冷轧产品板型控制技术浅析 文中就冷轧产品板型控制技术，分析了影响带钢板型的主要因素，提出了冷轧板型控制的主要方法，并对轧制过程中板型控制进行了讨论。 关健词：冷轧；板型控制 板型是冷轧产品质量的重要评价指标。近年来，用户对产品不断提出新的要求，饱和的钢材市场更加促使了各大钢厂对产品质量的重视。在冷轧板生产过程中，板型控制是提高和稳定产品质量的重要途径，是带钢平直度、凸度等指标的决定性因素。 1 影响板型的主要因素 1.1 原材料 来料为热轧卷，其主要缺陷多为带钢边部波浪和镰刀弯。无论是边浪还是镰刀弯，经过冷轧工艺成型后，均会影响后续产品质量。 1.2 轧制壓下量 压下量的均匀程度直接影响到带钢经轧制后沿纵向延伸量的均匀程度，若带钢中部压下量高于两边部，就会在产品中部生成鼓浪，当两边部压下量高于中部时，又会在带钢两边部产生边浪。 1.3 轧辊变形量 在较高的轧制力作用下，轧辊会产生径向弹性变形，同时由于轧制过程产生的摩擦热和变形热，使得轧辊产生热变形，这两种变形量均会使得辊缝不匀，造成产品横向厚度分成不匀。此外，轧辊本身质量问题（如辊面压痕、软点等）、轧辊磨损不匀等也会影响产品板型。 1.4 压扁量与金属横流动因素 在轧制过程中，带钢两边部金属比中部更容易产生横向流动，使轧辊与边部带钢压扁量及带钢边部轧制力明显减小，增加了两边部的减薄量。因此，部分带钢的边部厚度会实然变薄，即边部减薄现象。为保产品质量，这种现象会使得切边量增加，成才率降低。 2 板型控制的主要方法 之前，人们只重视冷轧产品板型在冷轧过程中的控制，主要包括轧制过程中轧辊磨损、设备的弹性变形、轧辊的轴向位移、乳化液辅助轧制效果、热凸度等
一、压痕 原因：1、因勒带或穿带甩尾不正常，带钢在工作辊表面造成堆焊或粘接 2、在轧机空转时预压力过小，造成工作辊与支撑辊点接触而使支撑辊周 长磨损，受损支撑辊反过来造成新更换工作辊表面压印而造成带钢表 面压痕 3、支撑辊掉肉造成工作辊表面压印，即在带钢表面产生压痕 措施： 1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨（用砂石），严重压痕应更换工作辊 2、轧机空转时给一定轧制压力或采用正弯辊，以避免局部损伤轧辊，发现 支撑辊局部损伤，避免使用负弯辊，减轻轧辊表面压痕深度，勤换工作 辊，必要时及时更换支撑辊 二、压印 特征：带钢表面呈周期性凸状印痕 原因：工作辊表面产生裂纹或掉皮 措施： 1、更换新工作辊之前，严格检查轧辊表面质量，防止未磨净裂纹辊投入使用（轧辊间应确保应有磨削量，特别是粘钢辊，以完全消除裂纹层）。 2、确保各机架工艺润滑良好，轧制液温度、浓度、压力在正常范围，防止喷嘴堵塞，避免轧辊局部温度过高 3、发现压印及时更换轧辊，更换新辊后，要进行一定预热，同时，开轧头几卷钢要严格控制升速制度 三、划伤 特征：带钢沿轧制方向的直线凹状缺陷 原因： 1、各种导辊与带钢速度不一样 2、带钢与辅助设备异常接触 3、生产线设备有异物 措施： 1、定期检查辅助传动辊是否转动灵活及表面状况 2、固定辅助设备与带钢应保持一定间隔 3、及时检查、清除生产线设备中的异物 4、发现带钢表面有划伤，应从后向前逐个检查，查出事故原因后，根据情况采 取的办法给予处理。 四、裂边特征：带钢边部局部开裂或呈锯齿形裂口 五、原因： 1、酸洗剪切边部状况不好，造成轧后带钢裂边 2、热轧板本身边部裂口或龟裂 3、吊运中夹钳碰撞，使带钢边部碰损 措施： 1、酸洗剪切边剪刃间隙，应按剪切的不同厚度规格精确调节 2、热轧原板边部缺陷应在酸洗工序尽量切除（呈月牙形） 3、吊运钢卷时，夹钳应稳、准、轻，防止吊具将钢卷边部碰损
