热轧带钢轧制过程中的厚度波动问题的控制技术

热轧带钢厚度精度控制技术的优化郭勇，刘小军，何斌(新疆八一钢铁股份有限公司）摘要：分析了八钢1750热轧机组生产高精度厚度要求的带钢存在的问题及影响厚度精度的原因，通过对设 定模型，以及厚度自动控制(A G C)程序的完善和优化，提升了产品的厚度精度，满足了市场需求。

关键词：模型；AGC;自学习；尾部补偿中图分类号：TG335.i l文献标识码：B文章编号：1672—4224(2016)04—0029—03Improve the Control Technology of Thickness Accuracyof Hot Rolled StripGUO Yong,LIU Xiao-jun,HE Bin(Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.,Ltd)Abstract：This paper briefly describes existing problems during high-precision thickness strip steel production,and analyzes the reasons of affecting the thickness accuracy.Through optimization of setting model and the automatic gauge control(AGC)program,and to improve the thickness precision,and to meet the market demand.Key words：model;AGC;self-learning;tail compensation1前言随着钢铁市场的不断发展，用户对钢铁产品质量的要求也在不断提升。

例如提供给用户的热轧带钢产品，厚度有时会出现“合标不合用”的现象，即满足国家标准，但不能满足用户使用要求。

国标只是一个基准，适应客户需求是企业生存的根本。

板带厚度控制一、概述热轧带钢厚度精度一直是提高产品质量的主要目标，随着市场对板带钢厚度精度要求的提高，板带的厚度控制变得越来越重要。

二、影响板带厚度的因素热带厚度精度可分为：一批同规格带钢的厚度异板差和每一条带钢的厚度的同板差。

为此可将厚度精度分解为带钢头部厚差和带钢全长厚度偏差。

影响头部厚差的因素：1、设定模型精度不高（主要是温降模型和轧制加模型的精度）2、带坯在厚度方向上存在温度差，所测表面温度与带坯实际平均温度有差异。

3、带坯头部低温段过长。

影响带钢全长厚度偏差的因素可分为两类：1、由带钢本身工艺参数波动造成，这包括来料头尾温度不均，来料厚度不幸免以及化学成份偏析等。

2、由轧机参数变动造成，这包括支撑辊偏心，轧辊热膨胀，轧辊磨损以及油膜轴承、油膜厚度变化等。

从厚差分布特征来看，产生厚差的原因有以下几种：1、头尾温差。

2、钢坯表面的低温段。

3、活套起套过猛，对带钢产生冲击，使颈部厚度变薄。

4、咬钢时由于速度设定不协调加上初态速降造成钢套过大，起套并投入高度控制后，由于纠偏过快造成带钢拉钢，这一松一紧使厚度减速薄，宽度拉窄。

5、温度随机波动造成轧制力以及厚度波动。

6、现代带钢热连轧机都采用低速咬钢，等带钢进入郑取机后再同步加速至高度的办法进行轧制。

在轧辊转速变动较大时，将使油膜轴承厚度发生变化而使实际辊缝变小，影响轧件厚度。

7、轧辊偏心（椭圆度）将直接使实际辊缝产生高频周期变化。

三、自动厚度控制（AGC）P-H图是分析自动厚度控制系统的一个有效工具，通过该图可以分析轧制过程中造成厚差的各种原因，说明轧制过程中的调整原则。

如图1所示，说明了来料原差影响及AGC控制，图2说明了来料硬度变动（变形搞力变动）的影响及AGC控制。

为了消除此厚差，可采用各种不同的厚度控制方案：1、移动压下。

如图所示，如原来轧制力为P，轧制厚度为R，当入口厚度或硬度（虚线）时，轧制力变为P`轧出厚度变为h`，为消去δh，需移动压下δs。

提高热轧带钢精轧厚度控制精度实践发布时间：2022-06-28T02:28:44.542Z 来源：《科学与技术》2022年5期作者：张辉，宋光磊，王仕雷，谢新刚，侯立国[导读] 分析制约热轧精轧带钢厚度控制的原因，重点针对模型控制、轧辊磨损量、张辉，宋光磊，王仕雷，谢新刚，侯立国山东泰山钢铁集团有限公司，山东济南，271100摘要：分析制约热轧精轧带钢厚度控制的原因，重点针对模型控制、轧辊磨损量、精轧开轧温度三项主要因素，采取模型功能升级、磨辊量调节、温度控制等有效措施，实现精轧厚度精度控制在±0.05mm以内，有效提升带钢厚度控制。

