辊型电子温控技术基础研究

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带钢作为我国钢铁产品的重要品类,对其产品板形形状的控制极为重要。而轧辊辊型是决定带钢产品的板形形状的基础。现有轧辊初始辊型不具备可控的在线磨损自补偿能力,板形调控不得不加大对轧辊的作用力来多方调整承载辊缝,导致辊型磨损加速、轧辊辊型使用寿命降低,是板带调控技术的一个瓶颈。本文提出辊型电子温控技术,以热电制冷原理为基础,可以精准控制轧辊温度分布,利用轧辊局部热胀(缩)形驱动,可以稳定实现轧辊辊型在线微尺度调节,进而起到板形调控及在线补偿轧辊辊型磨损的目的。本文将围绕辊型电子温控技术开展研究:(1)建立了电子温控轧辊温度场和应力场在柱坐标下的数学模型,采用有限元软件构建了电子温控轧辊三维有限元模型,为研究电子控温过程温度及热变形的变化提供依据。(2)组建了Φ120 mm×300 mm辊型电子温控实验平台。依托该平台进行实验,通过实验验证了该模型的准确性,为后续辊型电子温控技术的探究提供有效的仿真模型。(3)通过模拟分析了TEC电子温控片在不同组合形式下电子温控片电流参数变化、位置变化以及外冷机制对辊型曲线的影响规律,为辊型电子温控技术的应用提供依据。(4)通过电子温控技术实现了实际生产过程中所需要的三次、四次辊型曲线。并以某厂Φ425 mm×1850 mm工作辊为研究对象,通过仿真得到的轧辊辊型贴合实际工作辊辊型。
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