轧制厚度及板型控制
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一、铸轧产品的板形控制1 常见铸轧板形2 评价铸轧坯料板形的主要指标两边厚差:每块样板距两边部50mm所测厚度的差值,即h1-h2;中凸度:(中间厚度减去两边厚度的平均值/中点厚度)×100%,即[h0-(h1+h2)/2]/h0×100%其中:h0为板样中部的厚度值;h1、h2分别为距带材两边50mm处的厚度值。
例如:WS侧边部厚度值为7.206mm,DS侧边部厚度值为7.234mm,中部厚度值为7.258mm,则根据公式,计算其中凸度为0.52%纵向厚差:在一个轧辊周长沿长度方向上测得的任意两点厚度的最大差值,即沿板材轧制线方向,板材厚度的最大值减去最小值。
同板差:沿宽度方向对称两点差值的最大值的绝对值/中间点厚度值×100%;例如,某板样测量值如下7.206、7.208、7.228、7.236、7.248、7.258、7.246、7.242、7.240、7.238、7.234,则其同板差为(7.238-7.208)/7.258×100%=0.41%3 板形的测量方法每块板样从中点向两侧每隔100mm取一点,距两边部50mm各取一点作为测量点,边部第一、二点之间距离小于100mm。
4 板形调整调整方法如下:1、在线调整两侧预载力,适合于微调(<0.03mm),大约10T=0.01mm左右;2、调整楔块:适合于两边厚差>0.03mm的调整。
调整前适当降低预载力(不能太低,否则漏铝),然后调整牌坊架两侧的楔块摇杆,每调摇杆一个行程厚度变化约0.01 mm,辊缝减小可使板厚减小,板的中凸度增大;反之可增大板的厚度及减小中凸度。
3、调整铸轧区长度:铸嘴后撤加大铸轧区长度,铸轧区长度加大,中凸度增大;反之中凸度减小。
操作时需防止铸嘴与辊的间隙太大造成漏铝。
4、调整速度:速度增大,中凸度减小,同时板的厚度减小;调整速度应点动(提速时,应略提高前箱液面;降速时,应略降低前箱液面),防止粘辊或热带的产生。
热轧带钢生产中的板形控制是指通过有效的生产工艺和控制措施,使得热轧带钢的板形达到设计要求,保证其质量和使用性能。
板形是指热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差,包括厚度不均匀、横向偏斜、波浪形状等。
合理的板形控制不仅能提高产品的表面质量、平坦度和尺寸精度,还能减少废品率和提高生产效率。
本文将从板形控制的重要性、主要影响因素和改善措施等方面进行分析和探讨。
一、板形控制的重要性热轧带钢的板形控制对产品质量和性能至关重要,具有以下重要性:1. 保证产品的平整度和尺寸精度。
合理的板形控制可以减少热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差,从而提高产品的平整度和尺寸精度,确保产品符合设计要求。
2. 改善产品的表面质量。
板形不均匀会导致带钢表面产生波浪、皱纹等缺陷,降低产品的表面质量。
通过有效的板形控制,可以减少这些缺陷的发生,提高产品的表面光洁度和平坦度。
3. 减少废品率和提高生产效率。
不合格的板形会导致产品剪切不良、卷取不良等问题,增加废品率。
通过优化板形控制,可以减少废品率,提高产品的一次成型合格率,提高生产效率。
二、主要影响因素热轧带钢的板形受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 轧制工艺参数。
轧制工艺参数对板形的影响是最直接和关键的。
包括轧制温度、轧制速度、带材的展宽比、轧辊的形状等。
合理的调整和控制这些参数,可以有效地改善板形。
2. 带钢的翘曲性能。
带钢的翘曲性能取决于材料的力学性能和内应力状态。
