厚度自动控制和板形控制

1、项目项目1 板带材轧制中的厚度控制板带材轧制中的厚度控制 项目项目2 横向厚差与板形控制技术横向厚差与板形控制技术 厚度自动控制和板形控制厚度自动控制和板形控制 一、厚度自动控制的工艺基础一、厚度自动控制的工艺基础 项目项目1 板带材轧制中的厚度控制板带材轧制中的厚度控制 1.p-h1.p-h图的建立图的建立 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：轧出厚度：h=Sh=S0 0 +P/K+P/K轧机的弹跳方程轧机的弹跳方程 S S0 0 空载辊缝空载辊缝 PP轧制压力轧制压力 KK轧机的刚度系数轧机的刚度系数 （1 1）轧制时的弹性曲线）轧制

2、时的弹性曲线 根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）轧轧 机弹性变形曲线，用机弹性变形曲线，用A A 表示。表示。 A A （2 2）轧件的塑性曲线）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根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线轧件轧件 塑性变形曲线，用塑性变形曲线，用B B表示。表示。 B B （3 3）弹塑性曲线的建立）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，简称标系中，称为弹塑性曲线，简称P-hP-h图图。 A A线与线与 B B线交

3、点的纵坐标为轧制力线交点的纵坐标为轧制力 A A线与线与 B B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度线交点的横坐标为板带实际轧出厚度 注注 意意 2. p-h2. p-h图的运用图的运用 板带厚度控制的板带厚度控制的实质实质：不管轧制条件如何变化，总要使：不管轧制条件如何变化，总要使A A 线和线和B B线交到线交到C C线上。线上。 由由p-hp-h图看出图看出：无论：无论A A线、线、B B线发生变化，实际厚度都要线发生变化，实际厚度都要 发生变化。发生变化。 例如例如：B B线发生变化（变为线发生变化（变为BB），为保持厚度不变，），为保持厚度不变，A A线线 移值移值A A，是交点的坐标不

4、变。，是交点的坐标不变。 保证实际厚度不变就要进行调整。保证实际厚度不变就要进行调整。 C C线线等厚轧制线等厚轧制线 作用作用：板带厚度控制的工艺基础：板带厚度控制的工艺基础 p-h图图 二、板带厚度变化的原因和特点二、板带厚度变化的原因和特点 影响板带厚度变化的因素：影响板带厚度变化的因素： 1 1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响 温度温度变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度变薄板厚度变薄 变形抗力变形抗力 对轧出厚对轧出厚 度的影响度的影响 2 2、来料厚度不均匀的影响、来料厚度不均匀的影响 来料厚度来料厚度压下量压下量轧制压

5、力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度变薄板厚度变薄 来料厚度来料厚度 对轧出厚对轧出厚 度的影响度的影响 3 3、张力变化的影响、张力变化的影响 张力张力变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度变薄板厚度变薄 张力对轧张力对轧 出厚度的出厚度的 影响影响 4 4、轧制速度变化的影响、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。通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。 摩擦系数摩擦系数变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度变薄板厚度变薄 摩擦系数摩擦系数 对轧出厚对轧出厚 度的影响度的影响 5 5、原始辊缝的影响、原始辊缝的影响 原始辊缝减小，板厚度

6、变薄。原始辊缝减小，板厚度变薄。 原始辊缝原始辊缝 对轧出厚对轧出厚 度的影响度的影响 三、板带厚度控制的方法三、板带厚度控制的方法 1 1、调压下、调压下 （1 1）来料厚）来料厚 度发生变化度发生变化 的调整的调整 原理：改变原原理：改变原 始辊缝始辊缝 （2 2）张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整）张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整 （3 3）压下调整量）压下调整量SS0 0的计算的计算 问题一问题一 SS0 0与与HH的关系的关系 问题二问题二 SS0 0与与hh的关系的关系 提示：提示： K= tan K= tan M=tanM=tan SS0 0与入口厚度偏

7、差与入口厚度偏差HH的关系：的关系： S S0 0 tan tanH tanH tan S S0 0H tan/ tanH tan/ tan S S0 0 H M/KH M/K M M轧件的塑性刚度系数（轧件的塑性刚度系数（M=tanM=tan） K K轧机的刚度系数（轧机的刚度系数（K= tanK= tan） SS0 0与出口厚度偏差与出口厚度偏差hh的关系的关系 h tanh tantantan（SS0 0hh） 整理后得：整理后得：h/Sh/S0 0K/(M+K)K/(M+K) SS0 0hh（M+K)/ KM+K)/ K 、调张力、调张力 利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以利用

