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薄带冷连轧工作辊窜辊边降调控功效

王晓晨 冯夏维 徐冬 杨荃 孙蓟泉

王晓晨, 冯夏维, 徐冬, 杨荃, 孙蓟泉. 薄带冷连轧工作辊窜辊边降调控功效[J]. 工程科学学报, 2020, 42(2): 242-248. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.01.003
引用本文: 王晓晨, 冯夏维, 徐冬, 杨荃, 孙蓟泉. 薄带冷连轧工作辊窜辊边降调控功效[J]. 工程科学学报, 2020, 42(2): 242-248. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.01.003
WANG Xiao-chen, FENG Xia-wei, XU Dong, YANG Quan, SUN Ji-quan. Effectiveness of edge drop control of tapered work roll shifting during tandem cold rolling process[J]. Chinese Journal of Engineering, 2020, 42(2): 242-248. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.01.003
Citation: WANG Xiao-chen, FENG Xia-wei, XU Dong, YANG Quan, SUN Ji-quan. Effectiveness of edge drop control of tapered work roll shifting during tandem cold rolling process[J]. Chinese Journal of Engineering, 2020, 42(2): 242-248. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.01.003

薄带冷连轧工作辊窜辊边降调控功效

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.03.01.003
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51604024);北京市自然科学基金资助项目(3182026);广西创新驱动发展专项资金资助项目(桂科AA17202008)
详细信息
    通讯作者:

    E-mail: fengxiawei@qq.com

  • 中图分类号: TG334.9

Effectiveness of edge drop control of tapered work roll shifting during tandem cold rolling process

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  • 摘要: 在冷连轧无取向硅钢薄带过程中,为了实现锥形工作辊窜动自动控制边降,需要合理的确定功效系数与策略。这种系数的获得,不只需要研究本道次的轧辊弹性变形、薄带横向流动、机架间变形对窜辊效率的影响,更重要的是需研究上游机架窜辊对下游机架的影响。这就需要高效的仿真模型来完成以上计算。基于边降区域的金属横向流动理论,建立了将横向流动视为纯剪切增量的数值模型,避免了沿带宽方向建立刚度矩阵,从而提高了计算效率。同时考虑了薄带在机架间发生的轧后屈服流动,由于锥形工作辊窜动,打破了带钢断面的等比例遗传关系,使得轧后带钢在边部区域需要缩宽并减薄来补偿边部延伸率差。所建立的数值模型通过工业现场实验验证,相比于原有模型具有更高的精度。完成了两个机架连续计算,研究了上游机架窜辊对下游机架出口边降的影响。研究发现,第一机架的边降控制范围最宽,第二、三机架控制范围逐渐变窄。根据该规律设计了根据三点边降偏差的配合调控策略,相比单点策略在工业应用中取得了更好效果。
  • 图  1  边降自动控制系统(a)和工作辊窜辊调控功效系数(b)

    Figure  1.  Schematic of edge drop control system (a) and schematic showing the effectiveness of tapered work roll shifting (b)

    图  2  薄带轧制受力与变形分析图。(a) 正视图;(b) 侧视图;(c) 俯视图

    Figure  2.  Force and deformation diagram of strip rolling: (a) front view; (b) side view; (c) top view

    图  3  整体计算流程

    Figure  3.  Flow chart of the improved model

    图  4  模型验证。(a) 第一机架计算结果; (b) 第二机架计算结果

    Figure  4.  Validation of model: (a) results of 1st stand; (b) results of 2nd stand

    图  5  锥形工作辊窜辊边降调控功效系数。(a)第1特征点;(b)第2特征点;(c)第3特征点;(d)三点配合调控策略应用效果

    Figure  5.  Effectiveness of edge drop control of tapered work roll shifting: (a) at measuring Point 1; (b) at measuring Point 2; (c) at measuring Point 3; (d) applied effects of three-point control strategy

    表  1  轧制参数表

    Table  1.   Table of rolling parameters

    机架号入口厚度/mm压下量/%后前张力/MPa摩擦系数
    12.503015/1350.085
    21.8035135/1400.080
    31.1831140/1450.070
    40.8028145/1450.060
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2019-03-01
  • 刊出日期:  2020-02-01

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