VC轧机板形控制技术的发展

板带轧制设备现状与发展趋势板带轧制设备现状与发展趋势1.引⾔现代的钢铁企业是由炼铁、炼钢和轧钢三个主要的⽣产系统组成的，轧钢⽣产是钢铁⼯业⽣产的最终环节。

现代轧钢技术与装备以板带⽣产为代表。

板带⽣产从产品和⽣产⼯艺上主要分为冷轧带钢和热轧带钢两⼤领域。

按产品品种的不同，⼜有碳钢、不锈钢、硅钢等热、冷轧⼯艺。

板带钢的⽣产设备依据其⽣产⼯艺的不同⽽设备组成也有较⼤的差异。

轧机是实现板带轧制过程的设备，泛指完成轧材⽣产全过程的装备﹐包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。

但⼀般所说的轧机往往仅指主要设备。

2.轧制设备的历史回顾2.1 世界轧机发展历史据说在14世纪欧洲就有轧机，但有记载的是1480年意⼤利⼈达·芬奇设计出轧机的草图。

1553年法国⼈布律列尔轧制出⾦和银板材，⽤以制造钱币。

此后在西班⽛、⽐利时和英国相继出现轧机。

1728年英国设计⽣产了圆棒材轧机。

英国于1766年有了串列式⼩型轧机，19世纪中叶，第⼀台可逆式板材轧机在英国投产，并轧出了船⽤铁板。

1848年德国发明了万能式轧机，1853年美国开始⽤三辊式的型材轧机，并⽤蒸汽机传动的升降台实现机械化。

接着美国出现了劳特式轧机。

1859年建造了第⼀台连轧机。

万能式型材轧机是在1872年出现的；20世纪初制成半连续式带钢轧机，由两架三辊粗轧机和五架四辊精轧机组成。

近⼏⼗年来，发达国家在这轧制设备及技术上的则发展更为迅猛。

2.2 国内轧机发展概况50年代，我国从原苏联引进了鞍钢1700热连轧机和1700可逆式冷轧机及相应的⽣产技术，该装备技术⽔平属当时世界先进⽔平。

60年代我国⾃主设计制造了2800、4200⼤型板轧机和1700热连轧机，其机械、电⽓传动等装备均国产，这些⾃主制造设备⽐当时国际⽔平是落后⼀些，主要表现在⽆厚度⾃动控制系统（AGC）。

70年代武钢1700热、冷连轧机引进，使我国轧钢技术达到了当时世界上的先进⽔平，国内也开展了AGC的⼯业实验和推⼴应⽤。

轧机测厚仪带钢轧机与板形控制技术研究对常见带钢轧机的类型进行讨论，对先进板形控制技术展开阐述。

关键词：轧机;自动厚度控制;板形控制目前，hc轧机已发展了多种机型。

我们所说的中间辊移动的hc 轧机，也称为hcm六辊轧机。

此外，还有工作辊移动的hcw四辊轧机，以及工作辊和中间辊都移动的hcwm六辊轧机。

hc轧机的主要特点是：（1）通过轧辊的轴向移动，消除了板宽以外辊身间的有害接触部分，提高了辊缝刚度；（2）由于工作辊一端是悬臂的，在弯辊力作用下，工作辊边部变形明显增加。

如果对弯控制板形能力的要求不变时，则在hc轧机上可选用较小的弯辊力，这就提高了工作辊轴承的使用寿命并降低了轧机的作用载荷；（3）由于可通过弯辊力和轧辊轴向移动量两种手段进行调整，使轧机具有良好的板形控制能力；（4）能采用较小的工作辊直径，实现大压下轧制；（5）工作辊和支承辊都可采用圆柱形辊子，减小了磨辊工序，节约了能耗。

这种轧机典型应用如宝钢1550冷轧酸洗——连轧机组。

轧辊凸度边续可变轧机-cvc(continuouslyvariablecrown)轧机cvc轧机的基本特征是：（1）轧辊(工作辊)的原始辊型为s形曲线呈瓶状，上下轧辊互相错位1800布置；（2）带s形曲线的轧辊具有轧辊轴向抽动装置。