8、前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以 控制厚度。控制厚度。 当来料有厚差当来料有厚差HH（增加）时，轧件出口厚度出现（增加）时，轧件出口厚度出现 偏差偏差hh，如何通过调张力来控制厚度？，如何通过调张力来控制厚度？ 原原 理理 举举 例例 调调 整整 加大张力，使加大张力，使BB斜率改变斜率改变( (变为变为B)B)，从而可，从而可 以在以在S S0 0不变的情况下使不变的情况下使h h保持不变。保持不变。 3 3、调轧制速度、调轧制速度 轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因 素的变化。故可通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。素的变化。故

9、可通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。 在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的，往往是在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的，往往是 将多种厚控方法有机的结合起来使用，才能取得更好的效果。将多种厚控方法有机的结合起来使用，才能取得更好的效果。 最主要、最基本、最主要、最基本、最常用的是调压下最常用的是调压下 注意注意 四、厚度自动控制的原理及基本型式四、厚度自动控制的原理及基本型式 1.1.厚度自动控制的基本原理厚度自动控制的基本原理 通过测厚仪或传感器通过测厚仪或传感器( (如辊缝仪和压头等如辊缝仪和压头等) )对带钢实际对带钢实际 轧出厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较后轧出

10、厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较后 的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序，的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序， 改变压下位置、张力或轧制速度，把板带厚度控制在允许偏改变压下位置、张力或轧制速度，把板带厚度控制在允许偏 差范围之内。差范围之内。 给定给定 环节环节 比较比较 环节环节 校正校正 环节环节 放大放大 环节环节 执行执行 机构机构 被控被控 对象对象 输出量输出量 干扰干扰 厚度自动控制的原理框图厚度自动控制的原理框图 检测检测 装置装置 反馈反馈 回路回路 2. 2. 厚度自动控制系统的组成厚度自动控制系统的组成 （1 1）检测装置）检测

11、装置（测厚仪、测压仪、张力计等）：用来检测（测厚仪、测压仪、张力计等）：用来检测 实际值并反馈到系统输入端。实际值并反馈到系统输入端。 （2 2）控制器）控制器（调节器、放大器、校正器等）：根据实测值与（调节器、放大器、校正器等）：根据实测值与 给定值相比较计算被控量，并反馈到系统输出端。给定值相比较计算被控量，并反馈到系统输出端。 （3 3）执行机构）执行机构（主电机、压下装置等）：接受控制器输出（主电机、压下装置等）：接受控制器输出 的控制信号，及时把控制量调整到位。的控制信号，及时把控制量调整到位。 （4 4）被控对象）被控对象：指轧制变形区、生产设备等。：指轧制变形区、生产设备等。 3

12、. 3. 厚度自动控制系统的基本型式厚度自动控制系统的基本型式 （1 1）反馈式厚度自动控制系统（反馈式）反馈式厚度自动控制系统（反馈式AGCAGC） 控制原理：控制原理： 测厚仪安装在轧机出口侧，测量出实际轧测厚仪安装在轧机出口侧，测量出实际轧 出厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便计算出厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便计算 出所需的辊缝调节量出所需的辊缝调节量SS，然后由执行机构（压下螺丝）作，然后由执行机构（压下螺丝）作 相应的调节，以消除厚度偏差。相应的调节，以消除厚度偏差。 滞后的调节手段；滞后的调节手段； 调整的精确度高。调整的精确度高。 反馈式厚度自动控制

13、反馈式厚度自动控制 特点特点 （2 2）前馈式厚度自动控制系统（前馈式）前馈式厚度自动控制系统（前馈式AGCAGC） 控制原理：测厚仪安装在轧机入口侧，测量出其入控制原理：测厚仪安装在轧机入口侧，测量出其入 口厚度口厚度H H，并与给定厚度值，并与给定厚度值H H0 0相比较，当有厚度偏差相比较，当有厚度偏差HH时，时， 便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差hh，确定为消除，确定为消除 此此hh值所需的辊缝调节量值所需的辊缝调节量SS ，当执行机构完成调节时，当执行机构完成调节时， 检测点正好到达辊缝处，厚差消失。检测点正好到达辊缝处，厚差消失。 超前的控制手段

