲应力等因素的影响，导致其中部变形向外突出的现象。
轧辊正凸度对轧制加工起着重要的影响，它直接关系到轧制产品的质量和工艺效果。
轧辊正凸度与轧制过程中产生的辊压分布有密切关系。
在轧制过程中，轧辊需要对金属材料施加一定的压力，使其发生塑性变形。
而轧辊正凸度可以增加轧辊与金属材料间的接触面积，使轧制过程中的辊压分布更加均匀，从而得到均匀的塑性变形和较好的轧制效果。
轧辊正凸度还能够改变轧制过程中的应力分布情况。
在轧制过程中，金属材料会受到辊压和辊缝限制，产生应力分布。
而轧辊正凸度的存在可以改变辊缝的形状和大小，从而调节金属材料的应力分布情况。
通过合理调节轧辊正凸度，可以减少金属材料的局部应力集中，避免轧制缺陷的产生，提高轧制产品的质量。
轧辊正凸度还能够改善轧制过程中的温度分布。
轧制过程中，金属材料会因辊压的作用而产生热量。
而轧辊正凸度的存在可以改变轧制过程中金属材料的传热条件，调节金属材料的温度分布。
通过合理调节轧辊正凸度，可以减少金属材料的温度梯度，避免轧制过程中的温度差异而引起的问题，提高轧制产品的质量。
另外，轧辊正凸度还会影响轧辊的使用寿命和轧制设备的稳定性。
轧辊正凸度过大会增加轧辊的应力，容易导致轧辊的断裂和变形，从而减少轧辊的使用寿命。
轧辊正凸度过小，则会使轧辊与金属材料之间的接触面积不足，轧制效果不佳。
因此，合理控制轧辊的正凸度，可以延长轧辊的使用寿命，提高轧制设备的稳定性。
总的来说，轧辊正凸度对轧制加工有着重要的影响。
合理调节轧辊正凸度可以改善辊压分布、调节应力分布、改善温度分布，从而提高轧制产品的质量和工艺效果。
同时，合理控制轧辊正凸度还能够延长轧辊的使用寿命，提高轧制设备的稳定性。
因此，在轧制加工中，对轧辊正凸度的控制必须引起足够的重视，并采取相应措施进行调节。
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。
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。
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。
轧辊凸度计算范文
轧辊凸度计算是一个在轧制过程中非常重要的参数，它直接影响到轧
制产品的质量和工艺参数的选择。
凸度是指轧辊外表面上存在的非规则形状，它是沿轧辊辊向方向规律变化的。
在轧辊凸度计算中需要考虑的因素
包括轧辊弹性变形、轧制力、轧制过程中润滑条件等。
轧辊凸度的测量可以使用多种方法，包括以X射线或激光测量凸度的
非接触方法，以及使用厚度计或轧制力传感器等传统方法。
其中，非接触
方法不会对轧辊表面造成损害，适用于高质量表面轧辊的凸度测量；而传
统方法则较为简单，易于实施。
需要注意的是，在进行凸度测量时需要对
轧辊进行冷却，以免温度影响凸度测量结果。
凸度计算是根据测量到的轧辊凸度数据进行的。
根据轧制过程的特点，凸度可分为弯曲凸度和辊形凸度。
其中，弯曲凸度是由于轧辊弯曲而产生的，它主要取决于轧辊弹性变形和轧制力；辊形凸度是由于轧辊外表面上
存在的非规则形状而产生的，它主要取决于轧辊的制造工艺、磨削状况以
及使用寿命等。
凸度计算可以采用经验公式和数值模拟方法。
常用的经验公式包括微
积分法、有限元法和正弦公式等。
其中，微积分法适用于凸度分布较为规
律的情况；有限元法适用于凸度分布较为复杂的情况；正弦公式适用于较
为简单的凸度计算。
数值模拟方法则利用计算机模拟轧制过程，通过有限
元分析等方法计算轧辊的凸度分布。
在凸度计算时，还需要考虑轧辊的磨损和修复对凸度的影响。
轧辊的
磨损会导致轧辊凸度的变化，需要在计算中进行补偿。
轧辊的修复也会对
轧辊凸度产生影响，需要进行相应的调整。
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(%)。
第4章 热连轧机轧辊温度场及热凸度研究 在热轧带钢生产中，实时变化的轧辊热凸度是影响带钢板形的重要因素。
在带钢生产中，轧辊热交换十分复杂，包括带钢向轧辊传递热量，带钢与轧辊相对运动产生的摩擦热，轧辊与空气、集管冷却水以及与轧辊轴承的热交换等。
因此，研究和开发高精度的轧辊温度场及热凸度模型具有十分重要的意义[148]。
4.1 传热学基本定律传热的基本方式有三种：热传导、对流和辐射。
在计算轧辊温度场及热凸度时需同时考虑上述三种传热方式[149,150]。
(1) 热传导的富立叶简化导热定律热传导即物质内部或物质之间的热传递，在这里为轧辊层或段间节点之间的热交换。