虽然cvc轧机与hc轧机一样有轧辊轴向抽动装置，但其目的和板形控制的基本原理是不同的。

hc轧机是为了消除辊间的有害接触部分来提高辊缝刚度，以实现板形调整的，是刚性辊缝型。

cvc轧机则是通过轧辊轴向抽动装置来改变s形曲线形成的原始辊缝形状来实现板形控制的，是柔性辊缝型。

当上下轧辊对称布置时，辊缝各部分高度相同。

如果上轧辊向右移动，下轧辊以相同的移动量向左移动，则辊缝中部高度变小。

反之，上辊向左移动，下辊以相同的移动量向右移动，辊缝中部高度变大（如图1所示）。

cvc轧机的主要特点是：（1）通过一组s形曲线轧辊可代替多组原始辊型不同的轧辊，减少了轧辊备品量；（2）可以进行无级辊缝调整来适应不同产品规格的变化，以获得良好的板带平直度和表面质量；（3）辊缝调节范围大，与弯辊装置配合使用时，如1700mm板带轧机的辊缝调整量可达600μm。

ficijqzjim1sijqzjim21223vc辊内辊型优化模型的建立根据前述分析并结合文献所述vc轧机的相关板形理论可知对于特定vc辊轧机大轧制压力的轧制过程而言在所轧带材的宽度厚度钢种等产品特征参数与轧制压力压下率前后张力弯辊力vc辊油压等轧制工艺参数以及工作辊与支撑辊外辊型曲线都确定的前提下表征成品带钢板形的参数轧机出口前张力横向分布值1i实际上就取决于vc辊内辊型其表达式为1i根据前述分析可知vc辊内辊型曲线优化设计的目的就是通过设计寻找到一种合适的套筒内辊型使得vc轧机在产品大纲内轧制所有规格的产品时塌陷位移处于合理范围内轧机出口板形良好最大板形不超过一定的幅值
中国机械工程第 ２ ４ 卷第 ２ ２期２ ０ １ ３年１ １ 月下半月
Ｖ Ｃ 轧机内辊型优化设计技术的开发
白振华１ 王 凯１ 王亚军１ 常金梁１ 周庆田１ 柯阳林２
燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 、 １． 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室 ， 秦皇岛 ， ０ ６ ６ ０ ０ ４ 宝钢冷轧厂 ， 上海 ， ２． ２ ０ １ ９ ０ ０
［］ ， 展（ 如宝钢 １ 塌陷 ５ ５ ０ Ｃ Ａ Ｌ Ｖ Ｃ辊平整机组等 ２ ）
１ Ｖ Ｃ 辊结构及塌陷位移简介
如图 １ 所 示 ， 芯 轴、 套 Ｖ Ｃ 轧 辊 由 旋 转 接 头、 筒、 油腔以及孔道五个部分组成 。 在轧制过程中 ， 通过控制 Ｖ Ｃ 轧辊油腔内部液压油的压力来调整
３ － ４］ 。 当油压连续变化时 ， 套筒的外廓形状 ［ 就会得
２ Ｖ Ｃ 轧机内辊型优化设计技术的开发
２． １ Ｖ Ｃ 辊内辊型设计方案的提出 解决 Ｖ Ｃ 轧辊在大轧制压力下轧制时套筒发 生塌陷影响轧机 板 形 控 制 能 力 的 问 题 ， 理论上讲 如图３ 有两种解决方案 ： ① 芯轴采用 外 凸 式 辊 型 ， 所示 ； 如 图 ４ 所 示。 虽 ② 套 筒 采 用 内 凸 式 套 筒， 然， 从 作用 的机理上 来 说， 这两 种 方案 是一 样的： 在正常小轧制压力轧制时套筒内壁与芯轴表面不 其板形 控 制 原 理 与 普 通 不 带 内 辊 型 的 发生接触 ， 当进行大轧制压力轧制时 ， 套筒内 Ｖ Ｃ 轧辊相同 ； ， 壁与芯轴表面出 现 局 部 接 触 从 而 将 套 筒 外 壁 的 塌陷位移传导至 套 筒 内 壁 ， 将筒壁塌陷量控制在 是抑制双边浪等板形缺陷发生的 允许的范围内 ， 关键 ， 如 图 ５ 所 示。由 于 套 筒 与 芯 轴 是 通 过 热 装 固定在一起的 ， 如果芯轴采用外凸式辊型 ， 套筒将 无法安装 。 也就是说 ， 方案 ① 实际上是不可行的 。 这样 ， Ｖ Ｃ辊内辊型设计的实质就是通过对 Ｖ Ｃ 辊套筒内辊型曲线的优化设计来控制 Ｖ Ｃ 辊轧机 在大轧制压力下 筒 壁 的 塌 陷 量 ， 从而抑制双边浪 等板形缺陷的发生 ， 提高成品带材的板形精度 。