当带钢的翘曲性能较差时,易出现板形不佳的现象。
3. 轧机设备的状态。
轧机设备的磨损程度、轧辊的偏差和挠度等都会对板形产生影响。
定期检查和维护轧机设备,保持其正常状态,对于控制板形至关重要。
4. 轧机辊系布置。
轧机辊系布置的合理性会对板形产生直接影响。
轧机辊系的过柱、过程和反曲等布置方式,可以通过对带材的实际形变过程进行控制,达到改善板形的效果。
三、改善措施为了控制热轧带钢的板形,可以采取以下措施:1. 合理调整和控制轧制工艺参数。
轧制工序质量内控标准1.工作准备1.1工作前,主操手及机组人员必须对设备进行全面细致的检查,确认一切正常后,通知电气人员送电。
1.2主操手必须认真检查轧机的自动灭火等自动控制系统,确认信号指示正确,方可起动轧机。
1.3停机超过一周,更换轧辊或检修后,开机前必须空转,确认无异常后,方可准备生产。
1.4开机前认真检查工艺润滑油的温度压力,1#工艺润滑油的温度应控制在30-45℃,压力应控制在0.4-0.5Mpa,2#轧机油温应控制在30-50℃,压力应控制在0.3-0.5Mpa。
1.5认真检查压缩空气,在压力和干燥机不正常时不准开机生产。
1.6认真检查测厚仪,测头必须清洁,通光孔不得有金属及油垢沉积。
1.7认真清理轧机、轧机导辊及铝箔接触件表面上的灰尘和脏物,保证其清洁。
1.8轧制前必须使用工艺润滑油对轧辊清洗,当轧辊是凉辊时,生产前必须进行预热,时间不得少于20min。
1.9按生产卡片认真核对坯料的合金、状态、批号、规格、有问题时应经有关人员处理后方可投产。
1.10落有灰尘、脏物的铝卷外层要清擦干净或扒掉。
2.轧制2.1上卷要平稳、迅速,落卷要对正夹紧,对准机列中心线。
2.2坯料及中间退火卷的表面温度高于40℃时,不得送入轧制。
2.3料头送入要平行,轧辊咬入后,要及时接通张力和工艺润滑油。
2.4缠头前,必须检查料的表面质量,铝箔料头缠好后,要迅速落下压平辊,保证卷取平整,如打底凸起、折印,要扒掉重新缠卷。
2.5轧制时所用套筒,其表面必须清洁、平整,不得存在尖锐凸起及粘附脏物。
2.6轧制过程中,主操手必须密切注意观察轧机运行参数和工艺参数的变化,发现异常情况要立即停机找设备人员处理,不允许在设备不正常的情况下生产。
2.7正常轧制时,1#机最大压力不允许超过350吨,2#机不允许超过500吨。
2.8主操手可以根据轧制时的具体情况控制轧制速度,但成品道次的最大速度1#机≤500米/分,2#机≤600米/分。
轧机控制系统性能评估在带钢厚度和板形控制方面的应用Performance assessment of control systems in rolling mills – application to strip thickness and flatness controlMohieddine JelaliDepartment of Plant and System Technology, Betriebsforschungsinstitut (BFI)VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH, Sohnstr. 65, D-40237 Düsseldorf, Germany摘要:这篇文献将控制系统性能监测(CPM)技术带入了一个它从未进入过的工业领域——金属加工领域,在这个领域里前人的研究成果并不是很多。
金属加工行业对提高控制器性能比较感兴趣,本文展示了如何在在这个领域里寻找尚未发现的机会来提高控制器的性能。
为了解决这个问题,必须予以考虑特殊的方面,包括在线非连续性能评价,基于时间和长度的评估以及振动诊断。
本篇论文提供了两个关于对冷连轧机控制系统性能评价的工业研究案例:(1)前馈/反馈带钢厚度控制器;(2)带钢平坦度内建模型控制器。