富立叶简化导热定律为： 12t t T T Q A t L ωωλ-=∆ (4.1) 式中，t Q 为物质间t ∆时间内传递的热量，J ；t λ为物质的导热系数，W/(mm ·℃)；A 为垂直于热流的横截面积，mm 2；L 为热流方向上的路程，mm ；1ωT 、2ωT 为两端介质的温度，℃；t ∆为传热时间，s 。
通常以热流密度),(A Q q t t t λ=来表示富立叶传导定律即： 12t t T T q L ωωλ-= (4.2) 上式是由典型的单一介质两端传热得到的，但其仍具有普遍意义，只不过L t λ一项将要有所改变。
如图4.1所示。
T w2T w1图4.1 不同介质间的热传导Fig. 4.1 Heat transforming between different mediator对于a 和b 两种不同的介质，厚度分别为a δ和b δ，导热系数分别为ta λ和tb λ，两种介质间的传热量为：12t a ta b tb T T q ωωδλδ-=+ (4.3) 由式(4.1)可得：12t t Q A T T t L ωωλ=-∆（） (4.4) (2) 对流传热的牛顿定律对流传热是固体表面与其相邻的运动流体之间的换热方式。
在这里为轧辊与其周围气体及冷却水之间的热量交换。
冷轧轧辊热凸度1. 引言冷轧是一种常见的金属加工方式，用于生产各种金属板材和带材。
在冷轧过程中，轧辊发挥着重要的作用，直接影响产品的质量和性能。
轧辊热凸度是轧辊与轧制板材之间的接触压力和温度导致的轧辊工作表面凸度变化。
研究冷轧轧辊热凸度对于优化轧辊设计、提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
本文将介绍冷轧轧辊热凸度的产生机理和影响因素，以及常用的热凸度测量方法和控制措施。
2. 热凸度的产生机理冷轧过程中，轧辊与轧制板材之间会产生很高的接触压力和温度。
由于轧制板材的变形和塑性变形能在轧辊与板材接触处转化为热能，导致轧辊工作表面温度升高。
由于轧辊材料的热膨胀系数大于轧制板材，轧辊工作表面会由于热膨胀而产生凸度。
热凸度的产生机理可以简要概括为以下几个方面：1.热膨胀：轧辊在高温下会发生热膨胀，使得轧辊工作表面产生凸度。
轧辊材料的热膨胀系数是热凸度的重要影响因素之一。
2.热变形：在轧制过程中，轧辊与轧制板材之间的接触压力和温度导致轧辊表面局部变形，进一步增加了轧辊工作表面的凸度。
3.温度梯度：轧辊表面的温度分布不均匀，不同位置的温度差异会引起热凸度的产生。
温度梯度的大小取决于轧制板材的厚度、轧辊的工作半径以及轧制速度等因素。
3. 热凸度的影响因素冷轧轧辊热凸度受到多种因素的影响，包括轧辊材料、轧辊结构、轧制工艺参数和轧制板材的性质等。
1.轧辊材料：轧辊材料的热膨胀系数是冷轧轧辊热凸度的重要影响因素之一。
常见的轧辊材料包括工具钢、高速钢和硬质合金等。
不同材料的热膨胀系数差异较大，对热凸度的影响也不同。
2.轧辊结构：轧辊的结构参数对热凸度有重要影响。
轧辊直径、工作半径、辊身长度以及辊身表面的铺砌方式等，都会影响轧辊的热凸度。
3.轧制工艺参数：轧制工艺参数包括轧制力、轧制温度、轧制速度等。
这些参数的变化会引起轧辊与轧制板材之间的接触压力和温度的变化，从而影响热凸度的产生。
4.轧制板材的性质：轧制板材的性质对热凸度有重要影响。
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言中厚板轧机作为重要的金属板材加工设备，其工作辊在轧制过程中起着至关重要的作用。
工作辊的热凸度和磨损情况直接影响到轧制产品的质量和生产效率。
因此，对中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损进行研究，对于提高轧制产品的质量和生产效率具有重要意义。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度产生原因中厚板轧机工作辊在轧制过程中，由于受到轧制力、摩擦热等多种因素的影响，会产生热量积累，导致工作辊表面及内部温度分布不均，进而产生热凸度。
热凸度的产生会使得轧制产品表面出现波纹、形状不规则等问题，严重影响产品质量。
2. 热凸度对产品质量的影响热凸度会使轧件在轧制过程中受到不均匀的压力分布，导致轧件表面质量下降，甚至出现翘曲、弯曲等缺陷。
因此，控制工作辊的热凸度对于保证产品质量至关重要。
