宽厚板轧机板形控制技术

《薄规格宽厚板板形控制研究》篇一一、引言在现代化工业生产中，薄规格宽厚板作为关键材料广泛应用于建筑、桥梁、船舶、车辆和机械设备等重要领域。

随着科技的不断发展，对于这些板材的形状精度、强度以及稳定性的要求越来越高。

板形控制是薄规格宽厚板生产过程中的关键技术之一，直接影响产品的质量与性能。

因此，开展对薄规格宽厚板板形控制的研究具有重大的工程实际意义和科研价值。

二、研究现状及问题分析随着对高强度和高韧性薄规格宽厚板的需求不断增加，对于板形控制的要求也越来越高。

在传统生产工艺中，通过控制轧制温度、轧制速度和轧制力等参数来达到板形控制的目的。

然而，这些传统方法在面对更严格的形状精度和稳定性要求时，存在较大的局限性。

因此，亟需探索新的板形控制技术。

目前，在薄规格宽厚板的板形控制研究中，主要存在以下问题：一是轧制过程中板材的变形行为复杂，难以准确预测和控制；二是板材的厚度和宽度差异大，对板形的影响显著；三是板形的稳定性受多种因素影响，如材料性能、环境温度等。

这些问题使得薄规格宽厚板的板形控制成为一个亟待解决的难题。

三、研究方法与实验设计针对上述问题，本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对薄规格宽厚板的板形控制进行研究。

首先，通过理论分析，研究轧制过程中板材的变形行为和影响因素；其次，利用数值模拟软件，对不同工艺参数下的板材变形进行模拟分析；最后，通过实验验证理论分析和数值模拟的准确性。

在实验设计方面，我们选择典型的薄规格宽厚板材料作为研究对象，设计不同的轧制工艺参数进行实验。

同时，我们还对不同温度、速度和轧制力等参数对板材形状的影响进行实验研究。

通过对比实验结果和理论、数值模拟结果，分析各因素对板形控制的影响程度。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验研究，我们得到了不同工艺参数下薄规格宽厚板的形状变化情况。

