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1、精轧板形控制技术及应用,东北大学网络技术培训课程,主讲：龚殿尧,第二部分 板形控制方法,板形是一个系统工程，涉及的面广，既有理论性强的特点，又注重实践经验。关于板形问题的研究，始于1960年代，MD Stone的弹性基础梁理论和液压弯辊的实用研究，是板形问题达到较大的突破。,2.板形控制技术的发展,2.1 板形控制的目的方法和手段 2.2 从工艺角度进行板形控制 2.3 从设备角度进行板形控制,2.1.1 板形控制的目的,四辊轧机热连轧带钢板形设定计算模型的目的是在带钢翘曲度极限允许范围内完成带钢在精轧机组内的比例凸度分配，采用精轧机组负荷分配、轧辊辊形设计、工作辊横移、工作辊弯辊等调节手段，
2、在满足带钢成品厚度精度的基础上得到良好的板形。,精轧机组内比例凸度分配示意图,对于多数厚度规格而言，带钢的比例凸度在精轧机组内是上升而不是下降,初始比例凸度,目标比例凸度,凸度仪所在位置,板形控制的方法：在根据板形设定计算的结果，预先调整精轧机组各机架的轧制力、CVC横移位置、工作辊弯辊力等板形控制机构的基本参数，以使带钢达到预定的比例凸度。采用前馈控制，根据轧制力的变化，调整机架板形控制机构参数，保持辊缝形状和比例凸度在带钢全长的稳定性。通过反馈控制，根据平直度仪的实测数据，调整末机架板形控制机构(工作辊弯辊)的控制参数，实现平直度的动态控制。,2.1.2 板形控制的方法,2.1.3 板形控
3、制的手段,从工艺角度出发通过优化负荷分配、优化板形控制参数以及建立合理有效的板形控制策略达到板形控制的目的。从设备角度出发发明新的板形控制手段和板形控制形式，建立新的辊形曲线和新式轧机。也包括提高板形相关仪表和设备的灵敏度和精度。,二者相互促进 相辅相成,2.2 从工艺角度进行板形控制,开发板形控制设定和控制系统 与精轧设定FSU相关联的板形控制系统 当负荷分配不能满足板形目标要求时，修改负荷分配 独立的板形控制系统；进行板形控制机构基本值的设定和下发；板形控制模型的参数优化 采用离线模型通过大量计算，结合现场实验，达到确定和优化板形控制参数的目的；,第一种板形设定思路充分利用精轧机组内的凸度
4、锥特性，在上游机架完成带钢比例凸度的分配，在下游机架根据平直度良好条件，保持带钢比例凸度恒定。优点：有利于带钢平直度控制，充分考虑带钢变形特性缺点：因为机架间缺乏板凸度检测仪表，因此无法判断带钢在预定机架内是否达到预定凸度,带钢横向流动系数是指以板中心为基准的带钢边部的纵向应变差与以板中心为基准的带钢边部的高向应变差的比值，与带钢宽度、厚度及硬度有关。,带钢横向流动系数,带钢横向流动系数与带钢的宽厚比和带钢硬度有关，带钢的宽厚比越大，带钢横向流动系数越小；带钢硬度越大，带钢横向流动系数越大。如果带钢横向流动系数为1，表明带钢在该道次的比例凸度变化完全表现为纵向应变差；如果带钢横向流动系数为0，
5、表明带钢在该道次的比例凸度变化完全表现为横向应变差。,第二种板形设定思路在带钢满足极限翘曲条件即不发生翘曲的前提下，在精轧机组内完成带钢比例凸度的分配，所有机架都参与比例凸度的分配。优点：充分发挥各机架的能力，使板形设定失败的概率降到最低。缺点：模型计算复杂，容易在下游机架造成翘曲或造成潜在板形问题，板形问题经轧后冷却表现出来。,2.3 从设备角度进行板形控制,平辊辊形的设计轧辊的横移轧辊的交叉,2.3.1 平辊辊形的设计,在未使用新型轧辊的精轧机组，通过平辊辊形设计，达到设计各机架辊缝形状的目的。优点：投资少，见效快。缺点：辊缝基本形状固定，如需针对更多钢种规格进行分别设定，则需增大投资，实
6、际应用效果一般。,2.3.2 轧辊的平移,轧辊平移的目的：扩大带钢凸度控制范围；减少带钢横断面上的边部减薄；重新分布轧辊的磨损。,采用轧辊横移的有HC轧机和CVC轧机等,轧辊横移的形式,2.3.2.1 HC轧机,HC轧机及板凸度和平直度控制方法,因为HC轧机多用于冷轧带钢生产，因此在此仅简单提到,2.3.2.2 CVC轧机,CVC轧机与传统轧机的比较,德国SMS西马克连续可变凸度技术工作辊上下辊身呈S形两个辊的S形互相倒置180度辊缝形状关于辊缝中心点呈点对称分布3次CVC曲线 5次CVC曲线,CVC轧机圆周速度差与工作辊直径的关系,带辊形的工作辊,一,二,三,2.3.3.3 带辊形的工作辊,
7、2.3.3 轧辊交叉,支撑辊交叉,工作辊交叉,支撑辊和工作辊平行同时交叉 pair cross,通过轧辊交叉改变辊缝形状，距离轧辊中心距离越远，辊缝越大,轧辊交叉形式的效率比较,实用PC,工作辊和支撑辊之间相对滑动消耗能量,轴向力问题跑偏问题带钢边部斜方形问题,2.3.4 VC支撑辊,1-液体腔 2-辊套 3-旋转接头 4-心轴 5-液体通道,VC支撑辊与弯辊系统结合，用于校正复杂的平直度缺陷,轧辊可膨胀,轧辊的设计形式复杂，可实现多种目的，不一一列举,2.3.5 轧辊在线研磨,1研磨辊2工作辊,保持轧辊的凸度,习 题,基本习题：板形控制的方法有哪些？进行板形控制手段主要是从哪两个方面入手？什么是CVC轧机？什么是PC轧机？扩展习题：如何确定CVC轧机的辊缝等效凸度？CVC轧机相对于传统平辊轧机有哪些优势？,