3. 热凸度的控制方法为降低工作辊的热凸度，可以采取优化轧制工艺、改善冷却系统、采用高导热性能的工作辊材料等方法。
同时，通过建立热凸度预测模型，实现对热凸度的实时监测和调控，从而保证产品质量。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损产生原因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、化学腐蚀等多种因素的影响，会导致工作辊表面材料逐渐磨损，进而影响轧制产品的质量和生产效率。
2. 磨损对生产效率的影响工作辊的磨损会使轧制力增大，导致电机负荷加重，能耗增加，同时也会使得轧制产品表面质量下降，增加产品的不良品率，从而降低生产效率。
3. 磨损的防控措施为降低工作辊的磨损，可以采取优化润滑系统、选用耐磨性能好的工作辊材料、定期对工作辊进行翻新等方法。
此外，通过建立工作辊磨损预测模型，实现对磨损的实时监测和预警，以便及时采取措施，降低磨损对生产的影响。
四、结论中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损是影响产品质量和生产效率的重要因素。
通过对热凸度和磨损的产生原因、影响因素及控制方法进行研究，可以更好地掌握中厚板轧机的运行规律，提高产品的质量和生产效率。
热轧铝板带轧辊热凸度分析任 健 任冰冰 孙光明（林德液压(中国)有限公司，潍坊 261000）摘 要：通过有限元方法建立二辊铝板带热轧机轧辊的热-结构耦合模型，分析精轧阶段轧辊热凸度的变化规律，以及不同轧制因素对热凸度的影响。
结果表明，轧制间歇时间在40s时对热凸度的改变量占间歇时间为100s时总的热凸度改变量的60.5%；通过分析，得出影响轧辊热凸度重要性的因素依次是冷却液流量、轧制间歇时间、轧制速度关键词：热凸度；轧制速度；间歇时间；冷却液流量Analysis of Work Roll Thermal Crown in Hot Rolling of Aluminum AlloysREN Jian, REN Bingbing, SUN Guangming(Linde hydraulic (China) Co., Ltd., Weifang 261000)Abstract: A finite element model of work roll’s thermal-structure is established. The change and the effect factors of thermal crown are studied in finishing stage. When the rolling speed is more than 2m/s, it has little effect on the thermal crown. Rolling Intermittent time in the 40 s, the change quantity of the work roll thermal crown accounted for about 60.5% of total thermal crown change quantity. When the influence of coolant flow on the size of cooling zone is ignored, the result shows that the cool water flow has a strong control ability of thermal crown of work roll, it is concluded that the importance of the factors on the thermal crown is respectively cool water flow, intermittent time of rolling, rolling speed.Key words: thermal crown; rolling speed; intermittent time; cool water flow; orthogonal experiment铝板带热轧过程中，液压弯辊作为常规板形控制手段，对于复合波、局部波等较复杂的板形缺陷修正能力有限，而利用热辊形可对轧辊有载辊缝的局部形状进行控制，配合弯辊得到优良的板形。
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言在钢铁生产过程中，中厚板轧机作为关键设备之一，其工作辊的稳定性和性能直接关系到轧制产品的质量和生产效率。