科技成果——热轧、冷轧、中厚板板形控制技术成果简介现代工业的发展使得用户对板带钢的板形质量提出越来越苛刻的要求，板形控制技术已经成为标志现代化板带热轧机、冷轧机和中厚板轧机的技术装备和自动化水平的代表性技术。

项目组从“六五”至今一直在板带轧制工艺研究、板形控制技术的消化和自主创新领域进行了不懈的努力，取得了多项重要成果并投入实际应用。

包括：能够提供变接触VCL/VCR支持辊技术，自动消除辊间有害接触区，显著改善了轧机的板形控制性能，增加了弯辊调控效果，降低了轧辊消耗，延长了换辊周期。

能够提供高效变凸度HVC/LVC工作辊技术，克服CVC工作辊技术在轧制窄带钢时表现板形调节能力不足的缺陷，实现板形调节与带钢宽度和窜辊量均成线性关系，显著增加轧机的板形调节能力，解放弯辊力，为L1的板形实时控制预留空间。

能够提供非对称ASR/ATR工作辊技术，解决热连轧机组中下游机架不能兼顾板形控制和工作辊磨损控制的难题，在获取好的板形质量的同时实现自由规程轧制。

同时，该技术可实现对边部板形要求较高的专用钢的稳定生产。

能够提供均压型PPT中间辊技术，消除了HC轧机辊间接触压力尖峰，解决了轧辊严重剥落损伤问题，提高了板形质量和成材率。

能够提供成套板形控制模型，包括过程控制级（L2）的板形设定控制模型和基础自动化级（L1）的弯辊力前馈控制模型、凸度反馈控制模型、平坦度反馈控制模型、板形板厚解耦控制模型和轧后冷却补偿模型等，实现连续生产过程中高精度的板形自动控制。

以上研究成果在武钢1700冷连轧、宝钢2030冷连轧、武钢1700热连轧、鞍钢1700热连轧、鞍钢2150热连轧、济钢1700热连轧、莱钢1500热连轧、日钢1580热连轧、武钢2800中板等生产线取得了长期稳定应用。

本项目适用于所有的新建和欲改造的板带轧机包括热轧机、冷轧机和中厚板轧机。

同时通过技术集成和转移，可为轧钢技术装备国产化作出较大贡献。

经济效益及市场分析经济效益主要体现在改善产品的板形质量、提高轧机的生产率和成材率、降低生产成本等方面，同时由于价格优势，可为企业降低投资成本，节省外汇。

VC轧机板形控制技术的发展摘要：本文详细阐述了vc轧机的结构原理和设计特点，并分析了该轧辊系统板形控制的基本原理。

关键词：vc轧机结构特点板形控制随着国内外冶金工业的发展，在我国的板带材生产中已经广泛应用四辊板带轧机，为了最大限度地提高轧制成材率，一方面采用合理的轧制工艺，通过将轧机工作辊、支承辊与原始磨削辊型进行配合；另一方面轧机还应具备一定的辊型调整手段。

由于工作辊面所形成的有载辊缝形状决定了实际轧件的截面形状，而这又受到轧制时轧制力、轧辊配置、弯辊力等因素的影响和制约。

因此，在板带轧制中如何根据产品的平直度原则进行四辊板带轧机的辊型的辊型设计及辊型调整越发重要。

1 冷轧板形缺陷与控制所谓板形，就是轧制后带材所产生的波浪和瓢曲。

实际上就是指板带材的翘曲程度。

由于各种因素的影响，带材在辊缝中的纵向延伸方向往往是不均匀的。

通过对板形进行检测进而实现板形自动控制，只有连续不断地、准确地将板形状况及时地反馈给控制系统，板形控制系统才能以此为依据向执行机构发出正确的调节指令，实现板形闭环自动控制。

2 控制板形问题的基本方法2.1 hc轧机在普通四辊冷轧机的基础上对hc轧机进行处理，通过在工作辊和支承辊之间设置可以进行轴向移动的中间辊，采用更小的直径的工作辊。

主要特点是：①中间辊的位置可根据板宽调整，可以减小工作辊的弯曲挠度和工作辊与支撑辊的弹性压扁，因此可以显著地减小带钢边缘减薄现象；②中间辊的轴向移动在一定程度上减小了工作辊与支承辊的有害接触区，使有害接触区不再阻碍液压弯辊，液压弯辊的板形控制功能得到明显改善；③采用了较小的工作辊直径，减小了轧制力和轧制力矩。