板形控制技术发展 板形控制技术在不同的发展阶段，各国先后开发出了许多先进的控制手段和相关的轧机形式。其中具有重要意义的控制技术和先进轧机小结如下： （1） 垂直平面（VP）工作辊弯辊系统 垂直平面（Vertical Panel）弯辊系统是最早的轧机控制带材板形的重要而有效的手段之一，包括单缸工作辊正弯，双缸工作辊正弯，单缸工作辊负弯，以及支撑辊正弯。到目前为止，垂直平面弯辊系统仍然是板形调整的重要技术之一。广泛应用于各类轧机中[21]。 （2） 连续可变凸度（CVC）系统 基于连续可变凸度（Continuously Variable Crown）系统的CVC轧机主要是由两个可移动的瓶形辊身组成。瓶形辊的辊径差和普通辊的凸度值大小相似，安装相反，互补成对称辊缝，辊缝略微呈S形。通过特殊S形工作辊的轴向窜动，来达到连续变化空辊缝正、负凸度（等效于工作辊正、负凸度）的目的。缺点是辊型复杂，磨削精度高而且困难，辊型互换性差，辊耗增加，轧辊接触压力大。在一个轧制单位过程中，如工作辊出现较大的磨损和变形，则将影响其调控性能偏离设定的要求，并且由于工作辊与支撑辊之间接触压力的分布呈S形，使磨损后的支撑辊也成S形，如不及时换辊，将影响其设定的调控性能，为此，CVC支撑辊需采用较短的换辊周期[22]。但由于CVC轧机控制板凸度的能力极强，操作方便且易改造，所以发展较快，世界各国普遍采用。我国宝钢在2050热连轧精轧机组七个机架上均采用了此项技术[23]。 （3） HC控制轧机 HC（High Crown）轧机是为了克服阶梯支撑辊不能随板宽变化而改变其支撑辊与工作辊接触长度的缺点以及提高工作辊弯辊效果而开发的。HC轧机是中间辊横移的六辊轧机，通过中间辊的相反方向横移来改变中间辊与工作辊的接触长度，以适应其板宽的变化。HC轧机具有工作辊直径小、板形控制稳定、改善边部减薄、同宽度轧制数量多以及可实现自由程序轧制的优点。但HC轧机也具有结构复杂、机架高、设备投资大、轧辊易剥离、操作维修难的缺点。尽管这样，HC轧机仍旧属于高精度板形，板凸度控制的轧机，不失为具有划时代意义的新型轧机。所以HC轧机发展迅速，世界各国均广泛采用。我国也研制成功了HC冷轧机[23]。
板形控制作业实现板形控制的主要方法及原理 李艳威机电研一班s2*******
实现板形控制的主要方法及原理 李艳威1, （1. 太原科技大学研1201班太原） 摘要：介绍了六种类型的实现板形控制方法，包括热轧过程中对板形的控制；采用液压AGC系统控制板厚及板形；通过轧辊有载辊缝的控制，进行板形控制；通过选择机型实现板形控制；采用板形控制新技术以及控制策略和控制系统的结构对板形控制的影响。每个类型的方法中列举了具体实现的技术，并简要介绍了该技术的基本原理。 关键词：板形控制方法原理 The Method of Achieving Plate-shaped Control and Principle LI Yanwei1 （1. Taiyuan University Of Science And Technology,The graduate class of 1201,Taiyuan） Abstract:Introduced six types of shape control method , Including the plate-shaped control in the hot rolling process;Adopt Hydraulic AGC System to control the shape of plate;Through the roll-load roll gap control the shape of plate;By selecting models to achieve plate-shaped control;Adopt new technologies plate-shaped control. Listed for each type of method to achieve technical, and briefly describes the basic principles of the technology. Keyword: plate-shaped control method principles 0 前言 为了说明金属纵向变形不均的程度，引入了板形(Shape)这个概念。板形是板带的重要指标，包括板带的平直度、横截面凸度(板凸度)、边部减薄三项内容。直观说来,所谓板形是指板材的翘曲程度；就其实质而言，是指带钢内部残余应力的分布。作为带材重要的质量指标之一，板形已越来越受到生产厂商与用户的重视，其好坏直接影响到带材对市场的占有率。下面介绍几种常见的板形控制技术及其简单原理。 