其中，工作辊的热凸度和磨损问题一直是研究的热点和难点。
本文旨在探讨中厚板轧机工作辊的热凸度与磨损的机理、影响因素及优化措施，以期为提高轧机的工作效率和产品质量提供理论支持。
二、工作辊热凸度的研究1. 热凸度机理工作辊在轧制过程中，由于受到摩擦热、压缩热等多种热源的作用，导致辊面温度升高，产生热膨胀，进而形成热凸度。
热凸度的大小和分布直接影响着轧件的形状和尺寸精度。
2. 影响热凸度的因素（1）轧制力：轧制力越大，辊面温度升高越快，热凸度越大。
（2）轧制速度：轧制速度越快，辊面温度分布越不均匀，热凸度变化越剧烈。
（3）工作辊材质：不同材质的工作辊具有不同的导热性能和热膨胀系数，从而影响热凸度的产生和分布。
（4）冷却条件：冷却水的流量、温度和喷嘴结构等都会影响辊面温度的分布和降低速度。
3. 优化措施（1）优化工作辊材质，提高其导热性能和抗热疲劳性能。
（2）改进冷却系统，合理布置喷嘴，提高冷却效率。
（3）采用适当的轧制力和轧制速度，避免过大或过小的热输入。
三、工作辊磨损的研究1. 磨损机理工作辊的磨损主要是由于摩擦、压缩和剪切等多种力的作用，导致辊面材料逐渐损失。
磨损过程受到多种因素的影响，包括材料性能、工作条件、润滑状况等。
2. 影响磨损的因素（1）润滑条件：良好的润滑可以降低摩擦系数，减少磨损。
（2）轧制材料：硬度高、耐磨性好的轧制材料对工作辊的磨损较小。
（3）工作辊表面质量：粗糙的工作辊表面容易产生磨损。
（4）工作辊的使用时间：随着使用时间的增长，工作辊的磨损逐渐加剧。
3. 优化措施（1）采用高质量的润滑剂，改善润滑条件。
（2）选择合适的轧制材料，避免使用硬度过高或过软的材科。
（3）加强工作辊表面的维护和修复，保持其表面质量。
（4）定期更换工作辊，避免长时间使用导致的过度磨损。
《中厚板轧机工作辊热凸度与磨损研究》篇一一、引言在钢铁工业中，中厚板轧机是关键的轧制设备，工作辊则是轧机运行的核心部分。
随着科技的不断进步，对于中厚板轧机工作辊的表面质量和尺寸精度要求也越来越高。
这其中，热凸度和磨损成为了影响工作辊性能的重要因素。
本文旨在探讨中厚板轧机工作辊的热凸度与磨损的机理及影响因素，并提出相应的改善措施。
二、中厚板轧机工作辊热凸度研究1. 热凸度定义及产生原因热凸度是指工作辊在高温和压力作用下，表面产生的形变现象。
这种形变会导致工作辊的直径和形状发生变化，进而影响轧制产品的质量和精度。
热凸度的产生主要源于工作辊在轧制过程中受到的热量和压力作用。
2. 热凸度对轧制产品的影响热凸度会导致轧制产品的厚度不均，从而影响产品的质量。
此外，热凸度还会影响轧机的运行效率和寿命。
因此，研究工作辊的热凸度对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
3. 热凸度影响因素及控制措施工作辊的材料、冷却条件、轧制速度、轧制压力等因素都会影响热凸度的产生。
为了减小热凸度，可以采取优化工作辊材料、改善冷却条件、调整轧制参数等措施。
此外，还可以采用先进的检测技术对工作辊的热凸度进行实时监测和调整。
三、中厚板轧机工作辊磨损研究1. 磨损定义及类型磨损是指工作辊在轧制过程中因与轧件接触、摩擦而产生的表面损伤现象。
根据磨损的机理和表现形式，可以分为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损等类型。
2. 磨损对工作辊的影响工作辊的磨损会导致其表面粗糙度增加，进而影响轧制产品的表面质量和尺寸精度。
此外，磨损还会缩短工作辊的使用寿命，增加企业的生产成本。
3. 磨损影响因素及改善措施工作辊的材料、硬度、润滑条件、轧制速度等因素都会影响其磨损程度。
为了减小工作辊的磨损，可以采取优化材料选择、提高硬度、改善润滑条件、降低轧制速度等措施。
此外，还可以采用先进的表面处理技术对工作辊进行强化处理，以提高其耐磨性能。
四、结论本文通过对中厚板轧机工作辊的热凸度和磨损进行研究，得出以下结论：1. 热凸度和磨损是影响中厚板轧机工作辊性能的重要因素，对轧制产品的质量和精度产生重要影响。
