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影响轧机辊缝形状的因素有哪些

作者: 浏览:44 发表时间:2025-12-25

随着板带轧机轧制产品的宽带逐渐增加和厚度逐渐减小,板厚精度的控制和板形问题的日益突出。板带材沿长度方向的厚度偏差是由于轧制力波动和机座各零件的弹性变形引起的;板带材沿宽度方向的厚度偏差和板型问题则是由于轧辊辊型和辊缝形状的变化造成的。

  影响辊缝形状的因素有:

  1、轧辊的弹性弯曲变形。它使辊缝中部尺寸大于边部尺寸,带钢产生断面凸度。轧制力愈大,载荷愈集中在轧辊中部,轧辊的弹性弯曲变形愈大;轧辊直径愈大,刚性愈好,弹性弯曲变形愈小。

  2、轧辊的热膨胀。轧制时轧件变形功转化的热量,摩擦和高温轧件所传递的热量都会使轧辊变热。冷却水、冷却润滑液、空气和与轧辊接触的零件又会使轧辊冷却。由于加热和冷却的条件沿辊身长度是不一致的,在各种综合因素的影响下,轧辊中部比断部的热膨胀大,从而使轧辊产生热凸度,影响辊缝的形状。

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  3、轧辊的磨损。工作辊与轧件之间、工作辊与支承辊之间的摩擦会使轧辊磨损。影响轧辊磨损的因素很多,例如,轧辊和轧件之间、工作辊与支承辊之间的摩擦会使轧辊磨损。影响轧辊磨损的因素很多,例如,轧辊和轧件的材料,轧辊的表面硬度和光洁度,轧制压力和轧制速度。

  4、轧辊的弹性压扁。轧件与工作辊之间、工作辊与支承辊之间均产生弹性压扁。决定辊缝形状的不是弹性压扁的绝对值,而是压扁值沿辊身长度方向的分布状况。对工作辊来说,如果轧制压力沿带钢宽度是均匀分布的,则变形区内工作辊的弹性压扁在辊身中部的分布也是均匀的,只是在轧件边部压扁值小些。对这种轧件边部局部变薄的影响通常在辊型设计中不予考虑。工作辊与支承辊之间,由于其接触长度大于轧件与工作辊的接触长度,因而其压力分布是不均匀的。这就使辊与辊之间弹性压扁值沿辊身长度方向也不是均匀分布的。

  5、轧辊的原始辊型。轧辊原始辊型不同,辊缝的形状自然也不同。这一因素可用来补偿上述因素造成的影响。

  因此,带钢宽度和辊身长度的比值以及工作辊直径和支承辊直径的比值愈小,则工作辊与支承辊之间压力分布的不均匀性愈明显。工作辊与支承辊之间弹性压扁值的分布规律与他们之间的压力的分布规律是一致的。

  为了进一步优化板带轧制过程中的板厚精度和板形控制,现代轧机通常采用多种技术手段进行综合调控。其中,液压弯辊技术和轧辊分段冷却技术已成为解决辊缝形状问题的关键措施。

  液压弯辊技术通过在工作辊或支承辊端部施加可控的液压压力,主动调节轧辊的弯曲程度,从而补偿轧制过程中的弹性变形和热凸度影响。正弯辊可增加轧辊中部凸度,适用于轧制宽板时抵消轧辊的自然弯曲;负弯辊则减少凸度,适用于窄带轧制或热凸度过大的情况。这种动态调节方式能够快速响应轧制条件的变化,提高板形的稳定性。

  轧辊分段冷却技术则通过精确控制冷却液的流量和分布,调节轧辊沿辊身长度的温度梯度。例如,在轧制宽板时,可增加辊身中部的冷却强度,抑制热膨胀;而在轧制窄带时,则可减少边部冷却,避免辊面温度不均导致的板形缺陷。结合实时温度监测与闭环控制,该技术能有效减少热凸度的波动,提升轧制稳定性。

  此外,现代智能轧制系统还引入了在线板形检测与自适应控制技术。通过激光测厚仪、张力传感器等实时采集板带厚度和形状数据,结合大数据分析和机器学习算法,动态调整轧制参数、弯辊力和冷却策略,实现高精度闭环控制。这种智能化的生产方式不仅能减少废品率,还能适应更复杂的材料与工艺需求。

  未来,随着轧制技术的进一步发展,新型复合材料轧辊、智能可变凸度轧辊(如CVC、SmartCrown等)以及更先进的数字孪生技术将进一步提升板形控制的精度和效率,推动板带轧制向更高质量、更低能耗的方向发展。

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