14、超前的控制手段 用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。 （与反馈式配合使用）（与反馈式配合使用） 前馈式厚度自动控制前馈式厚度自动控制 特点特点 （3 3）厚度计式厚度自动控制系统（厚度计）厚度计式厚度自动控制系统（厚度计AGCAGC或或P-AGCP-AGC） 控制原理控制原理：实际的辊缝值由辊缝仪检测，经自整角机：实际的辊缝值由辊缝仪检测，经自整角机 将信号送给编码器，由编码器将模拟量变为数字量，通过将信号送给编码器，由编码器将模拟量变为数字量，通过 计算机进行辊缝差的运算。实际的轧制压力由压头检测，计算机进行辊缝差的运算。实际的轧制压力由压头检测，

15、 经计算机进行压力差运算。然后再将辊缝经计算机进行压力差运算。然后再将辊缝S S0 0与轧机的弹跳值与轧机的弹跳值 相加便得实际轧出厚度相加便得实际轧出厚度h h。再经。再经AGCAGC运算得消除厚差运算得消除厚差hh所需所需 的辊缝调节量的辊缝调节量SS，通过，通过APCAPC和可控硅调速系统，调节辊缝和可控硅调速系统，调节辊缝 来消除此时的厚度偏差来消除此时的厚度偏差hh。 克服反馈式克服反馈式AGCAGC的检测滞后的检测滞后; ; 可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差; ; 控制精度较低。控制精度较低。 特点特点 （4 4）张力式厚度自动控

16、制系统（张力）张力式厚度自动控制系统（张力AGCAGC） 控制原理控制原理：由测厚仪直接测得带钢轧出厚度偏差，：由测厚仪直接测得带钢轧出厚度偏差， 改变张力系统的张力设定值，以改变轧制压力，或直接改改变张力系统的张力设定值，以改变轧制压力，或直接改 变轧制速度来控制带钢轧出厚度。变轧制速度来控制带钢轧出厚度。 使用范围使用范围：张力法只用于调节小厚度偏差的情况，：张力法只用于调节小厚度偏差的情况， 作为精调。作为精调。 张力张力AGCAGC在生产中的应用在生产中的应用 冷轧生产中冷轧生产中：冷连轧机的末机架，为了保证板形，以：冷连轧机的末机架，为了保证板形，以 及轧制薄而硬的带钢，因轧辊压扁严

17、重等情况，不宜用辊及轧制薄而硬的带钢，因轧辊压扁严重等情况，不宜用辊 缝作为调节量，往往是采用张力法来控制厚度。缝作为调节量，往往是采用张力法来控制厚度。 热轧生产中热轧生产中：热轧厚度控制过程中，张力法往往是与：热轧厚度控制过程中，张力法往往是与 调压下方法配合使用，当厚度波动较大时，就采用调压下调压下方法配合使用，当厚度波动较大时，就采用调压下 的方法，而当厚度波动较小时，便可采用张力微调进行厚的方法，而当厚度波动较小时，便可采用张力微调进行厚 度控制。度控制。 （5 5）液压式厚度自动控制系统）液压式厚度自动控制系统 原理：液压原理：液压AGCAGC是按照轧机刚性可变控制的原理来实是按照

18、轧机刚性可变控制的原理来实 现厚度的控制。现厚度的控制。 控制原理控制原理：液压：液压AGCAGC就是借助于轧机的液压系就是借助于轧机的液压系 统，通过液压伺服阀（能根据位置检测和压力检测统，通过液压伺服阀（能根据位置检测和压力检测 所发出的微弱电信号，精确地控制流入油缸的流量）所发出的微弱电信号，精确地控制流入油缸的流量） 调节液压缸的油量和压力来控制轧辊的位置，对带调节液压缸的油量和压力来控制轧辊的位置，对带 钢进行厚度自动控制的系统。钢进行厚度自动控制的系统。 液压式厚度自动控制系统结构图液压式厚度自动控制系统结构图 a-a-上支承辊轴承座；上支承辊轴承座； b-b-下支承辊轴承座；下支