热轧过程中带钢的板形及带钢性能在 宽度方向上和轧制方向上的控制、酸洗的拉矫过程、冷轧过程的板形控制、连续退火时温度和张力的控制、乎整机的板形控制及涂层前的拉矫等构成了一个全过程的复杂的 冷轧板形控制系统．在这个系统中，前一个工序的出口板形影响后一个工序的板形．所以，带钢的最终板形不可能单独由系统中的某一个工序或某一设备所决定，而由整个系统决定。 1 热轧过程中对板形的控制 热轧过程中，根据钢种不同，设定热轧目标终轧温度．必要时还要提高钢坯的出炉温度，确保热轧带钢的边部终轧温度控制晶粒均匀成长，尽量消除硬度沟的影响，为冷轧提供较为合适的板形．尤其是热轧后部设立平整机，通过在热状态下，平整机的拉伸矫平，消化板形缺陷。 2 采用液压AGC系统 为了实现轧件的自动测厚控制(简称AGC)，使得纵向板形得以实现平直度，在现代板带轧机上一般装有液压压下装置．采用液压压下的自动厚度控制系统，通常称为液压AGC．AGC系统包括：(1)测厚部分，
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e011699790.html, 板形控制的发展及其应用 作者：李坤 来源：《硅谷》2011年第06期 摘要：板形是板带的重要质量指标够。随着仪表、电器、汽车及轻工业的发展，对板带 板形的要求日趋严格。但在我国，带钢板形的自动控制还是一个相当薄弱的环节，每年由板形不良所造成的经济方面的损失十分严重，了解和解决我国板带生产中板形质量问题是一项具有巨大经济意义的课题。 关键词：板形控制；轧机；板形预测；变形 中图分类号：TG335文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0320140－01 金属在轧辊作用下经过一系列的变形过程轧成需要的板材。最终产品的板形受到许多因素的影响，总括起来，这些因素可以分为内因（金属本性）和外因（轧制条件）两个方面。轧制条件的影响更为复杂，它包括更为广泛的内容。凡是能影响轧制压力及轧辊凸度的因素（例如摩擦条件、轧辊直径、张力、轧制速度、弯辊力、磨损等）和能改变轧辊间接触压力分布的因素（例如轧辊外形、初始轧辊凸度）都可以影响板形。 1 板形控制的发展 1.1 板形理论的发展。板形理论的发展可以分成三个阶段，第一阶段是以轧辊弹性变形为基础的理论；第二阶段是日本新日铁和美国为代表的以轧件为基础的动态遗传理论；第三阶段为钢铁研究总院建立的轧件轧辊统一的板形理论。 1.1.1 轧辊弹性变形的板形理论。最初的轧辊弹性变形研究是在二辊轧机L门上，并假设轧制力沿辊身全长均匀分布，也没有考虑轧件和轧辊之间的弹性压扁。由于物理模型过于简单，处理方法也十分粗糙，对要求处理的四辊和六辊轧机，并要求给出精确的轧后端面分布，这种简单方法不能胜任。自20世纪60年代，轧辊弹性变形的研究发展很快，其方法主要是以M.D.Stone为代表的弹性基础梁理论和以K.N.Shohet为代表的影响函数法以及有限元方法。我国轧钢界从20世纪70年代起对轧制理论与技术的研究大都集中在轧辊弹性变形的理论方面。这种理论对轧制过程主要起到分析指导作用，不能直接用于在线控制。 1.1.2 轧件连轧过程的板形理论。20世纪70年代末，日本新日铁与日立、三菱合作在HCPC等板形控制轧机的开发过程中，提出了以实验为基础的板形理论研究新思路，得到了板形于扰系数和遗传系数为基本参数的板形向量模型，直接应用于生产。20世纪80年代，美国阿姆柯钢铁公司提出影响矩阵方法，提出前面机架改变弯辊力或轧辊凸度不仅影响本机架板
基于“大数据”的冷轧板形分析与控制技术研究 Research on flatness analysis and control in cold rolling based on big date 包仁人1，张 杰1，李洪波1，程方武2，贾生晖2 BAO Ren-ren 1, ZHANG Jie 1, Li Hong-bo 1, CHENG Fang-wu 2, JIA Sheng-hui 2 （1.北京科技大学 机械工程学院，北京 100083；2.武汉钢铁（集团）公司，武汉 430083） 摘 要：为充分利用冷轧过程中的工艺数据，总结板形控制过程中的规律，文章借鉴了“大数据”的相 关思想，对板形检测结果和大量工艺数据进行了分析，找到边部板形缺陷难以控制的原因在于冷连轧机现有板形控制手段能力不足，进而提出了能提高轧边部板形控制能力的辊形优化方法，并进行了工业试验，证明此方案的有效性。 