通过分析常规操作数据可以得到性能监测指标——最小方差指数和振荡指数,进尔提出改进措施。
一种用于计算和显示系统性能指数的的监测工具被开发出来,经过修改在这个领域得到了应用。
结果表明对个别的产品生产来说调整厚度反馈控制器能够更好的抑制来料厚度扰动。
平坦度控制器的性能是令人满意的,因此不需要采取措施。
关键词:控制系统性能监测;Harris指数;前馈/反馈控制;方差分析;带钢厚度控制;带钢板形控制1、说明为了在获得高质量产品同时减少工业中对原材料和能源的消耗,迅速的发现并解决过程控制中的故障和明确改进方向是必要的。
热轧带钢生产中的板形控制热轧带钢是一种由连续轧机通过高温轧制过程中制造的带状钢材,具有广泛的应用领域,如建筑、机械制造、汽车工业等。
然而,在热轧带钢生产过程中,由于各种因素的影响,往往会出现板形问题,即钢带在轧制过程中出现不平整、弯曲或起波等现象。
这不仅影响了带钢的质量和性能,还会给下道工序的加工带来困难和影响。
因此,热轧带钢生产中的板形控制至关重要。
板形问题的产生原因多种多样,下面将分析几个主要的因素,并介绍相应的控制措施。
1. 型辊和辊系的设计和调整:型辊是轧制过程中起着塑性变形和形状控制作用的关键元件。
首先,型辊的选择应根据带钢的要求和钢种的性质进行选择,以确保能够得到所需的板形公差。
其次,型辊和辊系的调整是关键,应确保辊系的轴线垂直于水平线,并且各辊之间的间隙和压力均匀,以避免板形问题的产生和扩大。
2. 加热温度的控制:加热温度是热轧带钢生产中的重要参数之一,直接影响到钢材的塑性变形和板形控制。
在加热过程中,应控制好加热温度的均匀性和稳定性,避免温度过高或不均匀导致的板形问题。
此外,还应注意控制加热速度和冷却速度,以控制好板坯的温度梯度,避免板坯的不均匀热胀冷缩引起的板形问题。
3. 轧制工艺的优化:轧制工艺是实现板形控制的关键。
首先,应合理选择轧制规范,确定合适的轧制温度和轧制比例,以控制好板材的塑性变形和减小残余应力。
其次,应注意轧制过程中的控制,在控制好板材的进给速度和板坯的温度梯度的同时,要控制好辊系的磨损和辊承力等参数,以避免板形问题的产生。
4. 板形测量和反馈控制:板形问题的产生往往是由于辊系和工艺参数的变化引起的,因此要及时发现和识别板形问题的存在和变化,就需要进行板形的测量和反馈控制。
目前,常用的板形测量方法主要有激光束法、光干涉法和摄像机法等,通过对板形的实时测量和分析,可以及时调整辊系和工艺参数,以达到板形控制的目的。
总之,热轧带钢生产中的板形控制是一个复杂的问题,需要从多个方面进行综合分析和控制。
热轧带钢板形控制一、 板形基本概念板形是指成品带钢的断面形状和平直度两项指标,二者都是标志带钢质量的重要指标,并且在生产中有着密不可分的联系。
1、断面形状断面形状是带钢厚度沿板宽方向的分布情况,如图1所示。
在实际生产中,以凸度来简单表示,如下式:e c h h -=δ式中:δ——带钢凸度。
h c ——带钢中部厚度。
h e ——带钢两边厚度平均值(由于存在“边部减薄”现象,一般取距带钢边部25~50mm 处的厚度作为边部厚度)。
2、平直度平直度指标表示带钢是否存在翘曲及翘曲的程度,即浪形,见图2。
可用以下几种方法表示:(1) 相对波峰值表示法%1000⨯=L hλ式中:h 、L 0——分别表示浪高和浪距。
(2) 相对长度差表示法相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直部分标准长度的相对增长量。
可用下式表示:I L L x L x 5010)()(⨯-=ε 式中:L(x)——宽度方向任一点x 上的波浪弧长I ——表示平直度的单位,1I 单位相当于1m 长的带材中有10μm 的相对长度差。