19、承辊轴承座； c-c-上下工作辊；上下工作辊； d-d-机架；机架； e-e-油压缸；油压缸； f-f-位置传感器；位置传感器； g-g-压头；压头； h-h-伺服阀；伺服阀； i-i-控制装置。控制装置。 图图 3-203-20 假设预调辊缝值为假设预调辊缝值为S S0 0，轧机的刚度系，轧机的刚度系 数为数为K K，来料厚度为，来料厚度为H H0 0，此时轧制压力为，此时轧制压力为P P1 1，则，则 实际轧出厚度实际轧出厚度h h1 1应为：应为： K P Sh 1 01 当来料厚度因某种原因有变化时，由当来料厚度因某种原因有变化时，由H H0 0变为，其变为，其 厚度差为厚度差为HH，

20、因而在轧制过程中必然会引起轧制压力，因而在轧制过程中必然会引起轧制压力 和轧出厚度的变化和轧出厚度的变化 当压力由当压力由P P1 1变为变为P P2 2时，轧出厚度为时，轧出厚度为 ： K P Sh 2 02 当轧制压力由当轧制压力由P P1 1变为变为P P2 2时，则其轧出厚度的厚度偏差时，则其轧出厚度的厚度偏差hh 正好等于压力差所引起的弹跳量为：正好等于压力差所引起的弹跳量为： h=h2-h1=P K PP K 1 )( 1 12 为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的流量来为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的流量来 控制轧辊位置，补偿因来料厚度差所引起的轧机弹跳变化控制轧辊位

21、置，补偿因来料厚度差所引起的轧机弹跳变化 量，此时液压缸所产生的轧辊位置修正量，应与此弹跳变量，此时液压缸所产生的轧辊位置修正量，应与此弹跳变 化量成正比，方向相反，为：化量成正比，方向相反，为： P K Cx 1 CC轧辊位置补偿系数；轧辊位置补偿系数； 五、热轧板带钢的厚度控制（精轧机控制）五、热轧板带钢的厚度控制（精轧机控制） 1. 1. 厚度锁定（设定）（两种方法）厚度锁定（设定）（两种方法） n（1 1）绝对）绝对AGCAGC n 当轧件轧出后，根据当轧件轧出后，根据S S0 0，P P等反馈实测信号间接计等反馈实测信号间接计 算实测厚度后，与此目标值相比较，如不同，就进行算实测厚度

22、后，与此目标值相比较，如不同，就进行 调厚，直到调厚，直到h=0h=0为止。这种方法要求将整个带钢的为止。这种方法要求将整个带钢的 厚度都调到目标值厚度都调到目标值设定值。但如果由于空载辊缝设设定值。但如果由于空载辊缝设 定不当，轧件头部的厚度已经与设定值差得较多的情定不当，轧件头部的厚度已经与设定值差得较多的情 况下，若一定要求压下系统将带钢厚度调到设定值势况下，若一定要求压下系统将带钢厚度调到设定值势 必会造成压下系统负荷过大，同时亦将把带钢调成楔必会造成压下系统负荷过大，同时亦将把带钢调成楔 形厚差。形厚差。 n（2 2）相对）相对AGCAGC n 不论带钢头部是否符合设定值，厚度控制系

23、统以头不论带钢头部是否符合设定值，厚度控制系统以头 部的实际厚度为标准，即用头部的实测厚度作为目标部的实际厚度为标准，即用头部的实测厚度作为目标 值。值。 2. 2. 自动控制：几种方法相结合。自动控制：几种方法相结合。 在精轧机各机架上采用厚度计在精轧机各机架上采用厚度计AGCAGC（P PAGCAGC）来）来 控制轧件的波动，控制轧件的波动，P PAGCAGC可以根据轧制力的实测值可以根据轧制力的实测值 对本机架进行反馈控制，还可以对后面的机架进行对本机架进行反馈控制，还可以对后面的机架进行 预控。依靠精轧机最终机架后设置的板厚仪信号、预控。依靠精轧机最终机架后设置的板厚仪信号、 反馈控制

24、板厚以消除产品厚度偏离。反馈控制板厚以消除产品厚度偏离。 最新的热轧带钢板厚控制采取了由上述思路发最新的热轧带钢板厚控制采取了由上述思路发 展而来的更积极的手段，如绝对值展而来的更积极的手段，如绝对值AGCAGC、反馈控制以、反馈控制以 及与绝对值及与绝对值AGCAGC、反馈控制以及板厚精度有密切关系、反馈控制以及板厚精度有密切关系 的机架间张力控制的活套控制新方式等。的机架间张力控制的活套控制新方式等。 3.3.监控监控AGCAGC 精轧机组厚度自动控制主要以精轧机组厚度自动控制主要以厚度计厚度计-AGC-AGC为主，为主， 虽然考虑了各种补偿因素，但其精度仍旧低于虽然考虑了各种补偿因素，但