实验结果表明，轧制温度、轧制速度和轧制力等参数对板材的形状有显著影响。

在合适的工艺参数下，可以有效地控制板材的形状精度和稳定性。

《薄规格宽厚板板形控制研究》篇一一、引言在现代化的制造业中，钢板作为一种基础的材料，被广泛应用于各种建筑、机械、船舶和汽车制造等产业。

薄规格宽厚板因其独特的物理性能和机械性能，在许多领域中具有不可替代的作用。

然而，在生产过程中，如何有效地控制其板形，确保其满足各种应用需求，一直是制造业面临的挑战之一。

本文将就薄规格宽厚板板形控制进行深入研究，分析其现状及存在的问题，并探讨可能的改进策略。

二、薄规格宽厚板板形控制现状及问题当前，随着制造业的快速发展，对钢板的质量和精度要求越来越高。

薄规格宽厚板的板形控制，是保证钢板质量的重要环节。

然而，在实际生产过程中，由于材料的不均匀性、设备精度、工艺参数等因素的影响，往往会出现板形不良的问题，如翘曲、波浪形、边缘弯曲等。

这些问题不仅影响钢板的外观质量，更可能影响其使用性能和寿命。

三、薄规格宽厚板板形控制技术研究针对薄规格宽厚板板形控制的问题，研究者们进行了大量的研究。

首先，从材料的角度出发，研究材料的成分、组织结构、性能等对板形的影响。

通过优化材料成分，改善组织结构，提高材料的均匀性，从而改善板形。

其次，从工艺的角度出发，研究轧制工艺、热处理工艺等对板形的影响。

通过精确控制工艺参数，优化轧制制度，调整热处理温度和时间等，可以有效改善板形。

此外，现代科技的发展也为板形控制提供了新的思路和方法。

例如，通过引入计算机视觉技术，实现钢板表面的实时监测和自动调整；通过引入人工智能技术，建立板形控制的预测模型和优化模型，实现板形的智能控制。

这些新方法的应用，为薄规格宽厚板的板形控制提供了新的可能。

四、实践应用与效果分析在实际生产中，通过应用上述的板形控制技术，可以有效改善薄规格宽厚板的板形问题。

例如，某钢铁企业通过优化材料成分和轧制工艺，成功改善了钢板的翘曲问题；另一家企业则通过引入计算机视觉技术和人工智能技术，实现了钢板的自动监测和智能控制。

这些实践应用表明，通过科学合理的板形控制技术，可以有效提高薄规格宽厚板的质量和精度，满足各种应用需求。

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。

《薄规格宽厚板板形控制研究》篇一一、引言在现代化工业生产中，薄规格宽厚板作为一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、桥梁、船舶、汽车等众多领域。

其质量与性能的优劣直接关系到产品的使用效果和安全性。

而板形控制作为薄规格宽厚板生产过程中的关键技术，对于提高产品质量、优化生产流程具有重要意义。

本文将针对薄规格宽厚板板形控制技术进行深入研究，探讨其控制原理、影响因素及优化措施。

二、板形控制原理薄规格宽厚板的板形控制主要依赖于轧制过程中的工艺参数和设备配置。

板形控制原理主要包括以下几个方面：1. 轧制力控制：通过调整轧机轧制力，使钢板在轧制过程中受到均匀的压力，从而保证板形的平整度。

2. 轧辊配置：合理的轧辊配置可以改善钢板的横向和纵向流动，使钢板在轧制过程中形成均匀的厚度和宽度。

3. 温度控制：轧制过程中的温度对钢板板形具有重要影响。

适当的温度控制可以保证钢板的冷却速度和相变过程，从而影响板形的形成。

三、影响因素分析薄规格宽厚板板形控制受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 原料质量：原料的化学成分、内部组织结构及表面质量等因素均对板形控制产生影响。

2. 轧制工艺：轧制速度、轧制温度、轧制力等工艺参数对板形具有重要影响。

3. 设备精度：轧机的设备精度、轧辊的质量及配置等设备因素对板形控制具有决定性作用。

4. 环境因素：如温度、湿度等环境条件可能影响钢板的冷却过程，进而影响板形的形成。

四、优化措施为提高薄规格宽厚板的板形控制水平，可采取以下优化措施：1. 优化原料选择：选用质量稳定、成分均匀的原料，提高原料的表面质量和内部组织结构。

2. 调整轧制工艺参数：根据钢板的具体情况，合理调整轧制速度、温度和轧制力等工艺参数，以获得更好的板形。

3. 提高设备精度：定期对轧机进行维护和检修，保证设备精度和轧辊的质量，提高轧辊的配置精度。

4. 强化过程控制：加强对生产过程的监控和记录，及时发现并处理异常情况，确保板形控制的稳定性和可靠性。

5m宽厚板轧机平面形状控制技术及优化王广科;苗雨川【摘要】宝钢5 m宽厚板轧机目前使用的平面形状控制技术为半自动平面形状控制技术,简称Semi-PVPC平面形状控制技术.Semi-PVPC平面形状控制技术的核心是建立楔形厚度变化与长度的线性关系,便于模型的计算设定和优化,增强模型实用性,并为后续改进提供充足空间.头尾宽度不一致问题(俗称“大小头”)是困扰宽厚板平面形状控制的常见问题,分析其产生的原因并进行了试验验证,以此为基础对Semi-PVPC模型及轧制工艺进行了合理的优化,从而提高了平面形状控制水平.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】7页(P68-74)【关键词】厚板轧机;平面形状控制;轧制工艺【作者】王广科;苗雨川【作者单位】宝山钢铁股份有限公司厚板部,上海200941;宝山钢铁股份有限公司厚板部,上海200941【正文语种】中文【中图分类】TG335.5+1平面形状控制技术是提高宽厚板轧制矩形化水平的重要手段,是提高厚板成材率的主要途径。

