带材板形的自动控制

板形自动控制系统1板形1.1板形板形是板带的重要质量指标，主要包括板带的平直度，横截面凸度（板凸度）、和边部减薄量三项内容。

1.1.1板形平直度是指板带纵向形状平直度，即板带纵向有无波浪形。

其实质是板带内部产生了不均匀的残余应力。

例如：我们在生产过程中常见的边波，主要是由于在轧制过程中板带纵向延伸量的不均匀造成的。

当板带两边压下量大于中部时，板带两边延伸量较大，就产生了边波，如图1.1。

我们在生产过程中当边波出现，通常采用用加大张力的方法来消除边波。

冷轧带钢平直设备设计指标如表1.1。

图1.1表1.1冷轧带钢平直度设备设计指标。

带钢厚度范围（mm）带钢宽度（mm）1000~15000.2~0.6 9Unit0.5~1.0 8Unit1.0~1.5 6Unit1.1.2板凸度板凸度分为绝对板凸度和相对板凸度。

绝对板凸度是带板沿厚度方向中心处厚度与边部厚度的厚度差。

我们生产中的来料钢卷中高在五丝以内。

相对板凸度是将绝对板凸度除以板带的平均厚度。

带板在轧制过程中能够均匀延伸时，轧后板带绝对板凸度较轧前板带绝对凸度缩小一个延伸率，就能够获得良好的平直度。

1.1.3边部减薄量边部减薄是在板带轧制时发生在轧件边部的一种特殊现象。

考虑这一现象后的板带横断面在接近板带边部处，其厚度突然减小，这种现象称为边部减薄。

故严格来说，实际的板凸度是针对除去边部减薄区以外的部分来说的。

边部减薄量也是板形的一个重要指标。

边部减薄量直接影响板带边部切损的大小，与成材率有密切关系。

我们生产的钢卷边部10~30公分为板型做松区，也就是边部减薄区。

发生边部减薄现象的主要原因有两个：1）轧件与轧辊的压扁量，在轧件边部明显减小。

2）轧件边部金属的横向流动要比内部金属容易，这进一步降低了轧件边部的轧制力与其轧辊的压扁量，使轧件边部减薄量增加。

2板形控制2.1板形控制目的板形调控的目的是要轧制出横向厚差均匀和外形平直的板带材。

2.2板形控制分类板形控制系统分为闭环板形控制系统、开环板形控制系统和复合板形控制系统。

轧制厚度及板型控制导读：就爱阅读网友为您分享以下“轧制厚度及板型控制”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 厚度自动控制和板形控制项目1 板带材轧制中的厚度控制项目2 横向厚差与板形控制技术项目1板带材轧制中的厚度控制一、厚度自动控制的工艺基础 1.p-h图的建立（1）轧制时的弹性曲线轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。

轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程S0 ――空载辊缝P――轧制压力K――轧机的刚度系数根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变形曲线，用A 表示。

A（2）轧件的塑性曲线根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线――轧件塑性变形曲线，用B表示。

B（3）弹塑性曲线的建立将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标系中，称为弹塑性曲线，简称P-h图。

注意A线与B线交点的纵坐标为轧制力A线与B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度2. p-h图的运用由p-h图看出：无论A线、B线发生变化，实际厚度都要发生变化。

保证实际厚度不变就要进行调整。

例如：B线发生变化（变为B‘），为保持厚度不变，A线移值A＇，是交点的坐标不变。

C线――等厚轧制线作用：板带厚度控制的工艺基础板带厚度控制的实质：不管轧制条件如何变化，总要使A 线和B 线交到C线上。

p-h图二、板带厚度变化的原因和特点影响板带厚度变化的因素：1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响温度↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓变形抗力对轧出厚度的影响2、来料厚度不均匀的影响来料厚度↓→压下量↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓来料厚度对轧出厚度的影响3、张力变化的影响张力↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓张力对轧出厚度的影响4、轧制速度变化的影响通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。

摩擦系数↓→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓摩擦系数对轧出厚度的影响5、原始辊缝的影响原始辊缝减小，板厚度变薄。