2.2 cvc轧机cvc轧制采用s型轧辊，上下轧辊的辊型相反布置，调节轧辊的轴向位置可以获得不同的辊缝形状，以满足轧制带钢的板凸度和板形要求。

cvc轧机的特点主要表现在：①多组原始辊型不同的轧辊可以通过一组s型曲线轧辊进行代替，在一定程度上减少了轧辊的备用数量；②通过调整无级辊缝进而适应不同产品规格的变化；③辊缝调节范围大。

的影 响 不 大 ； Ｖ 辊 承 栽 时 ， 当 Ｃ 油压 不 能始 终 保 持 辊 套 向 外 涨 ， 载 时 辊 套 可 能 发 生 反 弯 ， 芯辊 内凹 陷 ； 大 承 向 与
辊 径 相 比 ， 辊 径 弯 辊 和 油 压 的 调 控 效 果 会 增 加 ， 辊 缝 横 向 刚度 会 降低 ； 套 壁 厚 的 减 小会 使 ＶＣ辊 油压 的 小 但 辊
度对 ＶＣ辊 平整 机 板 形 控 制 能 力 的影 响 ， 以期 为 现场 ＶＣ辊 平 整 机 工 艺 参 数 的 设 定 提 供 理 论 依
据。
图 １ ｖｃ 辊 系 的 有 限 元 模 型
Ｆｉ ． ｎｉｅ ｅｅ ｎｔｍ ｏ ｌｏ ｇ １ Ｆｉ ｔ ｌｍｅ ｄｅ ｆＶＣ ｏｌ ｒ ｌ
第３ ３卷 第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
武
汉
科
技
大
学
学
报
Ｖｏ ． ３。 ．６ １ ３ Ｎｏ Ｄｅ ． ｃ ２０１ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ
辊 如何 配合 ， 不 能 达 到 只 改 变 四次 凸度 的 目的 ， 可 能 只 通 过 内、 弯辊 的 配 合 来 消 除 高 次浪 形 ； 弯 辊 的 都 不 外 外 调 控 功 效 比 内 弯辊 增 大 ４ ； Ｃ 辊 油 压 的 调 控 效 果 主 要 体 现 在 二 次 凸 度 的 改 变上 ， 变 油 压 后 对 四 次 凸 度 ２ Ｖ 改
整机 ， 上 、 支撑 辊 采 用 Ｖ 辊 。ＶＣ辊技 术 是 其 下 Ｃ 将平 整机 支撑 辊设 计成 辊 套 式 ， 轧 辊辊 套 与 轧 在 辊 芯辊之 间 留有 环行 空腔 ， 以便 空 腔 与 高压 液 压 系统 相连 ７ 。该 平整 机 ＶＣ辊 系统 设计 压力 最 大

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。

VC轧机内辊型优化设计技术的开发白振华;王凯;王亚军;常金梁;周庆田;柯阳林【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2013(024)022【摘要】针对VC辊轧机在大轧制压力轧制时,套筒塌陷位移抵消VC辊油压凸度、减弱轧机的板形控制效果并引起成品带钢产生双边浪板形缺陷的问题,充分结合VC 轧机的设备与工艺特点,提出了一套VC辊内辊型优化设计技术,通过对VC轧辊套筒内凸式辊型的设计,使得轧机在大轧制压力轧制时,套筒内壁与芯轴表面出现局部接触,从而将套筒的塌陷位移控制在允许的范围内,抑制了双边浪等板形缺陷的发生,提高了VC轧机的板形控制范围,进一步拓宽了VC轧机的应用领域.【总页数】5页(P3096-3100)【作者】白振华;王凯;王亚军;常金梁;周庆田;柯阳林【作者单位】燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,秦皇岛,066004;宝钢冷轧厂,上海,201900【正文语种】中文【中图分类】TG333.17【相关文献】1.VC轧机板形控制及辊型优化技术的研究 [J], 白振华;杨杰2.SVC技术在济钢热连轧的应用 [J], 杨恒3.SVC无功补偿技术在济钢热连轧的应用 [J], 杨恒;屠元吉;孟庆余4.“热连轧超薄超高强带钢智能轧制技术开发及应用”项目获得2018年冶金科学技术三等奖 [J], 倪建能5.CVC热连轧精轧机组板形计算软件的开发 [J], 刘立忠;吕程;赵启林;刘相华;王国栋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