25、其精度仍旧低于X-X- 射线侧厚仪。监控射线侧厚仪。监控AGCAGC是对厚度计是对厚度计-AGC-AGC系统进行监系统进行监 控修正，提高控制精度。控修正，提高控制精度。 所谓所谓监控监控就是在精轧机组最末机架的出口侧，就是在精轧机组最末机架的出口侧， 装设精度比较高的测厚仪装设精度比较高的测厚仪( (如如X-X-射线或同位素测厚射线或同位素测厚 仪仪) )，用来检测成品带钢的厚度偏差，用来检测成品带钢的厚度偏差hh，并以适，并以适 当的增益，把它反馈到各个机架的厚度控制系统当的增益，把它反馈到各个机架的厚度控制系统 中，作适当的压下调整，来控制成品带钢的厚度。中，作适当的压下调整，来控制成品

26、带钢的厚度。 在轧制过程中，对在轧制过程中，对GM-AGCGM-AGC、张力微调和液压、张力微调和液压AGCAGC均均 可采用监控。其控制原理与前面所述的用测厚仪可采用监控。其控制原理与前面所述的用测厚仪 测厚的反馈式厚度自动控制原理相同。测厚的反馈式厚度自动控制原理相同。 4. 4. 张力微调张力微调(TV)(TV)的运算的运算 张力微调是根据张力微调是根据X-X-射线测厚仪测出的厚度偏差射线测厚仪测出的厚度偏差hhx x来来 修正修正F F6 6与与F F7 7机架之间的活套张力，控制带钢厚度。机架之间的活套张力，控制带钢厚度。 5. 5. 速度补偿的计算速度补偿的计算 速度补偿是当厚度自

27、动控制系统对第速度补偿是当厚度自动控制系统对第i i机架给出了机架给出了SSi i 的调节量的同时，为了保持金属秒流量相等，则对第的调节量的同时，为了保持金属秒流量相等，则对第i-1i-1 机架的轧辊线速度应给出相应的调节量，只有这样才能保机架的轧辊线速度应给出相应的调节量，只有这样才能保 证作用于轧件上的张力桓定。证作用于轧件上的张力桓定。 6. 6. 带钢尾部补偿值的计算带钢尾部补偿值的计算 当带钢尾部每离开一个机架时，由于后张力消失，必当带钢尾部每离开一个机架时，由于后张力消失，必 然导致尾部增厚。为了防止尾部增厚的产生，在带钢尾部然导致尾部增厚。为了防止尾部增厚的产生，在带钢尾部 离开

28、第离开第i-1i-1机架时，应增大第机架时，应增大第i i机架的压下量，此种方法称机架的压下量，此种方法称 作带钢尾部补偿。作带钢尾部补偿。 所谓压尾就是在带钢的尾部多压下一些，为了达到此所谓压尾就是在带钢的尾部多压下一些，为了达到此 目的，一般采用将现有的厚度偏差控制信号目的，一般采用将现有的厚度偏差控制信号hh适当放适当放 大，此种放大的厚度偏差信号就是压尾的补偿值大，此种放大的厚度偏差信号就是压尾的补偿值hhT T。 7. 7. 自动复位自动复位 自动厚度系统是在辊缝设定基础上对头尾厚差进行自动厚度系统是在辊缝设定基础上对头尾厚差进行 调节的系统，因此，在带钢尾部轧制时，各机架的辊缝调节

29、的系统，因此，在带钢尾部轧制时，各机架的辊缝 值都已偏离原设定值。为了不影响下一根带钢进入精轧值都已偏离原设定值。为了不影响下一根带钢进入精轧 机组，加快辊缝调节的时间，机组，加快辊缝调节的时间，AGCAGC系统都设有自动复位系统都设有自动复位 的功能。为此，在的功能。为此，在AGCAGC系统开始投入工作时，应首先记系统开始投入工作时，应首先记 忆下机架的辊缝设定值，在忆下机架的辊缝设定值，在AGCAGC系统工作结束时，应将系统工作结束时，应将 各机架的辊缝自动恢复到所记忆下的设定值大小，这一各机架的辊缝自动恢复到所记忆下的设定值大小，这一 功能称为自动复位。功能称为自动复位。 5.2 5.2