中厚板轧机的板形控制（壹佰钢铁网推荐）板形控制对于提高板带材质量意义重大，是板带压力加工的核心控制技术之一。

近年来，随着先进的板形控制技术不断涌现并日臻完善，促进了板带钢生产装备的进步和产业升级，生产效率和效益大幅提升。

然而，普通中厚板轧机一般为可逆式四辊轧机，常采用单机架或双机架结构布置，有些只具有简单的弯辊装置。

由于设备或工艺的原因，板形控制能力不强，制约了板材质量和成材率的提高。

所以，普通中厚板轧机的板形控制仍然是一个重要课题。

在轧制计划已知的条件下，中厚板轧机板形与板凸度控制手段主要有工作辊弯辊、压下负荷分配以及工作辊和支撑辊的初始辊型。

1. 工作辊弯辊技术。

液压弯辊技术是目前中厚板生产中常用的板形控制技术，其基本原理是通过对工作辊或支撑辊辊颈施加适当的弯辊力来瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后钢板的延伸率沿横向的分布。

工作辊弯辊直接对辊缝形状产生影响，从而改变轧件的出口板凸度。

由于前面道次轧件较厚，凸度遗传效应小，而对板形和板凸度起决定性影响的轧制道次主要是后 3～4 道次，所以不必对一块钢坯所有轧制全部道次都采用弯辊进行板形控制，只需要在后几个关键道次采用弯辊进行板形和板凸度控制即可满足精度要求。

因此，前面道次不采用弯辊，尽量采取大压下量来发挥轧机的能力；最后三或四个道次采用弯辊控制。

2. 压下负荷分配。

在中厚板轧制时，压下负荷分配是板形与板凸度控制的重要手段。

压下负荷分配是通过调整各个道次的压下量使其轧制力改变，从而使承载辊缝形状发生改变，轧件的出口凸度也随之发生改变。

压下负荷分配可以根据生产中在线的板形情况进行适时调整，响应速度快，操作性和适应性较强。

不同的轧制阶段、不同的辊型、不同的轧件材质和不同的轧制温度等所对应的压下规程分配方法不同，所以应该根据实际情况进行动态的轧制负荷分配。

3. 工作辊和支撑辊的初始辊型。

轧辊辊型是影响板凸度的重要因素，所以，改善板形与控制板凸度常见的方法是进行工作辊辊型的合理设计。

热轧带钢线板形控制研究[摘要]：在热轧带钢的生产中，板形问题是经常出现和必须加以控制的问题。

随着客户对热轧带钢要求的不断提升，以及热轧带钢产品薄规格化。

如何提高板形质量，成为了热轧带钢产品质量提升的重要影响因素。

也是各轧钢厂需长久研究的课题。

[关键词]：热轧带钢板形分类控制研究中图分类号：tg333.7+1 文献标识码：tg 文章编号：1009-914x（2012）20- 0010-01热轧卷板【hot rolled coils 】是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。

从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。

由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。

板形是热轧板带产品的一项重要的质量指标。

板形包括带钢整体形状（横向、纵向）以及局部缺陷。

带钢的截面形状（profile）和平直度（flatness）是描述板形的两个重要方面。

截面形状反映的是带钢沿板带宽方向的几何外形，平直度反映的是带钢沿长度方向的平坦形状。

截面形状和平直度是相互影响，相互转化的，共同决定了带钢的板形质量。

1.热轧带钢的板形分类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。

（1）理想板形。

理想板形应该是平坦的，内应力沿带钢宽度方向上均匀分布。

当去除带钢所受外应力和纵切带钢时，热轧带钢板形仍然保持平直。

（2）潜在板形。

潜在板形产生的条件是内部应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但是带钢的内部应力足以抵制带钢平直度的改变。

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。

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。

板形控制四、板形控制板形包括带钢的板廓和带钢的平坦度。

板廓即带钢的凸度和楔形，表示带钢的横向厚度差用凸度和楔形表示。

平坦度包括带钢平直度、不对称度；带钢的浪形，用纵向带钢的延伸差值表示或用带钢的浪形高度表示；平直度表示带钢的综合对称浪形，不对称度表示带钢的不对称浪形。

带钢板形分类：1）理想板形是平坦的，内应力沿带钢宽度向上均匀分布；2）潜在板形是带钢内应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但其内部应力足以抵制带钢平直度的改变，当内应力释放后，带钢板形就会发生不规则的改变；3）表观板形是带钢内应力沿宽度方向上不均匀分布，同时其内部应力不足以抵制带钢平直度的改变，导致局部区域发生了翘曲变形。