关键词：模型控制；磨损量；温度；厚度1 前言为顺应企业产品质量新要求，全体热轧职工凝聚力量，在提升产品质量上下功夫。

提高带钢厚度控制精度，是提升产品质量主要方向之一。

终轧厚度控制精度直接关系着钢带的产品成品质量，精轧对厚度控制起着决定性作用，而精轧模型对终轧厚度的控制精度超出了规定的±0.1mm，存在质量隐患。

精轧厚度控制精度关系到带钢实物质量的持续改进，满足客户已知的、潜在的要求，质量问题的避免，经济的不必要损失。

因此，完善精轧模型对厚度精度的优化，来提高产品质量，使质量趋于精品化，设定目标实现精轧厚度精度控制在±0.05mm以内。

2 影响精轧厚度控制的原因分析离线模型的数据，是在开始轧制前给定一个参考值，后续靠人工经验值进行修定。

在对历史数据统计发现设定辊缝一开始计算的值是多少，到轧完同规格带钢，辊缝值基本还是最初的设定值。

随着轧辊的偏心运转、轧辊的磨损、轧辊轴承油膜厚度、热膨胀等因素，导致辊缝误差[1] ，辊缝的变化是引起厚度偏差大的主要原因。

2.1离线模型没有自动设定功能因为轧制节奏快，离线模型没有自动设定功能，人工干预缓慢，辊缝误差不能及时修正，是引起厚度偏差大的主要原因。

2.2轧辊磨损量的调整轧辊磨损主要是轧件与轧辊的相对滑动磨损、轧制力腐蚀磨损、温度应力磨损、冷却氧化铁皮剥落磨损及正常的氧化磨损[2]。

带钢在轧制过程中厚度变化规律的探究河北钢铁唐钢分公司自动化公司杜辉063000摘要：厚度精度是带钢的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。

掌握并利用带钢在轧制过程中厚度变化的基本规律有利于薄规格带钢的高速轧制。

本论文从板材厚度波动的原因入手得出了板材在轧制过程中厚度变化的基本规律。

关键字：厚度AGC 辊缝压力张力一、引言钢铁行业是国民经济的支柱产业，是关系国计民生的基础性行业。

作为原材料工业，在国民经济中占有不可替代的地位。

钢铁工业作为一个原材料的生产和加工部门，处于产业链的中间位置。

它的发展与国家的基础建设以及工业发展的速度关联性很强。

近年来，在国民经济稳步发展、科技进步和人民生活水平大幅度提高的大背景下，薄规格、延展性能好的板材越来越受到人们的青睐。

所以，钢铁深加工企业减薄工作势在必行。

厚度精度是带钢的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。

我国板厚控制技术虽然己经应用多年，但是应该看到，由于轧机的压下控制技术综合了众多学科领域的知识，在实际的应用生产上，仍存在着诸多的问题。

国内在厚控系统的软件开发、检测仪器仪表、液压伺服系统元件的生产水平、精度上存在差距。

即使从国外引进的厚控系统，实际使用中也存在自动控制系统没有完全投入。

同时，由于带材厚度受到液压伺服系统、自动控制系统、工艺的瞬时条件和原料的随机变化等几方面的共同影响，使得厚度自动控制系统(AGC)具有不确定性。

所以本论文从板材厚度波动的原因入手得出了板材在轧制过程中厚度变化的基本规律。

二、带钢厚度波动的原因厚度是带钢最重要的尺寸质量指标之一，AGC是现代带钢生产中不可缺少的重要组成部分。

根据弹跳方程，凡是影响轧制压力、原始辊缝和油膜厚度等的因素都将对实际轧出厚度产生影响，概括起来有如下几个方面：（1）张力变化的影响。

张力是通过影响应力状态，以改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化。

（2）速度变化的影响。

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。

热轧带钢厚度自动控制系统的研究提要：厚度精度是热轧带钢产品质量的关键指标,本文综合运用了厚度自动控制的典型模型以及补偿措施,取得了良好效果。

文章对于冶金带钢轧制宽度控制系统的设计应用有很大的参考价值。

关键词:厚度控制;监控AGC;补偿措施1.概述厚度自动控制系统(AGC),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓BIRAAGC。

之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC,称之谓GMAGC。

BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M,没有轧件参数Q,从理论上讲是不完备的。

采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。

即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。

目前,板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。

现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。

己经取得了巨大成果和经济效益。

2厚差产生原因分析(1)轧机机械及液压装置的干扰因素。

轧机机械装置本身的缺点及某个参数的变化将会使轧机的刚度及空载下的辊缝产生人们所不希望的一些变化,从而影响出口带钢的厚度,表现为轧辊直径及宽度的变化、轧辊磨损、轧辊偏心、轧辊热胀冷缩、轧辊轴承油膜厚度、压下螺丝及附件、液压缸及附件、轧机牌坊、轧机震动等。

(2)轧机控制系统的干扰因素。

轧制速度、带钢张力、弯辊、辊缝、轧制力、厚度监控器等系统的控制品质也是造成带钢厚度变化的主要因素。

(3)轧件的干扰因素。

来料厚度、来料宽度、来料硬度、来料断面、来料平直度的变化直接影响着成品厚度。

3热轧带钢AGC控制方式的综合研究与运用3.1 GMAGCGM(厚度计)方式AGC即为轧制力反馈AGC,简称GMAGC。

对于带钢热连轧机精轧机组,除入口和出口处设置有测厚仪外,其他各机架的出口处无法装设测厚仪,因此采用间接测厚AGC系统。

热轧带钢轧制过程中的表面质量问题与控制技术摘要：热轧带钢的表面质量对热轧带钢产品的质量有着显著的影响作用，已成为衡量热轧带钢质量的重要指标。

本文总结前人研究成果，分析了影响热轧带钢表面质量的因素，总结了热轧带钢表面质量的形成原因及表面质量的控制方法，并详细介绍了氧化物压入缺陷的控制技术，希望能对提高热轧带钢产品质量能有一定的帮助。

关键字：热轧带钢；表面质量；控制1.概述近些年来，我国国民经济稳步上升，社会基础设施建设逐渐完善，各行各业快速发展的同时对钢材的需求量逐年增加，并且随现代社会人们生活质量的提高，科学技术的发展，对钢材的质量要求也是越来越高。

作为钢材产品中特别重要的组成部分，热轧带钢对整个钢铁产业的技术发展和社会经济效益有着不可估量的影响作用。

统计数据显示：发达国家的热轧钢材产业中，热轧带钢产量差不多能占据50%以上的份额，在国际市场竞争中一直处于领先地位。

近些年来，我国的钢铁产业发展较快，钢材产品的市场份额也逐年增加，但生产出来的钢材质量远与国外的水平相比仍有较大的差距，同时高附加值的钢制品较少。

我国热轧带钢产品的厚度下限一般是1.8mm，但实际生产中只有极少量热轧带钢的厚度能达到小于2.0mm的水平。

因此，当要求带钢厚度小于2.0mm时，通常只能采用冷轧技术，冷轧带钢成本远高于热轧带钢[1]。

热轧带钢产品的质量指标主要有：热轧带钢的尺寸与形状精度、表面质量和力学性能。

其中，热轧带钢产品的表面质量是提高产品总体质量水平最重要，也是最难控制的质量指标之一。

现代科学技术的发展，使得热轧带钢产品的质量控制问题逐渐得以解决。

例如自动宽度控制系统(AWC)、厚度自动控制系统(HAGC)、板形闭环控制系统(PFC)在带钢生产中的应用，使热轧带钢的尺寸与形状精度逐渐提高，现在已经能基本满足各个行业的应用需求[2]。