30、 横向厚差与板形控制技术横向厚差与板形控制技术 n一、板形与横向厚差的关系一、板形与横向厚差的关系 n1. 1. 横向厚差：指沿宽度方向的厚度差。它决定于板横向厚差：指沿宽度方向的厚度差。它决定于板 带材轧后的断面形状，或轧制时的实际辊缝形状。带材轧后的断面形状，或轧制时的实际辊缝形状。 n2. 2. 板形：是指板带材的平直度。它决定于延伸率沿板形：是指板带材的平直度。它决定于延伸率沿 宽度方向是否相等。（即与实际辊缝形状有关）宽度方向是否相等。（即与实际辊缝形状有关） n（1 1）若两边部延伸大，则产生双边浪。（对称浪形）若两边部延伸大，则产生双边浪。（对称浪形） n（2 2）若中部延伸大，

31、则产生中浪（或瓢曲）。（对）若中部延伸大，则产生中浪（或瓢曲）。（对 称浪形）称浪形） n（3 3）若一边比另一边延伸大，则产生单边浪（薄规）若一边比另一边延伸大，则产生单边浪（薄规 格）或镰刀弯（厚规格）。（通过压下螺丝调整）格）或镰刀弯（厚规格）。（通过压下螺丝调整） n（4 4） 此外还有斜浪、此外还有斜浪、1/41/4浪等。浪等。 n 板形不良的危害：勒辊、断带、撕裂等事故的出板形不良的危害：勒辊、断带、撕裂等事故的出 现，使操作复杂。现，使操作复杂。 二、影响辊缝形状的因素二、影响辊缝形状的因素 n1 1、轧辊的热膨胀、轧辊的热膨胀 n 在轧制中沿辊身长度方向上，轧辊的受热和散热条在

32、轧制中沿辊身长度方向上，轧辊的受热和散热条 件不同，一般是辊身中部较两侧的温度高，因而使轧件不同，一般是辊身中部较两侧的温度高，因而使轧 辊呈凸形（辊缝中部尺寸小于边部尺寸）。辊呈凸形（辊缝中部尺寸小于边部尺寸）。 n2 2、轧辊的磨损、轧辊的磨损 n 在轧制中工作辊与支承辊均将逐渐磨损在轧制中工作辊与支承辊均将逐渐磨损( (后者磨损后者磨损 较轻较轻) )，轧辊磨损使轧辊呈凹形（辊缝中部尺寸大于边，轧辊磨损使轧辊呈凹形（辊缝中部尺寸大于边 部尺寸）。部尺寸）。 n3 3、轧辊的弹性弯曲、轧辊的弹性弯曲 n 轧制压力引起，中部较大，使轧辊呈凹形（辊缝中轧制压力引起，中部较大，使轧辊呈凹形（辊缝

33、中 部尺寸大于边部尺寸）。部尺寸大于边部尺寸）。 n4 4、轧辊的弹性压扁、轧辊的弹性压扁 n 轧辊的弹性压扁包括工作辊在变形区与轧件接触引起轧辊的弹性压扁包括工作辊在变形区与轧件接触引起 的弹性压扁及工作辊与支承辊间的相互弹性压扁两部分。的弹性压扁及工作辊与支承辊间的相互弹性压扁两部分。 由于单位压力分布不均匀，压扁沿辊身长度分布是不均匀由于单位压力分布不均匀，压扁沿辊身长度分布是不均匀 的，中部较大，使轧辊呈凹形（辊缝中部尺寸大于边部尺的，中部较大，使轧辊呈凹形（辊缝中部尺寸大于边部尺 寸）。寸）。 n5 5、轧辊的原始辊型、轧辊的原始辊型 n 为了补偿上述因素对辊缝形状的影响，一般将轧辊

34、磨为了补偿上述因素对辊缝形状的影响，一般将轧辊磨 削成一定的形状。削成一定的形状。 原始形状有三种：原始形状有三种：凸形（冷轧机上）凸形（冷轧机上） n 凹形（凹形（二辊叠轧薄板轧机，产生大的热凸度）二辊叠轧薄板轧机，产生大的热凸度） n 圆柱形（在设有弯辊装置的轧机上）圆柱形（在设有弯辊装置的轧机上） 三、轧辊辊型设计三、轧辊辊型设计 n1 1、辊型、辊型：轧辊辊身表面的轮廓形状。：轧辊辊身表面的轮廓形状。 n2 2、表示方法、表示方法：以辊身中部和边部直径差（即凸度）来：以辊身中部和边部直径差（即凸度）来 表示。字母表示。字母DD0 0 n3 3、设计的任务：、设计的任务：轧制时使工作辊缝