1、影响板形的因素1.1 影响板形的因素很多、很复杂，主要有以下几方面：力学条件：带钢沿宽度方向的轧制压力、弯辊力、辊间接触压力几何条件：原始辊型、负荷辊型、热膨胀辊型、磨损辊型来料条件：来料板廓、轧件钢种特性、轧件厚度、轧件宽度、轧件温度、轧件长度等。

1.2 轧制过程中带钢的板形取决于负载下轧辊的凸度、金属的流动和带钢的原始板形：轧辊的空载凸度=轧辊原始辊型+轧辊热态凸度+轧辊磨损凸度轧辊的负载凸度=轧辊空载凸度+轧辊挠度+轧辊弹性压扁以上因素决定了轧机的辊缝形状，轧机的辊缝形状影响着带钢的板形，构成了板形数学模型的主要参数和控制因素。

通过制定原始辊型制度，控制弯辊和窜辊，来改善带钢的凸度和平直度。

1.3 板形不良的产生机理如果带钢的入口凸度和入口厚度的比值与带钢的出口凸度和出口厚度的比值相等，则轧出的带钢是平直的，带钢的平直度为零，即：当入口比值与出口比值不相等时，带钢边部纤维与中部纤维的延伸长度不相等，纤维间产生内应力；内应力在一定的范围内，只发生弹性变形；当纤维之间的内应力超出弹性范围，则纤维之间会产生塑性变形，产生中间浪或两边浪，造成板形不良。

板形控制就是消除带钢纤维内应力或控制在弹性范围内，使带钢的纵向纤维内应力值趋近于零，从而得到良好的凸度和平直度。

2024年热轧带钢生产中的板形控制在带钢生产中,只有保证其良好的板形,才能确保生产顺利进行,才能使产品产量、质量不断提高。

当带钢内部残余应力足够大时,会使带钢翘曲,表现为侧弯、边浪、小边浪、小中浪。

在带钢钢种确定的情况下,产生翘曲与带钢的宽度、厚度有关。

带材越薄、越宽,生产中越易翘曲。

而目前市场对带材的需求是既宽且薄,因此,良好的板形控制非常重要。

一、生产中出现板形问题的主要原因1.带钢的不均匀受热或冷却带钢加热或冷却不均时会在内部产生应力,当其值超过极限就会出现板形问题。

在宽度方向上出现应力不均时会产生边浪或小边浪。

2.坯料尺寸不合如果坯料尺寸不合规格,断面厚薄不均,则会造成带材宽度方向延伸不均。

3.辊缝设置不合理如果辊缝设置不均匀,单边差较大,则会导致带材延伸不一致。

4.轧辊问题(1)在轧制过程中,轧辊因受较大轧制力、热凸度、磨损等影响,会出现一段有害变形区。

(2)由于轧辊材质或铸造问题,使用中会出现较大磨损;意外事故也会导致轧辊端部剥落,使带材受力严重不均,出现侧弯。

(3)轧辊导卫固定不牢,轧辊轴承座和机架窗口间隙大,也会引起轧辊横向窜动。

二、预防措施1.严格执行加热制度,保证加热质量生产中必须严格执行加热制度、停轧降温制度。

要根据轧制节奏需要,合理控制各段炉温,保证开轧温度,并使坯料加热均匀。

2.保证坯料表面质量和尺寸精度装炉前要对坯料进行表面检查,及时清除表面缺陷,并保证尺寸精度。

3.合理设置辊缝根据轧制规程合理调整各道次压下量,轧制速度必须与压下量相适应。

轧制过程中精轧机组保持小套量微张力轧制,精、粗轧机组之间保持无张力微堆轧制。

粗轧单边差不大于05mm,精轧单边差不大于003mm。

4.正确选择轧辊材质,合理设计轧辊辊型根据轧制过程中出现的轧辊有害变形区大小,计算支撑辊的弯曲挠度,合理设计辊型。

在支撑辊两端改为阶梯形过度。

另外,应合理选择轧辊材质,减少轧辊表面磨损,并尽可能减少有害变形区。