关键词：大数据；板形；冷连轧机；辊形优化中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)03(下)-0010-03Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.03(下).03 收稿日期：2014-12-01 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（FRF-TP-14-019A2） 作者简介：包仁人（1986 -），男，辽宁本溪人，博士研究生，研究方向为冷轧板形控制、数据挖掘和辊形优化。 0 引言 近年来，“大数据”引起了社会各界广泛的高度关注。2012年3月22日，美国总统奥巴马正式宣布美国政府将斥资2亿美元启动“大数据研究和发展计划（Big Data Research and Development Initiative ）”。这是继1993年美国政府宣布“信息高速公路”计划后的再一次重大的科技发展部署，美国对大数据的研究上升为国家意志，必将对未来科技、经济的发展带来深远的影响[1]。在维克托·迈尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中“大数据”指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据用于分析的方法，大数据具有4V 特点：Volume （大量）、Velocity （高速）、Variety （多样）、Veracity （真实性）[2] 。 目前对“大数据”的研究多集中在数据的存储、读取等方面[3, 4]，建立可快速读取的数据平台，而如何从工业数据中发现并总结规律方面的研究较少。现代化的冷连轧机配备有完整的多级计算机系统，涉及轧制过程监测与控制、物料系统跟踪、合同订单跟踪等，生产线上有大量的传感器，实时采集的信息数据量以GB 为单位存储在服务器中，仅某六辊CVC 冷连轧机基础自动化部分传感器所记录的数据量每天可达6GB ，这些数据被大部分被束之高阁，仅用于出现事故时定点分析及查询[5] 。如何科学、高效的处理轧制过程工艺参数，明确板形控制状态，是冷轧生产单位的迫切需求[6～8] ，因此可将聚类 分析、数据挖掘等“大数据”分析方法引入到冷轧板形 分析领域。 1 冷轧板形缺陷的聚类分析 解决冷轧板形缺陷问题的前提是准确分析板形缺 陷的形式，实际生产过程中往往通过实物板形跟踪来确定板形缺陷的类型，但这种靠人工进行的判断方法存在着效率低下的问题，且因采样较少不能全面的反映板形缺陷问题。因此有学者提出利用模式识别方法来对板形缺陷进行分析[9, 10]，将板形仪的检测信号识别为几类确定的板形缺陷，如中浪、边浪、四分之一浪和边中复合浪，这类识别方法中多需对板形检测信号进行拟合，面对成千上万组的板形检测结果计算速度较慢。 某冷连轧机为五机架超宽六辊CVC 轧机，最大可轧带钢宽度达2080mm ，通过对其所轧带钢板形长达两年的跟踪，发现同批轧制规格和钢种近似的带钢，稳定轧制阶段的板形缺陷具有相似性，其浪形幅值和形态接近，因此本文借鉴了“大数据”的思想，采用基于密度和网格的聚类分析方法[11]对大批量带钢的板形检测结果进行特征提取，再利用模式识别方法计算各板形缺陷分量，并利用MATLAB 编程实现聚类分析与模式识别过程[12]，与传统板形模式识别方法相比，省去了大量的曲线拟合过程，计算速度从每千帧信号30s ，降低至每千帧5s 以内，而所得板形缺陷识别结果与传统方法保持一致，证明对冷轧板形分析而言，采用聚类分析的方法是可行的。通过对1000多卷，近百万帧冷轧带钢板形检测数据进行分析后发现，此机组所轧带钢板形缺陷以边中复合浪为主，且轧机难以对此类板形缺陷进行有效控制，严重影响后续生产以及用户的使用。 2 冷轧板形相关工艺参数的大数据分析 为确定复杂板形缺陷难以控制的原因，需对轧机的板形控制工艺参数进行分析，以往多对单参数的时域检测信号进行分析，忽视了各工艺参数间的联系性，不能