35、原始形状能够补偿轧制时使工作辊缝原始形状能够补偿 各种因素的影响，保证带钢的厚差小。各种因素的影响，保证带钢的厚差小。 n4 4、设计公式、设计公式: :Do=Dy-Dm-Dw-DtDo=Dy-Dm-Dw-Dt nDoDo0 0圆柱形圆柱形 DoDo0 0 凹形凹形 DoDo0 0 凸形凸形 n5 5、凸度分配方法、凸度分配方法 n（1 1）两个工作辊平均分配磨削凸度，两个支撑辊为圆）两个工作辊平均分配磨削凸度，两个支撑辊为圆 柱形；（减少支撑辊的换辊）柱形；（减少支撑辊的换辊） n（2 2）另一种为磨削凸度集中在一个工作辊上，其余三）另一种为磨削凸度集中在一个工作辊上，其余三 个轧辊都为圆柱

36、形。后一种方法便于磨削轧辊。个轧辊都为圆柱形。后一种方法便于磨削轧辊。 四、板形检测技术四、板形检测技术 1 1、对板形检测装置的要求、对板形检测装置的要求 n（1 1）能够正确地反映带钢的板形状况，提供可靠信息；）能够正确地反映带钢的板形状况，提供可靠信息； n（2 2）适应性好，不同材质、不同规格、恶劣环境；）适应性好，不同材质、不同规格、恶劣环境； n（3 3）安装方便，结构简单、易于维护；）安装方便，结构简单、易于维护； n（4 4）对板带材不造成损伤。）对板带材不造成损伤。 n 2 2、检测装置、检测装置 n（1 1）光学板形仪（非接触式）：光学板形仪（非接触式）：在带钢一侧竖立一荧

37、在带钢一侧竖立一荧 光灯，它发出的光经带钢反射后由带钢另一侧的摄像光灯，它发出的光经带钢反射后由带钢另一侧的摄像 机摄取，根据影像判断板形。机摄取，根据影像判断板形。 n（2 2）磁力板形仪（非接触式）：磁力板形仪（非接触式）：检测对象是带钢中的检测对象是带钢中的 张应力。利用带钢张力分布不均而引起导磁率变化分张应力。利用带钢张力分布不均而引起导磁率变化分 布不均的原理。布不均的原理。 n（3 3）组合辊式板形仪（接触式）组合辊式板形仪（接触式）: :检测对象是带钢中检测对象是带钢中 的张应力。的张应力。 n 原理原理：检测辊由若干独立辊片装配在一起，每个辊：检测辊由若干独立辊片装配在一起，每

38、个辊 片可以测出作用于其上的径向压力。带钢中张应力沿片可以测出作用于其上的径向压力。带钢中张应力沿 横向的分布与带钢的纵向延伸有关，张应力大，纵向横向的分布与带钢的纵向延伸有关，张应力大，纵向 延伸小。延伸小。 n五、普通轧机板形控制方法五、普通轧机板形控制方法 1 1、调温控制法、调温控制法：人为地改变辊温分布，以达到控制：人为地改变辊温分布，以达到控制 辊型的目的。辊型的目的。 n 对于采用水冷轧辊的钢板热轧机，如发现辊身温对于采用水冷轧辊的钢板热轧机，如发现辊身温 度过高，可适当增大轧辊中段或边部冷却水的流量以度过高，可适当增大轧辊中段或边部冷却水的流量以 控制热辊形。辊型调节的反应很慢

39、，且急冷急热容易控制热辊形。辊型调节的反应很慢，且急冷急热容易 损坏轧辊。对于高速轧机，不能很好地满足生产发展损坏轧辊。对于高速轧机，不能很好地满足生产发展 的要求。的要求。 n 2 2、合理生产安排、合理生产安排 n在一个换辊周期内，一般是按下述原则进行安排，在一个换辊周期内，一般是按下述原则进行安排， 即先轧簿规格，后轧厚规格；先轧宽规格，后轧窄规格；即先轧簿规格，后轧厚规格；先轧宽规格，后轧窄规格； 先轧软的，后轧硬的；先轧表面质量要求高的，后轧表先轧软的，后轧硬的；先轧表面质量要求高的，后轧表 面质量要求不高的面质量要求不高的; ;先轧比较成熟的品种，后轧难以轧先轧比较成熟的品种，后轧