科技成果——板带轧机板形控制技术成果简介提高板带轧机板形质量的一个重要途径是采用新的板形控制技术。

目前普遍采用的诸如加大弯辊力、采用可移动中间辊等手段在提高了轧机板形控制能力的同时，也带来了轧辊剥落、辊耗增加等负面结果。

目前国内已经投产的板带轧机在板形控制方面均存在一些不足。

本成果在板形控制和辊形设计思想上实现了突破和创新，通过与宝钢和武钢等大型钢铁企业的合作，获得了板形质量明显提高的实际效果，年经济效益超亿元。

获得了包括国家科技进步一等奖、原冶金部科技进步一等奖在内的多项奖励。

技术主要内容1、板带轧机变接触轧制技术板带轧机变接触轧制简称VCR（Varying Contact Rolling），由与轧机形式相适应的辊形设计（“VCR变接触支持辊”、“均压型PPT中间辊”、“轴向移位变凸度工作辊”和“ASR非对称自补偿工作辊”）及配套的工艺制度、控制模型和带钢平坦度检测装置等多项技术所组成。

具有增强轧机对板形的调控能力、提高消化来料板形和规格波动能力、使机架间负荷分配趋于合理、保证轧制过程顺行、提高板形质量和生产率、实现超平材超薄材等极限难轧品种的轧制、降低轧辊及轴承消耗等效果。

武钢和宝钢等企业的冷热连轧机已采用了这项技术。

2、板带轧机板形控制模型板形控制模型与控制系统是现代化板带轧机的重要标志，是实现板形自动控制的关键。

通本单位自主开发了热连轧机板形自动控制模型、板形板厚解耦模型、冷连轧机的弯辊自动设定模型和板形控制目标生成模型，并成功应用于大型工业轧机，属于国内首创。

该技术的开发和应用，不仅提高了轧机板形自动控制的水平，改善了产品质量，提高了生产效率，同时也显示在板形控制这个国际前沿领域，我国的理论研究和技术开发已经达到了国际先进水平。

应用范围及效益本项技术不需要对设备进行大的改造，因此适合国内的各类四辊、六辊轧机，如常规四辊、HC、CVC、WRS、PC等薄带轧机以及中厚板轧机等。

我国已经投产和正在建设的宽带钢轧机和中厚板轧机有几十套，以年产200万吨的连轧机为例，通过提高板形质量，年经济效益可达千万元。

n a
o n o
d g f
h if ti n g
s
d is ta n
e s
e e
,
In in g th
e
dd i t i n
15
n s
e
r e
l a t io
m
y
t he
r
t
e
r
iP
la
o r
e
n w
d
e
t
r
ip
w id t h
n
.
a n se
d
r o u
ll
-
lo
a
d
de
r
iv
e
d
e
f iv
ro e
fi
rs
o n e
e u n
bi
a
b
r
r u
e
wh i i tio n
te
a
.
h
b
s e e
d
f
in
e o
e
d
a s
t
lo a d d 15
n a
l
l
e
盯
e
o
f
il
i
n
h
e
r m o s u
th d
e
l
l lin g o
o o e o
n o
t
d
Th
e r o
n o
d
a
m Po
n
n e n
q
u a
da r ti
w
t
o
h
i
eh

论述VC轧机的发展及应用高园（安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山，243002）摘要：本文通过对板带钢轧机的发展过程的分析,特别是分析了VC轧机结构对钢板精度的影响,指出了现代板带钢轧机和VC轧机的发展方向。

关键词：板带钢轧机；VC轧机；轧制；发展和展望引言近年来，随着现代板材加工业向高度自动化方向的发展，以及板带材的使用范围日益广泛,用户对带材平直度公差的要求日趋严格。

为了满足用户的需求，国内外涌现出大量的以控制板形质量为目的的新型轧制设备，日本住友金属工业株式会社研制的凸度可变式轧辊系统（Varaiable Crown Roll System简称VC轧辊），即液压胀形轧辊系统就是其中的一种，并已在日本的和歌山钢厂、鹿岛钢厂以及中国的宝山钢铁集团公司等工厂成功地应用于工业生产，在控制带材的板形方面取得了良好的效果。

为了给国内VC辊的设计和研制提供必要的理论基础和相关资料，本文一方面通过对VC辊多种结构参数的计算，研究了VC辊各结构参数对凸度形成的影响规律；同时以宝钢1550OCAL平整机为例，对VC辊内部油压与带材平直度的关系进行了定量研究。

1 板带钢轧机发展概述轧制过程中存在两种变形,既轧机的弹性变形和轧件的塑性变形。

我们希望轧件的塑性变形容易从而减少变形功;为保证轧件的尺寸精度,我们希望轧机的弹性变形减小。

轧辊的弹性变形包括弹性压缩变形和弯曲变形,弹性压缩影响板带的纵向尺寸精度,可以通过计算弹性变形的大小控制;而弹性弯曲变形影响板带的横向尺寸精度,计算较复杂且不易控制,技术人员在这方面做了很多的工作。