收稿日期:2002205220基金项目:国家自然科学基金资助项目(59995440);国家重点基础研究发展规划项目(200006720824)·作者简介:徐建忠(1964-),男,黑龙江双城人,东北大学副教授;王国栋(1942-),男,辽宁大连人,东北大学教授,博士生导师·2002年12月第23卷第12期东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Dec. 2002Vol 123,No.12文章编号:100523026(2002)1221170204轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律徐建忠1,龚殿尧1,王国栋1,何晓明2(1.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110004; 2.宝山钢铁股份有限公司热轧部,上海 201900)摘 要:采用影响函数法开发了热轧带钢凸度影响率计算软件,研究了轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律,得出了四辊轧机工作辊和支撑辊直径影响率基本值的5次多项式拟合系数及工作辊直径和支撑辊直径对轧辊直径影响率的修正指数,建立了高精度轧辊直径影响率计算的数学模型,为板形控制模型参数的计算提供了理论依据·关 键 词:四辊轧机;影响函数;带钢凸度;轧辊直径;热轧;影响率中图分类号:TG 333171 文献标识码:A近年来,在热轧带钢领域,一些新的技术如自由程序轧制技术[1～6]、轧件轮廓控制[7]等,逐步运用到轧钢实际生产过程中·随着A GC [8]系统的进一步完善和广泛应用,带钢厚度精度不断提高,相比之下带钢板形问题日益突出·为适应板凸度和轮廓控制的要求,开发板形控制模型参数通用解析工具成为板形基础理论研究领域中的重要课题·目前许多重要的板形理论和工程实际问题均采用影响函数法处理[9],因此,本文采用影响函数法开发了带钢凸度影响率通用模拟软件·1 板凸度计算理论1.1 基本板凸度和再生板凸度在进行板凸度分析时,首先对基本状况进行计算,即轧辊直径、轧辊凸度、弯辊力、单位宽度轧制力及其沿带钢宽度方向分布等参数取基准值,带钢在这种条件下获得的凸度称为基本板凸度·为了确定各种参数对板凸度的影响,选定一个参数如轧制力、轧辊凸度等对板凸度影响,其他与基本状况相关的参数保持不变,所选参数的改变会导致带钢产生一个新的板凸度值,称之为再生板凸度[10]·1.2 带钢凸度影响率带钢凸度影响率K i 是指再生板凸度与基本板凸度的差值同影响参数变化量的比值,如式(1)所示·本文研究的目的在于确定带钢凸度影响率K i 的5次多项式拟合系数,进而建立影响率计算数学模型·K i =C i -C 0X i -X 0,(1)式中,C i 为影响参数为X i 对应的再生板凸度,mm ;C 0为基本板凸度,是带钢宽度的函数,mm ·1.3 板凸度计算理论模型以基本板凸度的计算为基准,带钢板凸度与影响参数的理论模型如下:C =C 0+6ni =1K i ×(X i -X 0)·(2)式中,C 为板凸度计算值,是带钢宽度的函数,mm ;C 0为基本中心板凸度,是带钢宽度的函数,mm ;n 为影响参数个数;K i 为带钢凸度影响率;X i 为影响参数实际值;X 0为影响参数基本值·2 轧辊直径影响率的确定2.1 工作辊直径影响率板形受辊系刚度的影响,当工作辊直径增大时,辊系在轧制力作用下抵抗挠曲的能力增强,从而使带钢凸度减小·工作辊直径对带钢凸度的影响可采用工作辊直径影响率K DW 表示:K DW =ΔCΔD W =C -C 0D W -D W0·(3)式中,ΔD W 为产生凸度变化ΔC 时对应的工作辊直径改变量,m ;C 为工作辊直径为D W 时对应的再生中心板凸度,mm ;C 0为工作辊直径为基本值D DW 时对应的基本中心板凸度,mm ·2.2 工作辊直径影响率基本值的确定采用带钢凸度影响率模拟软件计算工作辊直径影响率基本值随着带钢宽度的变化曲线如图1所示·当带钢宽度小于110m 时,工作辊直径影响率基本值在0附近有很小变化,当带钢宽度大于110m 时,随着带钢宽度增加工作辊直径影响率基本值明显增大;工作辊直径影响率基本值的5次多项式的拟合系数见表1,拟合公式见式(4):K DW0=C -C 0D W -D W0=65i =0[A (i )×B i ]·(4)式中,K DW0为工作辊直径影响率基本值,是带钢宽度的函数,mm/m ;A (i )为工作辊直径影响率基本值的5次多项式的拟合系数;B 为带钢宽度,m·图1 工作辊直径影响率基本值随带钢宽度变化曲线Fig.1 The curve of work roll diameter in fluence ratio(ground value )along with strip width 