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。学号：200ssss422 H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY毕业设计 论文题目: 年产50万吨高速线材轧制规程设计 学生姓名： ss 学院：ss学院 专业班级： ss 指导教师： ss 教授
2011年03月8日引言 冷轧是在常温下，对合适的热轧退火带卷进行带张力的轧制压下过程。钢的冷轧于19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽20~25mm的冷轧带钢。 必要性：热轧带材到一定厚度，难以保证温度均匀，钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀给生产带来了难题。钢材热轧过程中的温降和温度分布不均匀不能轧出头尾尺寸一致的带卷。特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引起的轧件首尾温差往往带使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小到一定时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。 而且，热轧工艺技术水平尚不能使钢带表面在热轧过程中不被氧化。氧化铁皮造成的热轧表面质量不光洁，远不能达到生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。 优势：冷轧生产具有表面光洁、尺寸精度高、生产过程没有抢温，保证温度均匀的要求、容易实现轧制润滑等优点。因而在薄板带生产中广泛使用冷轧工艺。 冷轧带钢产品的尺寸精度、板形、表面质量和性能都达到很高的要求。 工艺：并卷——酸洗——轧制——拆卷——退火——镀锌（锡、铝） 来料要求：来料凸度、厚度、抗力符合要求。 特点：冷轧过程没有再结晶软化，凸度严格按照比例凸度轧制，来料凸度不控制必然残余应力出现瓢曲。一个轧程75~80%。常选五机架连轧或三机架可逆，单机架可逆产量过低。
冷轧板带板形控制技术 板形控制是冷轧板带加工的核心控制技术之一，近年来随着科学技术的不断进步，先进的板形控制技术不断涌现，并日臻完善,板形控制技术的发展，促进了冷轧板带工业的装备进步和产业升级，生产效率和效益大幅提升。 板形的概念(Concept of Shape) 1板形的基本概念 板形直观来说是指板带材的翘曲度，其实质是板带材内部残余应力的分布。只要板带材内部存在残余应力，即为板形不良。如残余应力不足以引起板带翘曲，称为“潜在”的板形不良；如残余应力引起板带失稳，产生翘曲，则称为“表观” 的板形不良。 2板形的表示方法 板形的表示方法有相对长度差表示法、波形表示法、张力差表示法和厚度相对变化量表示法等多种方式。其中前两种方法在生产控制过程中较为常用。 3常见的板形缺陷及分析 常见的板形缺陷有边部波浪、中间波浪、单边波浪、二肋波浪和复合波浪等多种形式，主要是由于轧制过程中带材各部分延伸不均，产生了内部的应力所引 起的。 为了得到高质量的轧制带材，必须随时调整轧辊的辊缝去适合来料的板凸度，并补偿各种因素对辊缝的影响。对于不同宽度、厚度、合金的带材只有一种最佳的凸度，轧辊才能产生理想的目标板形。因此，板形控制的实质就是对承载辊缝的控制，与厚度控制只需控制辊缝中点处的开口精度不同，板形控制必须对 轧件宽度跨距内的全辊缝形状进行控制。 影响板形的主要因素(Leading factor on Shape control) 众所周知，影响板形的主要因素有以下几个方面∶ (1)轧制力的变化；(2)来料板凸度的变化；(3)原始轧辊的凸度；(4)板宽度； (5)张力；(6)轧辊接触状态；(7)轧辊热凸度的变化。 板形控制先进技术(Advanced Technologies of Shape Control) 改善和提高板形控制水平，需要从两个方面入手，一是从设备配置方面，如采用先进的板形控制手段，增加轧机刚度等；二是从工艺配置方面，包括轧辊原 始凸度的给定、变形量与道次分配等。