现有的板带轧机从受力的角度可以分为两种类型:一种是轴承在轧辊的两端,如二辊、三辊劳特、四辊、CVC 和HC 轧机等;另一种是将背衬轴承分散支撑在轧辊的辊身长度上,以森吉米尔轧机为代表。

板带生产最初都是采用二辊式轧机。

为了能以较少的道次轧制更薄更宽的钢板,必须加大轧辊的直径,才能有足够的强度和刚度去承受更大的轧制力,减少轧辊的挠度。

冷轧板带板形控制先进技术的进展作者：薛明来源：《中国科技博览》2012年第10期[摘要]：冷轧板带是钢铁工业的主要产品之一，它是汽车、家电、造船、航空航天等行业的重要原材料，其表面质量直接影响最终产品的质量和性能。

在板带制造过程中，由于原材料、轧制设备和加工工艺等诸多方面的原因，冷轧带钢表面出现裂纹、辊印、刮伤和浪形等不同类型的缺陷，严重影响产品的使用，给下游企业带来了一定的经济损失。

对于冷轧产品，板型和划伤缺陷是必须预防的，一旦出现必须查找原因并及时作出解决方案。

[关键词]：冷轧板形控制先进方法中图分类号：TU755.3+1 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）10- 0014–01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。

一、板形的概念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、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。

二、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；板宽度；（5）张力；（6）轧辊接触状态；（7）轧辊热凸度的变化。

ｕ 而 酬 ．
Ｉ ０ ０ ／ ０ １ １龙 ０〕 ０ １乃 ｏ ｎ ｏ １１ ０ ４０ ０
２ Ｖ ６ Ｈ 冷乳机控制手段 Ｃ Ｃ － Ｓ
２ ． １ Ｃ Ｃ辊窜动 Ｖ
Ｃ Ｃ－ Ｓ Ｖ ６Ｈ 冷轧机的中间辊窜动机构安装在轧机操 作侧， 个液压缸分别驱动， 由４ 采用两个伺服阀分别控 制上、 下辊的窜动力和窜动速度， 位置传感器控制窜动 位置， ． 具有位置控制系统和同步控制系统。其窜动速度 与轧制速度、 轧制力的关系如图４中间辊的窜动分预 ； 设定状态和轧制状态两种情况， 预设定状态时设定条件 是无轧件、 开辊缝、 弯辊力保证轧辊间无滑动接触， 由 设定距离确定轧辊的转动速度 ，其计算公式如 下 ：２辊 ）６ ｘｓ ｌ ， ｖ（ －Ｏｄｘｘｋ其中Ｉ＝ ００ ａ ａ／ ｌ １ 加速度为 ｋ ０； １ ｍｓ ｄ为 ． ／； 设定距离。 速 ５ ， 卫 窜动 度等于 最高缸速， 践 实
辊径、 不同辊径差 △ Ｄ所能产生的速度差如图 ２ 所示，
仅仅为轧制速度的千分之几或更小， 远远小于轧制时 轧制带材速度的前滑值， 所以轧辊与轧件间不会产生 不良 影响； 辊与轧 轧 辊之间的弹 性压扁使轧辊间能 够 全表面接触， 轧制时轧辊间轧制油膜的存在也使轧辊 间微量滑动的影响被消除。不同宽度带材的辊间接触 应力分布如图３ 所示， 可见在中间辊小头侧存在一定 程度的应力集中情况， 这是Ｓ 形曲线及较大辊径差必 然产生的结果， 相对于４ 辊轧机略有增加， 但高次Ｃ Ｃ Ｖ 曲线方程的应用使辊间应力集中的情况大为减小， 据 设备使用厂家的资料显示轧辊的磨损情况与普通 ４ 辊
术成为目前世界上最先进的轧制技术之一。 情况；Ｖ ； Ｃ曲线在辊身最大辊径差为０ － ．ｍ 不同 Ｃ ． ０ ｍ， ４ ８
收稿日期： ０－８１ ２ ３０－０ ０ 第一作者简介： 都京林（９１ ）男， 龙江 １ － ， 黑 哈尔滨 工程师。 ７ 人，