表1 工作辊直径影响率基本值5次多项式拟合系数Table 1 Quintic multinomial fitting coefficients of work rolldiameter in fluence ratio (ground value )A (0)/(mm ·m -1)A (1)/(mm ·m -2)A (2)/(mm ·m -3)0.111847-0.551399 1.14838A (3)/(mm ·m -4)A (4)/(mm ·m -5)A (5)/(mm ·m -6)-1.196180.575492-0.086652.3 支撑辊直径影响率支撑辊直径通常为工作辊直径的115～215倍·计算轧辊挠度时,轧辊刚度与轧辊直径的四次方成正比,所以支撑辊直径的改变对带钢凸度影响大于工作辊直径变化的影响·支撑辊直径对带钢凸度的影响可以用支撑辊直径影响率来表示:K DB =ΔCΔD =C -C 0D B -D B0·(5)式中,ΔD 为产生凸度变化ΔC 时对应的支撑辊直径改变量,m ;C 0为支撑辊直径为基本值D B0时基本中心板凸度,mm ;C 为支撑辊直径为D B 时再生板中心凸度,mm ·2.4 支撑辊直径影响率基本值的确定支撑辊直径影响率基本值随着带钢宽度的变化曲线如图2所示·随带钢宽度的增加,支撑辊直径影响率基本值明显减小·支撑辊直径影响率基本值的5次多项式的拟合系数见表2,拟合公式如式(6)所示:K DB0=C -C 0D B -D B0=65i =0[B (i )×B i ]·(6)式中,K DB0为支撑辊直径影响率基本值,是带钢宽度的函数,mm/m ;B (i )为支撑辊直径影响率基本值的5次多项式的拟合系数·图2 支撑辊直径影响率基本值随带钢宽度变化模拟曲线Fig.2 The simulative curve of back 2up roll in fluenceratio (ground value )along with strip width表2 支撑辊直径影响率基本值5次多项式拟合系数Table 2 The quintic multinomial fitting coefficients of back 2up roll diameter in fluence ratio (ground value )B (0)/(mm ·m -1)B (1)/(mm ·m -2)B (2)/(mm ·m -3)0.013727-0.0710540.143345B (3)/(mm ·m -4)B (4)/(mm ·m -5)B (5)/(mm ·m -6)-0.1558630.065676-0.010493 轧辊直径影响率基本值修正指数的确定3.1 工作辊直径影响率基本值修正指数的确定其他参数取基本值,工作辊直径分别取基本值01722m ,最小值016m ,最大值018m 时,工作辊直径影响率影随带钢宽度变化模拟曲线如图3所示·当带钢宽度在016m 到110m 之间时,工作辊直径影响率的变化不明显,当带钢宽度大于113m 时,随工作辊直径的增加,工作辊直径影响率随之降低,并且随着带钢宽度的增加工作辊直径影响率与基本值之间的差值增大·图3 工作辊直径影响率随带钢宽度变化模拟曲线Fig.3 The simulative curve of work roll diameterin fluence ratio along with strip width1711第12期 徐建忠等:轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律工作辊直径变化对工作辊直径影响率基本值的修正,可采用工作辊直径影响率基本值和工作辊直径对工作辊直径影响率基本值的修正指数来表示·工作辊直径影响率计算模型如式(7)和式(8)所示·工作辊直径变化对工作辊直径影响率随着带钢宽度的变化曲线归一化处理后如图4所示,3条曲线基本重合·图4 工作辊直径影响率随带钢宽度变化归一化处理后模拟曲线Fig.4 The normalized curve of work roll diameterin fluence ratio along with strip width采用该模型计算工作辊直径对带钢凸度影响时,与理论计算结果的最大误差小于1μm ·工作辊直径变化对工作辊直径影响率影响率基本值的修正指数为113310277·K DW =K DW0×D W0D WM DW,(7)M DW=lgK DW min K DW maxlgD W max D W