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冷轧板带板形控制技术

  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。

  板形的概念(Concept of Shape)

  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板形的表示方法

  板形的表示方法有相对长度差表示法、波形表示法、张力差表示法和厚度相对变化量表示法等多种方式。其中前两种方法在生产控制过程中较为常用。

  3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。

  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;(4)板宽度;(5)张力;(6)轧辊接触状态;(7)轧辊热凸度的变化。

  板形控制先进技术(Advanced Technologies of Shape Control)

  改善和提高板形控制水平,需要从两个方面入手,一是从设备配置方面,如采用先进的板形控制手段,增加轧机刚度等;二是从工艺配置方面,包括轧辊原始凸度的给定、变形量与道次分配等。

  常规的板形控制手段主要有弯辊控制技术、倾辊控制技术和分段冷却控制技术等。近年来,一些特殊的控制技术,如抽辊技术(HC轧机和UC系列轧机)、涨辊技术(VC轧机和IC轧机)、轧制力分布控制技术(DSR动态板形辊)和轧辊边部热喷淋技术等先进的板形控制技术,得到日益广泛的应用。在此,分别就其中几种典型技术作以简单介绍。

  1抽辊技术---HC轧机轧辊横移板形控制系统

  HC轧机是20世纪70年代日本日立公司和新日铁钢铁公司联合研制的新式6辊轧机。HC(High Crown)即高性能轧辊凸度。该轧机是在普通4辊轧机的基础上,在支撑辊和工作辊之间安装一对可轴向移动的中间辊,中间辊的轴向移动方向相反。