铝板带冷轧生产的板形控制技术及策略发布时间：2022-05-23T02:35:58.915Z 来源：《中国科技信息》2022年第2月3期作者：韦成强[导读] 本文从当前常见的铝板带冷轧生产技术问题入手，对当前造成铝板带冷轧板形不良韦成强广西柳州银海铝业股份有限公司广西柳州 545001摘要:本文从当前常见的铝板带冷轧生产技术问题入手，对当前造成铝板带冷轧板形不良、不满足品控要求的因素进行了分析，分析了各类技术在生产实践当中的关键点，同时结合当前比较流行的CVC六辊轧机，探讨应该如何在该设备条件与技术环境下实现冷轧板形控制，从而在丰富相关理论成果的同时，也为同业提供一定的参考。

关键词:冷轧生产；铝板带；板形控制1.板形控制对铝板带冷轧生产的重要性与影响因素对于采用冷轧工艺生产的铝板带来说，板形是否符合生产预期，是决定板带产品质量与外观是否合格的重要判断标准[1]。

而对铝板带冷轧生产板形存在影响的重要因素主要有下列几种：第一，热轧的原料板形。

只有在原料板形标准的情况下，冷轧铝板带才能够最终保证板形标准。

第二，工作辊的凸度，包括工作辊的长度、硬度，同时需考虑坯料合金、宽度以及进行轧制过程中受热的凸度变化等。

第三，正负弯辊对工作辊辊型的改变，最终对辊间缝隙实现变化。

第四，道次加工率。

每一道的加工率是否恰当，是轧辊的弹性变形以及辊间缝隙是否恰当的关键。

第五，进行冷轧生产时的前后张力，在张力变化的过程中，轧制力也会出现改变，最终通过轧辊本身的弹性变形来实现对轧辊间缝隙的改变。

第六，冷轧用油的冷却。

无论是任何材质的轧辊，都会因为轧制出现热膨胀，这种温度导致的变形会使铝板带的宽度方向的厚度变化不均，只有在冷轧用油能够冷却轧辊的时候，板形才能维持稳定。

在20世纪90年代末到21世纪初，我国常见的宽幅铝板带冷轧机械通常是四辊设计，轧机宽度最多见的都不足2000mm，板形主要是通过轧辊角度倾斜、正负弯辊调整工作辊、分段冷却等方式完成控制[2]。

由于辊缝 是 由上下两 根工作 辊形 成 的 ， 以 ， 制 所 控
３ Ｃ Ｃ工作辊辊型 曲线形式 的确定 Ｖ
． ３ １ 辊缝的一切方法都需通过工作辊才能实现。以工作辊 ３１ 辊 面 曲线 ［ 由于 Ｃ Ｃ工作辊辊型曲线呈 Ｓ ， Ｖ 形 而最简单的 ｓ 为核心 ，可 以把控制 辊缝 即控制 板形 的方法分 为控 制 种形 式 ： 工作辊辊 型 、 制工 作辊 的弯 曲变形 、 控 改变工 作辊在 轧 形 曲线有 ３ （ ） 条正 弦曲线 ： １一 机 中的位 置等 三类 。
ｈ ｝－ ＿＿ ＿Ｊ
—Ｉ ＝
Ｉ
－ Ｌ ＂Ｒ
，
对于任何一根工作辊， 其辊型函数 Ｄｘ （ 又可表示成 ： ）
Ｏｘ ＝ ｏ —０＝ ０Ａ ｘ （ Ｄ （ ｆ ａ＋ （ ） ｘ ） — （） ９
Ｉ 】
式 中 ：ｏ ａ为常数 ；ｏ ｆ为初 始移动量 ； （为偶 函数 。 Ａｘ ）
有更大难度 ，另一方面 目 前各国对板带材的要求越来
越高。日益激烈的市场竞争和各种高新技术的应用使
得 板带材 的横 向和纵 向厚度 精度越 来越 高 ，也 推动着 板形 控制 技术 和轧机机 型 的不断 向前发展 。 从 板形 生成机 理 的分析 可 以得 出 ，对 板形 的控制
Ｅ 窜 ９
关 键 词 Ｃ Ｃ Ｖ 辊 辊面曲线 辊缝 函数 辊 型函数
１ 前 言
板带材是广泛应用于国 民经济各部门的重要材
料， 板带材的材料性能 、 几何尺寸和表面质量是其主要
Ｃ Ｃ辊 （ ｏｔ ｕｕｌ Ｖ ｒｂｅＣｏ ｎ 是将 上 下 工 Ｖ Ｃ ｎｉ ｏｓ ａｉ ｌ ｒｗ ） ｎ ｙ ａ 作 辊 加工 成 互 补 的曲线 形 “ ”两 根 辊按 相 反 的方 向 ～， 移动便 可 以连续改 变辊缝 的凸度 。

2024年热轧带钢生产中的板形控制热轧带钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械制造、汽车工业等领域。