平面形状控制技术的实质是通过中间道次的变厚度轧制实现轧制方向金属延伸的一致性,因此改善宽厚板轧制过程中平面形状、减少头尾切损量,可以有效提高宽厚板成材率[1]。

PVPC轧制法是平面形状控制技术之一,是通过AGC油缸在成形及展宽阶段末道次轧制过程中动态调整辊缝,使道次抛钢后中间坯出现“厚—薄—厚”的楔形厚度分布,从而在成形或展宽转钢后中间坯的断面厚度形貌为两边厚、中间薄,根据最小阻力定律达到在轧制后钢板长度方向各点延伸一致,从而达到改善钢板平面形状的目的。

成形PVPC轧制法可以改善钢板的头尾两端宽度不足或宽度过大,达到改善钢板宽度形状的目的;展宽PVPC轧制法的目的是改善钢板头尾形状,减少头尾切损[2-3]。

1 Semi-PVPC控制技术简介1.1 Semi-PVPC模型平面形状控制原理PVPC即Plan view pattern control的简称,是西门子公司基于川崎制铁MAS技术并结合自身的研究成果,为宝钢厚板提供的在线平面形状控制技术。

现代化宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术摘要近三十年以来，控制轧制和控制冷却技术在国外得到了迅速的发展，国外大多数宽厚板厂均采用控制轧制和控制冷却工艺，生产具有高强度、高韧性、良好焊接性的优质钢板。

概要介绍了控制轧制和控制冷却技术的发展历史及冶金学原理，着重论述了国外宽厚板厂控制轧制和控制冷却技术的进展及现状，并提出了控制轧制和控制冷却工艺对宽厚板厂设备的要求及我国兴建首套5 m级现代化宽厚板轧机的必要性。

关键词宽厚板厂控制轧制控制冷却1前言在第二次世界大战期间，全焊接型船舶发生了脆性断裂事故，从而要求钢铁制造厂家改进工艺，改善船板的低温韧性，以确保船舶的安全性。

战后欧洲一些国家的宽厚板厂采用二阶段轧制工艺，以替代常规轧制和正火热处理组合工艺，生产出了造船用抗拉强度为400 M Pa 级且具有良好韧性的船板，从而导致了控制轧制原始工艺的诞生。

1958年美国研究人员发现，钢中添加微量的合金元素Nb，在轧制状态下能明显提高钢的强度。

但由于采用常规轧制，含N1)钢的脆性转变温度升高，韧性恶化。

进入60年代，欧美等国的宽厚板厂对含N1)钢采用原始的控制轧制工艺生产出了管线用钢板。

与此同时，英国钢铁协会开展了钢的显微组织与机械性能之间的定量关系、微量合金元素Nb, V的强化机理、控制轧制机理等方面的研究。

这些研究为以后在世界范围内采用控制轧制工艺生产高强韧性钢板作出了积极的贡献。

60年代后期，日本各大钢铁公司进行了控制轧制基础理论的研究和控制轧制工艺的开发。

1969年新日铁等三家公司共同承接了横贯阿拉斯加输油管烤田NI ,_V素Y65 .析的制浩合同。

70年代前期，欧洲和日本等国的钢铁公司完成了X70制造技术的开发和实际应用。

与此同时，控制轧制技术渐趋成熟。

但是，随着用户对钢板强度、低温韧性及可焊性要求的日益严格化，仅用控制轧制工艺无法满足，从而导致了控制冷却技术的研究及冷却装置的开发。

1980年日本钢管(N I} I})在福山制铁所厚板厂安装了世界上第一套控制冷却装置，即:OLAC(On}ine Accelerated Cooling)装置，在短短的几年内，日本各大钢铁公司都拥有了类似的控制冷却装置及技术。

湘钢3800mm板材厚度与板形控制的优化(五米宽厚板厂彭敦向)概要：本文主要介绍湘钢3800mm宽厚板轧机厚度与板形控制的功能、组成，研究和优化厚度与板形控制的各种数学模型与补偿，以及液压小辊缝控制的研发与使用，为湘钢3800mm宽厚板产品质量和成材率的提升奠定了坚实的基础。