图1 带钢横断面形状图2 带钢浪形示意图另外,还有张力差表示法、向量表示法和带钢断面的多项式表示法等。
二、 板形控制原理 1、凸度控制在带钢轧制过程中,其断面形状最终将取决于两工作辊间的辊缝形状。
因为辊缝形状由工作辊辊型曲线决定,所以,凡是影响工作辊辊型曲线形状的因素都会改变带钢的断面形状。
影响带钢凸度的因素有:(1) 工作辊原始凸度; (2) 工作辊热凸度; (3) 工作辊磨损凸度;(4) 工作辊在轧制力及弯辊力作用下产生的弯曲挠度;(5) 工作辊在不均匀分布的轧制力作用下沿板宽方向产生的弹性压扁。
控制带钢凸度(即控制工作辊辊缝形状)的方法因轧机的技术装备水平不同而不同。
(1) 以原始辊型设计为基础,合理地编制轧制规程。
通过合理分配各架轧机的负荷,来补偿因轧辊热凸度、磨损凸度和弹性变形而带来的辊缝形状的改变。
钢板板型控制要求一、检查、控制标准一类合同、出口合同对板型的控制加严,不平度要求为3mm/2m,钢板头尾及边部翘起高度不得大于3mm。
此类合同不允许存在肉眼可见的钢板瓢曲。
其他合同不平度按3mm/m控制。
二、控制要求目前板型存在问题的主要集中在30mm以上钢板横瓢及钢板头尾存在明显上翘或下扣。
因此特要求如下:1、厚度大于30mm的钢板,终冷温度低于640度的,必须在热矫直机前返红5~10秒后再进行矫直。
对于终冷温度低于设定50度以上的,返红时间延长5秒钟。
2、厚度大于50mm的钢板,不管是否控轧,适当降低轧制及抛钢速度,保证轧制后板型平整,头尾不允许上翘或下扣,无硬弯。
3、精整车间重点对一类合同和出口合同厚度30mm以上钢板进行测量,测量要求为每批钢板测量第一张母板全板和最后一张母板全板,存在超标的进行冷矫,并测量该批次所有钢板的平直度情况。
薄规格及其他合同按照10张母板测量一张进行控制。
对于目视可见瓢曲的,都必须冷矫。
冷矫后仍超标的,上报技术科,由技术科确认后按照技术科安排处理。
4、热处理车间对一类合同和出口合同全部进行测量,对其他合同板每5张母板测量一张。
对于不保性能钢板,测量超标的,进热处理炉挽救后,再次测量。
对于目视可见瓢曲的,必须测量平直度。
对于保性能不平度超标的钢板及不保性能挽救后仍超标的,上报技术科,由技术科确认后按照技术科安排处理。
5、轧钢车间热矫直机操作工对矫完后的钢板板型负责,对板型不良钢板要进行多遍矫直。
多遍矫直后仍瓢曲的,通知后部车间、调度室及技术科。
每隔半小时对冷床上钢板板型进行确认,对冷床上存在5张以上板型不良的,通知后部车间、调度室及技术科,并在后续矫直时微调矫直参数,保证钢板板型。
6、精整车间、热处理车间必须每隔1小时关注在线及下线钢板的板型情况,对于出现5块以上板型不佳的,立即通知轧钢车间、调度室及技术科。
7、对于后续出现批量板型不佳,后部车间未反馈,按照10元/张落实考核相关车间;热矫直机未反馈,而后部车间反馈的,按照10元/张落实考核轧钢车间。
4板形控制4.1 板形的基本概念板形是指成品带钢断面形状和平直度两项指标,通常说的板形控制的实质是对承载辊缝的控制,断面形状和平直度是两项独立存在的指标,但相互存在着密切关系。
板形可以分为视在板形和潜在板形两类。
所谓的视在板形是指在轧后状态下即可用肉眼辨别的板形;潜在板形是指在轧制后不能立即发现,而是在后部加工时才会暴露。
例如在有时从轧机出来的板子看起来并无浪瓢,但一经纵剪后,即出现旁弯和浪皱,于是便称这种轧后板材具有潜在板形缺陷。
图4-1给出了断面厚度分布的实例,轧出的板材断面呈鼓肚形,有时带楔形后者其他的不规则形状。
这种断面厚度差主要来自不均匀的工作辊缝。
如果不考虑轧件在脱离轧辊后所产生的弹性回复,则可认为实际的板材断面后度差即等于工作辊缝在板宽范围内的开口厚度。
从用户的角度看,最好是断面厚度等于零。
但是这在目前的技术条件下还不可能达到。
