宝钢1580工作辊热变形的数值模拟与实验研究

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1、宝钢"ST#工作辊热变形的数值模拟与实验研究+++李兴东孙大乐连家创等宝钢"ST#工作辊热变形的数值模拟与实验研究李兴东"孙大乐$连家创"杨利坡"刘宏民""L燕山大学!秦皇岛!#**##&$L宝山钢铁股份有限公司!上海!$#"V##!!摘要"根据现场的复杂工况!将轧辊辊身分为辊颈#辊端#辊肩#轧制区和非轧制区!综合考虑分段冷却#支撑辊#摩擦热和变形热等因素的影响!建立符合实际的边界条件!并根据热平衡原理建立了工作辊温度场数学模型$在宝钢"ST#热轧机上进行实验!详细分析了热凸度的瞬态变化以及热凸度在每块带钢轧制前后的变化!对热凸度

2、间断的原因进行了分析!模型计算值和实测值吻合较好!表明模型工程实用性较强!为轧辊热变形的在线预报和控制提供了一定的依据$关键词!热连轧"工作辊"温度场"热凸度"有限差分法中图分类号!M(((L"!!!文章编号!"##&’"($)#$##*$#(’#$!V’#SY%,-.’1#$/’,%$#&’()#)

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7、376#!引言算速度较快%计算也较稳定&因此工程上的温度近年来%轧辊热辊型的研究一直是板形控制场问题一般采用有限差分法计算&本文根据宝钢中的难点和重点&由于检测设备的限制%很难在"ST#热轧机现场复杂工况%将轧辊辊身分为辊线测量轧辊辊型%往往需要通过轧辊温度场的计颈)辊端)辊肩)轧制区和非轧制区%综合考虑分段算来预报轧辊热辊型%因此%轧辊温度场和热凸度冷却)支撑辊)摩擦热和变形热等因素的影响%建的计算精度成为板形控制精度的关键&轧辊热辊立符合实际的边界条件%根据热平衡原理建立了’"(’$(型的研究方法有解析法)有限元#条$法和有工

8、作辊温度场数学模型%采用有限差分法准确计’(!S(限差分法&解析法都采用傅里叶变换和分离算了现场工作辊温度场和热凸度&变量法对导热微分方程进行求解%需做大量假设%一般只能解决较简单的传热问题"有限元#条$法"温度场数学模型由于计算量大%其计算设备要