而板形控制则是热轧带钢生产过程中的一个重要环节，能够直接影响到热轧带钢的质量和使用性能。

在____年，板形控制在热轧带钢生产中将继续扮演着关键角色。

1. 板形控制的意义和目标板形控制是指在热轧带钢生产过程中通过调整辊系、辊形和轧制参数等手段来控制带钢的板形，使之达到设计要求。

板形控制的主要目标包括：(1) 保证带钢的平直度，能够满足用户的加工和使用要求；(2) 控制板形变化范围，使得带钢在整个轧制过程中的变形尽可能稳定；(3) 提高带钢的质量，减少瑕疵和缺陷的产生；(4) 提高生产效率，降低生产成本。

2. 板形控制的主要手段在____年的热轧带钢生产中，板形控制将继续采用一系列先进的技术手段，包括：(1) 辊系设计和优化：辊系是热轧带钢生产中的核心部件，能够直接影响到带钢的板形。

在____年，辊系设计将更加注重提高辊系的刚性和稳定性，减少辊系的变形和震动。

同时，通过优化辊系的布局和辊形参数，进一步改善带钢的板形。

(2) 轧制参数调整：轧制参数是指在热轧带钢生产过程中对轧制力、轧制温度和轧制速度等参数进行调整的工艺控制手段。

通过合理调整轧制参数，可以实现对带钢板形的精确控制和调整。

在____年，轧制参数调整将更加灵活多样化，以适应不同规格和材质的带钢生产需求。

(3) 先进的辊形技术：辊形是指辊子横截面曲线的几何形状。

不同的辊形可以产生不同的轧制力和变形规律，从而实现对带钢板形的控制。

在____年，先进的辊形技术将继续应用于热轧带钢生产中，以提高带钢的板形控制能力。

(4) 实时检测和反馈控制：在____年，板形控制将更加注重实时检测和反馈控制。

通过使用先进的传感技术和检测设备，可以及时获取带钢的板形数据，并通过反馈控制系统对轧制参数进行调整，从而实现对带钢板形的即时控制和调整。

3. 板形控制的挑战和发展趋势在____年热轧带钢生产中的板形控制也面临着一些挑战和发展趋势。

控制轧制技术的高度发展6．2控制轧制技术的高度发展6．2．1 控制轧制机理的系统化有关控制轧制的研究到这一时期已经积累了很多，但是，由于控制轧制是在各轧钢厂的制约条件下实施的，要得到相同性能的具体方法会因不同情况而有差异。

因此，有必要将控制轧制的机理系统化、通用化，通过对各种理论的整理得到适用于各种情况的控制轧制方法。

作者等在已经建立的理论基础上加上独自的研究结果，归纳总结为“高温加工热处理的热轧)，到现在也常被引用，在此稍作详细介绍。

首先，在铁素体·珠光体钢的控制轧制中，大量引入“奥氏体中相变为铁素体相变核的特异点(heterogeneities)工艺，通过由此引起的相变组织的微细化来改善机械性质。

铁素体粒的有效晶粒细化和由此带来的机械性质的改进如同图6-1所示那样受到多种因素的复合作用，该报告还对铌钢的例子进行了考察研究。

铌钢的粗晶粒奥氏体加工后的再结晶并不发展(见图5-3)。

在前面的图2-12已经表示了为发展再结晶所必需的加工程度及与加工前奥氏体晶粒的关系，阐明了多道次轧制时各道次进行的渐进晶粒细化有利于再结晶的发展。

如图2-13所示，一般认为在高温、高应变范围发生动态再结晶，在此，若处于动态再结晶的临界应变以上，则再结晶粒径与初期粒度、应变量无关，仅由加工温度来决定动态再结晶的高温、高压下，这在实际轧制中很难实现，而且由于再结晶粒度粗，对实际控制轧制的晶粒细化本身没有太大意义。

在中间温度加工量中，初期粒度和加工量对再结晶影响大。

因此，最好是一边使再结晶产生的同时，分阶段使晶粒细化。

实际的连续冷却轧制，在中等程度加工量时，即使发展再结晶，也不具有现实意义。

但是，如果加工前晶粒很细，这时对再结晶进行充分加工的话，再结晶将于数秒内结束，变成二者择一的处理。

在该范围如果给再结晶以必要的轧制道次压下量，则压下量越大，且温度越低，则再结晶粒越微细。

通常的轧制是一个道次压下是在20％以下居多，因此1个道次的压下量不再结晶的情况占多，但是一般认为再结晶有某种程度的压下累积效果。