在以无张力轧制为其特征的中厚板热轧过程中,为保证轧件运动的稳定性,从而确保轧制操作稳定可靠,尚要求工作辊缝(因而也就是所轧出的成品断面)稍带鼓形。
断面形状实际上是厚度在板宽方向(设为x坐标)的分布规律可用一项多项式加以逼近。
h(x)=he+ax+bx2+cx3+dx4式中he——带钢边部厚度,但由于边部减薄(由轧辊压扁变形在板宽处存在着过渡区而造成的),一般取离实际带边40mm处的厚度为he。
其中一次项实际为楔形的反映,二次抛物线对称断面形状,对于宽而薄的板带亦可能存在三次和四次项,边部减薄一般可用正弦和余弦函数表示。
在实际控制中,为了简单,往往以其特征量——凸度为控制对象。
出口断面凸度式中He ——板带(宽度方向)中心的出口厚度。
δ=Hc-He为了确切表述断面形状,可以采用相对凸度CR=δ/h作为特征量考虑到测厚仪所测的实际厚度为he或hc,也可以用。
δ/he或δ/hc(见图4-2)平直度是指浪形、瓢曲或旁弯有无及存在的程度。
平直度和带钢在每个机架入口与出口的相对凸度是否匹配有关(见图4-3)。
鞍山师范学院学报J ou rna l of A nshan N or m a l U n iversity2005204,7(2):41-43冷轧板带机运行中的板形控制史 华(鞍钢职工大学机械系,辽宁鞍山114002)摘 要:分析了热轧过程、冷轧、轧机压下量均匀程度、轧辊变形、压扁量与金属恒流动等影响板材板型的主要因素;介绍了采用液压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、采用板形控制新技术和采用新型轧机等板形控制的途径和方法.关键词:板形控制;冷轧板带机;轧制中图分类号:TG333.7+2 文献标识码:A 文章篇号:100822441(2005)022*******The Shape Con trol of Runn i n g Cold2rolli n g Str i p M illSH I Hua(D epart m ent of M echanical,A ngang College forW orkers and S taff,A nshan L iaoning114002,China)Abstract:Analyze the main fact ors that affect shape of stri p by hardness homogeneity of r ollbody,r oller out of shape,flattering a mount,metal’s fl owing side ways during the hot r olling p r ocessand cold r olling p r ocess;I ntr oduce t o app ly hydraulic p ressure syste m AGC t o contr ol shape ofstri p and thickness of stri p,contr olling shape thr ough contr olling r oller sea m;app ly ne w technol ogyof shape contr ol and app ly ways and methods of ne w2type r olling m ill’s shape contr ol.Key words:Shape contr ol;Cold2r olling stri p m ill;Rolling 板材轧制过程就是轧机的弹性变形和轧件的塑性变形以取得预期的合格型材的过程.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.