1 前言本论文属于轧制科学技术领域，是为了保证板材的交货质量,提高成材率而做的探索和改进。

07年前，按照宽厚板产品大纲，外方调试完毕的轧机设备轧制的产品基本满足要求，但随着产量的不断提升及产品的不断升级，控制系统必须保证质量的稳定。

相对之前主要是探索在提高轧制节奏下板材厚度与板形控制的稳定性，因此对L2模型的再计算功能，精轧机AGC、PFC控制等进行深入了解及优化，同时对轧辊的配辊、辊形进行摸索调整。

本论文主要内容是通过自动化手段，实现对板材的厚度和板形的精确控制，以求达到优化产品质量，减少废次品；提高成材率，减少头尾和切边余量。

2、板材厚度和板形控制的探索2.1 厚度控制厚度控制的不准确不仅仅影响产品质量，同时由于中间坯厚度的不准确直接威胁到轧机的安全。

影响厚度的主要原因是辊缝的不准确，所以只有保证辊缝的准确性，才能保证板材厚度的准确和稳定，决定辊缝的因素有：道次表设定辊缝●轧机弹性变形补偿●轧辊热凸度补偿●轧辊磨损补偿●油膜补偿●零点修正补偿要解决厚度控制不准的问题，首先必须从这几个方面入手2.1.1道次表设定辊缝二级道次表计算模型(PSC),是采用的平均压下率进行道次计算的，计算模式有4种，一是预计算，即板坯入炉后通过原始的PDI对板坯进行计算，用以检测可轧性；二是设定计算，板坯入炉后，模型采集加热炉温度模型计算的板坯温度，进行道次表计算；三是再计算，板坯轧过第一道次后的计算称为再计算，模型采集轧制过程中的各种测量值，例如温度、宽度、厚度和轧制力等，利用测量值为下道次进行重新计算；四是事后计算，钢板轧制完后，通过轧后的数据进行重新计算，用于长期自适应。

薄规格板形控制技术在宽厚板生产中的应用莱钢4300mm宽厚板生产线是一条新生力量，在薄规格板形控制方面的方法较少，调试初期板形质量较差。

通过分析板形影响因素，优化板形控制模型，粗轧采用平面形状轧制法（PVPC），精轧采用CVC辊形与辊凸度良好配合，薄规格板形得到良好的控制。

标签：薄规格；板形；控制模型1.现状：莱钢4300mm宽厚板生产线是2009年开始调试生产的，在实际生产中存在薄规格板形差等一系列问题。

通过现场分析总结出板形不好的原因主要有（1）薄规格二级模型设定不合理，轧制道次自动增加导致温降过快，后期轧制温度过低，最终造成道次继续增加或板形失控而无法继续轧制。

（2）弯辊力设定不合理。

轧制前几个道次弯辊力太大，后几个道次弯辊力反而减小，导致后期的板形控制不稳定，板凸度也难以控制。

（3）粗轧来料断面不理想，矩形化不好。

2.板形控制策略2.1平面形状轧制钢板在没有任何矩形化控制措施的情况下轧制，中间坯会倾向于角部体积缺失（“桶形钢板”），或者倾向于角部体积多余（“耳形钢板”）平面形状控制技术是薄规格钢板轧制生产中一项非常重要的技术。

莱钢4300mm宽厚板调试初期根据板形较差的状况，在粗轧使用平面形状控制轧制，以保证粗轧中间坯获得良好的矩形度。

平面形状轧制技术就是钢板的矩形化技术，其基本思想是对轧制终了的钢板平面形状进行定量预测，然后根据“体积不变定律”换算成在成形轧制的最后一道次和展宽轧制的最后一道次上利用HAGC 自动辊缝控制系统给予板厚的超常分布，在这些道次期间，HAGC系统通常在钢板的端部轧出楔形，钢板旋转以后，锥度被轧平，在锥度中材料的附加容积轧制后填充到角部，保证中间坯的矩形度。

(对于“耳形”钢板的补偿，就是为了减少角部的容积，中间坯端部的锥度是薄的而不是厚的)。

采用平面形状控制技术，可以轧制出近似矩形的钢板，切头、切尾、切边的余量减小，使成材率提高。

2.2 优化二级轧制模型二级模型设定包括预计算、后计算、再计算及自适应等几个阶段。

板形控制讲解学习板形控制四、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。