min=113310277·(8)式中,D W 为工作辊直径,m ;D W0为工作辊直径基本值,m ;M DW 为工作辊直径对工作辊直径影响率基本值的修正指数;K DW min 为与最小工作辊直径对应的工作辊直径影响率最大值,mm/m ;K DW max 为与最大工作辊直径对应的工作辊直径影响率最大值,mm/m ;D W min 为工作辊直径最小值,m ;D W max 为工作辊直径最大值,m ·3.2 支撑辊直径影响率修正指数的确定其他参数取基本值,支撑辊直径分别取基本值11442m ,最小值113m ,平均值114m 和最大值115m 时,支撑辊直径影响率影随带钢宽度变化模拟曲线如图5所示·随带钢宽度的增加支撑辊直径影响率减小;随着支撑辊直径的增大,支撑辊直径影响率增大,且随着带钢宽度的增加支撑辊直径影响率与基本值之间的差值增大·支撑辊直径变化对支撑辊直径影响率基本值的修正,可采用支撑辊直径影响率基本值和支撑辊直径对工作辊直径影响率基本值的修正指数来表示·支撑辊直径影响率计算模型如式(9)和式(10)所示·支撑辊直径变化对支撑辊直径影响率随着带钢宽度的变化曲线归一化处理后如图6所示,3条曲线基本重合·采用该模型计算支撑辊直径对带钢凸度影响时,与理论计算结果的最大误差小于1μm ·支撑辊直径对支撑辊直径影响率影响率基本值的修正指数为211458222·图5 支撑辊直径凸度影响率随带钢宽度变化模拟曲线Fig.5 The simulative curve of back 2up roll diameterin fluenceratio along with strip width图6 支撑辊直径凸度影响率随带钢宽度变化归一化处理后模拟曲线Fig.6 The normalized curve of back 2up roll diameterin fluence ratio along with strip widthK DB =K DB0×D B0D BM DB(9)M DB =logK DB min K DB max logD B maxD B min=211458222(10)式中,D B 为支撑辊直径,m ;D B0为支撑辊直径基本值,m ;M DB 为支撑辊直径对支撑辊直径影响率基本值的修正指数;K DB min 为与最小支撑辊直径对应的支撑辊直径影响率的最大值,mm/m ;K DB max 为与最大支撑辊直径对应的支撑辊直径影响率的最大值,mm/m ;D B min 为支撑辊直径最小值,m ;D B max 为支撑辊直径最大值,m ·4 结 论采用影响函数法根据带钢凸度计算理论,开发了四辊轧机带钢凸度影响率计算软件,系统地研究了轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律,得出以下结论·2711东北大学学报(自然科学版) 第23卷(1)确定了工作辊直径和支撑辊影响率基本值的5次项多项式拟合系数·(2)确定了工作辊直径对工作辊直径影响率影响率基本值的修正指数·(3)确定了支撑辊直径对支撑辊直径影响率影响率基本值的修正指数·(4)建立了工作辊直径和支撑辊直径影响率计算的数学模型·参考文献:[1]易贵科,李静珊,吴国良,译·日本热轧带钢生产技术[M ]·沈阳:东北大学出版社,1993·(Y i G K ,Li J S ,Wu G L.The hot st ri p rolli ng technology of Japan [M ].Shenyang :Northeast University Press ,1993.)[2]韩冰,刘相华,王国栋,等·自由程序轧制技术[J ]·钢铁研究,1995,84(3):22-28·(Han B ,Liu X H ,Wang G D ,et al .The research of SFRtechnology[J ].Research on Iron and Steel ,1995,84(3):22-28.)[3]Masanori K.Profile control of hot rolled strip by working roll shifting (k 2wrs )mill[J ].Iron and Steel Engi neer ,1987,64(11):34-43.[4]Wood G E.Modernization of hot strip mill with CVC technology and a new roughing mill with automatic width control[J ].M PT ,1989,(5):92-96.