随着仪表、电器、装备制造业、汽车及轻工业的发展,对板带的板形要求日趋严格.自上世纪60年代开始研究板形以来,为提高产品的精度和成材率,在技术上,研制了各种新型轧机,开发了新工艺、新的检测手段和控制系统;在基础理论上,对板形控制的数学模型进行了深入细致的研究,用计算机模拟轧钢过程,对轧后板形和横向厚差进行精确的设定、预测和控制.本文讨论冷轧带钢机轧制过程中的板形控制问题.1 轧机运行中对板形的影响因素1.1 热轧过程在热轧过程中,金属的晶粒被破碎,同时发生再结晶,再结晶晶粒大小取决于轧制温度、时间和变形程度.通常带钢边沿比中部冷却快,这一区域易生成一种高硬度的不完全再结晶铁素体组织而形成硬度沟,冷轧时延伸困难.两个区域延伸反差很大,导致了带钢内应力的上升,一旦内应力超过带钢的屈服极限,硬沟处便呈现封闭形状的小边浪.1.2 冷轧由于轧制力的作用,轧钢机轧制时工作机座产生一定的弹性变形.机座变形与轧制力有关,在轧制过程中的轧制力有波动,则在一定原始辊缝下,机座的弹性变形也有一定波动.使得轧件沿长度方向的收稿日期:2004-05-21作者简介:史华(1971-),女,辽宁鞍山人,鞍钢职工大学讲师.24鞍山师范学院学报第7卷厚度发生变化,产生了纵向厚度偏差;如果波动沿宽度方向不均匀变化,将使轧件产生横向偏差,并导致板形的变化.1.3 轧机压下量均匀程度如果热轧板带坯料板形良好,在冷轧过程中产生的板带波浪形或瓢曲形,主要决定于板带轧制时纵向延伸的不均匀程度.当板带两边压下量大于中部时,板带两边的延伸量较大,就产生了边浪,如果中部压下量大于边部,使中部的延伸量较大时,则产生中部浪形.1.4 轧辊变形在轧件塑性变形的同时,轧辊也发生弹性变形.轧件的变形热和磨擦热,导致轧辊也发生热变形.此外,由于轧制过程中产生轧辊磨损、轧辊辊缝形状不匀,造成带钢沿宽度方向上延伸分布不匀.轧辊本身有可能质量不高,形成辊面软点、辊面压痕,都会对板形产生影响,尤其是在板面凸度上的影响[1].1.5 压扁量与金属横流动对板形的影响有些板带横断面在接近板边部厚度突然减小,这一现象称为边部减薄,边部减薄量直接影响板边部切损的大小,与成才率有密切关系.发生边部减薄现象主要原因有:(1)轧件与轧辊的压扁量在轧件边部明量减小;(2)轧件边部金属的横向流动要比内部金属容易得多,这也进一步降低了轧件边部的轧制力及其与轧辊的压扁量,使轧件边部减薄量增加.2 控制板形的基本途径以往对冷轧板形的研究,只注重冷轧的过程,主要集中在轧制过程中轧辊系统的弹性变形、轧辊的磨损、热凸度以及变形区中金属塑性变形等.事实上,冷轧带钢的生产要经过冶炼—连铸—热轧—酸洗—冷轧—退火—平整—涂层—剪切包装等诸多工序.其中热轧、酸洗、冷轧、退火及平整等工序对带钢的板形有直接影响.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、平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,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)在选择机型方面从根本上改善冷轧板形.如目前国际上HC系列冷轧机,CVC轧机、PC轧机和VC轧机等,均为采用了板形控制新技术的装备.(3)当轧机的机型及设置已经确定,控制策略和控制系统的结构将对板形好坏起着决定性的作用.现代化的冷连轧机,大多由4~6个机架组成.在末机架设置板形测量辊,实现在线闭环控制,关键是有效控制前道机架的出口板形,确保进入末机架带钢板形缺陷不超出末机架的控制能力.(4)冷轧机下游工序设备的板形控制.