同时，随着控制炼钢成分的研究和热轧制工艺的研究逐渐取得成功，热轧带钢的各项力学性能指标已经得到了很大提高。

热轧板带头尾厚度精度控制技术【摘要】随着现代工业的迅速发展，板带应用越来越广泛。

在对板带头尾厚度精度要求越来越高的同时，对板带尾厚度精度的要求也越来越严格。

长期以来，板带头尾厚度精度控制系统是相互依赖的，彼此不可偏离对方而存在，两者的同时提高，才能提高整个操作的性能。

为了提高板带的性能，传统的AGC技术已经不足以确保市场所需的精度，针对其中的现象，出现了很多新型的板带头厚度精度控制技术。

【关键词】板带压头压尾控制技术引言目前,国内大多数热连轧钢厂主要采用大立辊强力侧压技术控制带钢宽度精度,采用这种技术的主要问题是造成带钢头尾端部宽度超差。

这些宽度超差的部分必须在进入精轧前用飞剪切除,从而造成切损很大。

近年来,国内许多学者对提高热轧带钢头尾端部宽度精度的方法进行过研究,其中短行程控制(SSC)是目前的有效方法。

但是经过立辊和水平辊的交替轧制,轧件变形十分复杂，传统短行程控制模型的参数大多是通过经验得到的实际应用过程中控制精度不高。

随着产品种类和规格的日益增加以及客户对轧材的品种和质量要求越来越高,靠经验得到的短行程控制模型已经无法满足高精度宽度控制的要求,本文在传统短行程控制模型的基础上开发了短行程控制在线自学习功能,可以对控制参数进行有效优化,最大限度地减少热轧带钢的头尾宽度超差量。

最近几年，国际上高质量的厚度控制系统逐渐倾向于采用各种措施来减少头尾不考核的长度，并且卓有成效，对国内厂家而言，这同样是一个努力的方向。

在热轧厂的AGC 系统中，加入“压头”与“压尾” 功能之后，轧出的带钢头尾质量明显好转，在头部咬入准确的情况下，出口厚度 4.0 mm 以上的带钢厚差均落入锁定厚度的±80μm 范围内，4.0 mm以下的落入± 60 μm范围内。

1 压头一般而言，带钢头部产生厚跃的原因有无张和黑头，二者中又以黑头为主。

带头约有0.5 ～ 1.0 m长的部分温度比带坯平均温度低30～50℃。

第九章热轧带钢厚度计算机自动控制9．1自动厚度控制9．1．1热轧带钢产生厚差的原因带钢厚差主要决定于精轧机组。

为了更好地消除带钢厚差，需对其产生的原因进行分析，以便针对不同的原因采取不同的对策。

同一批规格的产品其厚度变化如图9.1所示。

带钢的厚差可分为两类：1．头部厚度偏差（偏离额定值——BB线）如图中的AA。

和CCo线。

造成同一批料的厚度分散即板厚偏差的主要原因是，精轧机组空载辊缝设置当以及同一批料的精轧来料参数（来料厚度H，宽度B，精轧入口温度t F0）有所波动时未能相应调整辊缝S0i。

这种偏差采用计算机设定后可大为缩小（精轧辊缝一速度预设定模型的重要任务之一即为缩小此种厚度偏差）。

2．同板厚差（带卷纵向度差）主要是一块料的头尾参数变动（如温度），使轧制压力P 发生变化，从而在S0i不变的情况下使带钢头尾厚度发生了变化（如图9.1中BB’曲线）。

图9.1带钢厚度变化的图示从厚差分布特征来看，产生厚差的原因有以下几种：1．头尾温差，这主要是由于粗轧末架出口速度一般比精轧机组入口速度要高，因而造成了带钢头部和尾部在空气中停留时间不同，其原因可解释如下（图9.2）图9.2 生头尾温降的原因设头部由粗轧末架R 5运动到精轧机组F 1所需时间为τH ，尾部由R 5到F 1所需时间为τT ，则可列出下述等式：头部以v RC 速度由粗轧机组末架轧出，在尾部未轧出前头部一直保持此轧速前进，当尾部离开R 5则轧件根据中间辊道速度运动，设中间辊道的平均速度为v E ，则：ERC H v l L v l-+=τ (9-1) 式中l ——轧件长度；L ——R 5到F 1的距离。

尾部在一离开R 5后先以v E 速度前进，一旦当头部咬人F 1后尾部将以精轧人口速度运动，因此：F E T v l v l L +-=τ (9-2) 由此知尾部和头部在空气中停留时间差为：)1(0RCF H T v l v l -=-=∆τττ （9-3） 当RC F v v =0时，0=∆τ。