[5]Espenhahn M.Modernization of the hot strip mills of thyssen stahl A G[J ].M PT ,1995,(1):18-22.[6]Tsukamoto H ,Matsumoto H.Shape and crown control mill 2crossed roll system[R].A IS E Year Book ,1984:467-474.[7]Miyai Y.Modernization and operation of N KK ’s K eihin hot strip mill [J ].Iron and Steel Engi neer ,1991,(11):35-40.[8]Parks J C.Automatic gauge control —a primer [J ].A S I E Steel Technology ,2000,(7,8):60-62.[9]王国栋·板形控制和板形理论[M ]·北京:冶金工业出版社,1986·(Wang G D.S hape cont rol and shape theory [M ].Beijing :Metallurgical Industry Press ,1986.)[10]G inzburg V B.High 2quality steel rolli ng :theory and practice [M ].New Y ork :Marcel Dekker ,1993.Effect of Roll Diameter on Hot Roll Strip Profile by Analytic ModellingXU Jian 2z hong 1,GON G Dian 2yao 1,W A N G Guo 2dong 1,HE Xiao 2ming2(1.The State K ey Lab of Rolling &Automation ,Northeastern University ,Shenyang 110004,China. 2.Hot Rolling Department ,Baoshan Iron and Steel Co.,Ltd ,Shanghai 201900,China.Corres pondent :XU Jian 2zhong ,associate professor ,E 2mail :xjzral @ )Abstract :A calculation software was developed by G 2method to examine the effect regularity of roll diameter on hot roll strip profile.The quintic multinomial fitting coefficients of work roll diameter and back 2up roll diameter ’s influence ratios (ground value )in 42high mill were calculated separately ,the revised indexes of the diameter of work roll and back 2up roll to roll diameter ’s influence ratio were found.The high accuracy calculation module of roll diameter ’s influence ratio was built.The present work offers theoretical basis for the o ptimization of strip profile control module ’s coefficients.K ey w ords :42high mill ;G 2method ;strip profile ;roll diameter ;hot roll ;influence ratio(Received M ay 20,2002)3711第12期 徐建忠等:轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律。
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。