通过卷取机张力辊的拉力作用改善带钢的不平直度,平整机在平整过程中改善原先冷轧过程中发生延伸不均匀的纤维条.3 冷轧过程对板形控制的主要方法3.1 采用液压AGC系统控制板厚及板形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,检测轧件的实际厚度;(2)厚度比较和调节部分,将检测得到的轧件实际厚度与轧件的给定厚度比较,得出厚度差;(3)是辊缝调节部分,根据辊缝调节量讯号,通过压下装置对辊缝进行相应的调整,以减少或消除轧件的厚差,保持板形的恒定.3.2 通过轧辊有载辊缝的控制,进行板形控制如果轧制时各影响因素稳定,则通过合理的轧辊原始辊型设计,可获得良好的板形.但在轧制过程中,各因素在不断变化,需要随时补偿这些变化因素对轧辊有载辊缝形状的影响.因此,按照轧制过程中实际情况,必须随时改变辊缝凸度,这就产生了辊温控制法和液压弯辊控制法.温控制法是人为地沿轧辊辊身长度方向进行冷却或加热,使辊温发生变化改变轧辊凸度,来适应板形控制需要.液压弯滚辊法是将液压缸压力作用在轧辊辊颈处,使轧辊产生附加弯曲,以补偿由于轧制力和轧辊温度等同步变化而产生的轧辊有载辊缝的变化,以获得良好的板形.液压弯辊法能迅速改变辊缝形状,具有较强的板形控制能力,是板形控制的最有效方法.3.3 采用板形控制新技术板形控制新技术的基本原理有:(1)增加有载辊缝的刚度.轧制过程中,轧制力发生波动而仍然能保持有载辊缝形状的稳定性,有利于减小轧后板带板形波动.有载辊缝在轧制时的稳定性可用辊缝刚度系数来表示:Ks =Δq /ΔCR 式中Δq 为单位板宽轧制力的波动量,ΔCR 为辊缝凸度CR 对应于q 的波动量采用提高辊缝系数Ks 来增加板形控制能力的辊缝,视为刚性辊缝型,如:采用工作辊或中间辊(六辊轧机)游动来调节轧制力分布,从而提高了辊缝刚度.(2)加大轧辊辊缝(或有载辊缝)的调节范围.一般四辊轧机,工作辊原始辊型确定后是一定的,显然不能适应各种轧制情况.为了使其(或有载辊型)能适应轧制情况的变化而作相应的变化,应采用加大轧辊原始辊缝调节范围来控制板型,这就是柔性辊缝型.当前,从工艺技术方面改善板形控制已臻于成熟.现有的轧制设备和轧制工艺上的不断改进,使冷轧板带板形控制得到了一定程度上的解决.但板型控制新技术和从控制板型的新型轧机上取得预期的板形控制结果,已成为一种发展趋势.3.4 采用新型轧机,从根本上改善轧机运行中的板形控制(1)目前国际上流行CVC 轧机、PC 轧机和VC 轧机,它们的共同特点是:通过轧辊轴向抽动或摆角位置来改变原始辊缝状态,以实现无极辊缝调整,从而实现板形控制,为柔性辊缝型[2].我国自行研制开发的XGK 型轧机,对传统轧机提出了挑战.它采用了辊系准刚性、消差性、可宽性、不需弯辊和抽辊等新技术,在控制上不需AGC 、APC 等大小闭环等复杂的控制系统,能够生产出横厚差小于±1μm ,纵向厚差小于±2μm 的高精度产品[3].4 结 语轧钢设备运行中的板形控制是一个极其复杂的系统工程.冷轧带钢板形受各工序的影响,必须从整个系统进行全面控制,单一采用何种新型轧机不能代替.在已有的传统轧机运行中,以液压AGC 、弯辊装置等工艺方法改善板形控制是必要的,在一定时期内仍将做为板形控制的主要方法.但在冷轧机组新建或更新技术改造中,采用新机型,从设备改进上入手,使轧制过程中的板形控制登上一个新的台阶,亦是冶金行业发展的趋势.参考文献:[1]陈贻宏.350冷轧机钢度测量研究[J ].武汉钢铁学院学报,1996,(增刊):40-47.[2]傅作宝.冷轧薄钢板生产[M ].鞍山:冶金工业出版社,1996.[3]张凤泉.HC W 轧机辊系变形的有限元计算[J ].钢铁,1992,27(11):28-32.(责任编辑:陈 欣)34第2期史 华:冷轧板带机运行中的板形控制。
铝箔轧制中的板形控制板形控制是铝箔轧制中的核心技术,是提高箔材成品率和产品质量的关键操作,也是实现高速轧制的基本条件。
笔者根据从事箔轧多年的实践,谈谈板形控制的原理及方法,供同行参考。
1 箔轧形状缺陷的产生和不平度的描述箔材平直度的好坏取决于轧件宽度方向上各点纵向延伸是否相等。
当发生不均匀变形时,变形体内的应力分布也呈不均匀分布,导致附加应力产生,变形结束后留在变形体内形成残余应力。
当变形体内残余应力间的相互作用不能抵消,且超过箔材维持箔面刚性平衡的应力水平时,轧制中的铝箔将发生形状失稳,出现诸如中间波浪、两边波浪、单边波浪、或二肋波浪等形状缺陷,以松弛不均匀变形产生的残余应力,则箔面的平直度遭到破坏。
由于轧制变形区内变形情况的复杂性,易受外部其他因素的影响而具有很大的随机性,轧件均匀变形的可能性并不大,因此实际生产出的铝箔或多或少都带有一定程度的不平度。
平直度是衡量铝箔质量的重要指标,需要定量描述以界定平直度合格与不合格范围。
目前常用的有两种方法:不平度和相对长度差。
其前提是把板材或箔材轧制中出现的波浪视为正弦波形,如图l所示。
图1 板箔材的波浪度1.1 不平度该方法是取一条纵向试样置于平台上,测定波高、波长。
算出波高与波长比值百分数。
该方法简单易行,但易受被测试样自重影响,波高、波长测量准确性不高,箔材轧制中很少采用。
λ=h/L×100%(1)式中:λ—不平度;h—波高;L—波长。
(1)式中当λ=1%时,波浪就较为明显。
1.2 相对长度差图1曲线部分和直线部分相对长度差由线积分求正弦曲线长度后得出:△L/L=(πh/2L)2(2)式中:△L/L—相对长度差;h—波高;L—波长。
△L/L单位为I。
相对长度差为10-5时为1个I单位,板形的不平度或板形偏差:Σ=105△L/L,Σ单位为I。
该方法是纵向取1 m箔材,沿横向切取宽约20mm的窄条,展开后测量长度方向增量△L,纵向最短的窄条长度(其△L=0)视为L,把△L、L值代入(2)式求出△L/L。
薄规格钢板轧制板形控制技术应用分析摘要:薄规格规格钢板通过轧制后的原始板形通常较差,要解决工艺过程的难题,实现高效化生产,需从生产管理、工艺技术和设备能力上进行系统的创新与改进。
基于此,本文对影响薄规格钢板生产的主要因素以及薄规格钢板轧制板形控制技术应用进行了分析。
关键词:薄规格钢板;精轧机;板形;温度1 影响薄规格钢板生产的主要因素1.1 精轧机轧制温度精轧机轧制过程中,受工作辊冷却水、辊道冷却水、钢板长度等影响,钢板在轧制过程中降温很快。
从现场生产情况来看,薄规格钢板精轧机轧制7道次,开轧温度在1000℃以上,终轧温度在780℃左右,才能保证正常轧制。
精轧机开轧温度低于980℃,终轧温度低于750℃,就极易出现甩尾、刮框等生产质量问题。
1.2 厚度控制轧制6mm×3000mm钢板,精轧机设定厚度6.2mm,轧制后钢板实际厚度为6.8mm,存在厚度控制不到位问题。
分析精轧机PDA数据,第4道次轧制完成后,检测到轧制力超过200t。
而EGC为无负载压下单元,当轧制力超过200t时,EGC停止动作,由此造成后面几个道次辊缝调节EGC不动作,全部由HGC完成。
而受行程和保护影响,HGC不能完全达到所需要的辊缝调节量,造成末道次设定辊缝与实际辊缝偏差较大,产生了设定厚度与实际厚度的偏差,精轧机厚度控制达不到质量要求。
1.3 板形控制板形控制是轧制薄规格钢板的一项关键技术,包括平面板形控制、浪形控制以及镰刀弯板形控制等。
由于精轧机无弯辊、窜辊等板形控制手段,辊型稳定性存在一定问题,前后推床导板对中性有差异等,造成轧制薄规格钢板的板形控制难度很大。
L2数学模型,如轧辊热凸度数学模型、轧辊磨损数学模型等计算值与实际值的差别,影响了精轧机轧制规程以及板形控制。
1.4 轧制规程料型选择、坯料的加热制度都影响轧机的轧制规程,轧制规程是否合理,直接决定了薄规格钢板能否顺利轧制。
粗轧机轧制道次不超过6道次,精轧机轧制道次不超过7道次,才能保证精轧机轧制温度。