40、难以轧 的品种。的品种。 、设定合理的轧辊凸度、设定合理的轧辊凸度 辊型设计的内容包括确定轧辊的总凸度值、总凸度辊型设计的内容包括确定轧辊的总凸度值、总凸度 值在一套轧辊上的分配以及确定辊面磨削曲线。值在一套轧辊上的分配以及确定辊面磨削曲线。 n 4 4、合理制定轧制规程、合理制定轧制规程 n轧制负荷的变化导致了辊缝凸度的变化，为了保证轧制负荷的变化导致了辊缝凸度的变化，为了保证 钢板板形良好，生产中必须首先对轧机各道次的负荷进钢板板形良好，生产中必须首先对轧机各道次的负荷进 行合理的分配。行合理的分配。 六、先进板形控制技术六、先进板形控制技术 1 1、液压弯辊、液压弯辊 （1 1）工作原理

41、工作原理：液压弯辊是通过向工作辊或支撑辊轴承：液压弯辊是通过向工作辊或支撑辊轴承 座施加液压弯辊力，来瞬时改变轧辊的有效凸度或挠度，座施加液压弯辊力，来瞬时改变轧辊的有效凸度或挠度， 从而改变工作辊缝形状，达到改善板形目的。从而改变工作辊缝形状，达到改善板形目的。 （2 2）弯辊方法弯辊方法： n正弯辊：弯辊力使轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊正弯辊：弯辊力使轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊 n负弯辊：弯辊力使轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊弯曲负弯辊：弯辊力使轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊弯曲 方向相同，工作辊缝凸度增大，可以防止中浪方向相同，工作辊缝凸度增大，可以防止中浪 （3 3）特点特点：是一种滞后的板形控

42、制手段，主要用来控制：是一种滞后的板形控制手段，主要用来控制 对称性的板形缺陷，是最常用、最基本的板形控制手段。对称性的板形缺陷，是最常用、最基本的板形控制手段。 2 2、HCHC轧机轧机 n定义定义：是上下辊可以轴向对称移动的轧机。：是上下辊可以轴向对称移动的轧机。 （1 1）HCHC轧机形式轧机形式：六辊：六辊HCHC轧机、四辊轧机、四辊HCHC轧机轧机 （2 2）控制原理控制原理：消除四辊轧机轧制带钢时，在板宽以：消除四辊轧机轧制带钢时，在板宽以 外工作辊与支撑辊接触的有害接触区。外工作辊与支撑辊接触的有害接触区。 （3 3）优点优点： n板形控制能力高于普通四辊轧机。板形控制能力高于普

43、通四辊轧机。 n 边部减薄控制能力强。边部减薄控制能力强。 n大压下轧制。大压下轧制。 n由于由于HCHC六辊轧机可以使用小辊径，有利干实现大压六辊轧机可以使用小辊径，有利干实现大压 下量轧制。下量轧制。 n通过轧辊的周期横移可以分散工作辊的磨损及热凸通过轧辊的周期横移可以分散工作辊的磨损及热凸 度（四辊度（四辊HCHC轧机）。轧机）。 3 3、CVCCVC轧机轧机 nCVCCVC轧机是把一对轧辊（一般为工作辊）磨削成完全一样轧机是把一对轧辊（一般为工作辊）磨削成完全一样 的花瓶状（的花瓶状（S S状），成对放置，凸度位置相差状），成对放置，凸度位置相差180180，通，通 过上下两个轧辊沿轴

44、向反向移动，即可实现轧辊凸度的过上下两个轧辊沿轴向反向移动，即可实现轧辊凸度的 连续可变。移动方向不同，可得到凸形或凹形的辊缝。连续可变。移动方向不同，可得到凸形或凹形的辊缝。 a a 图为矩形辊缝图为矩形辊缝 b b 图为凸形辊缝，防止中浪图为凸形辊缝，防止中浪 c c 图为凹形图为凹形 辊缝，消除双边浪。辊缝，消除双边浪。 n特点特点：轧机工作辊横移时，辊缝凸度可连续有最小值变：轧机工作辊横移时，辊缝凸度可连续有最小值变 到最大值。调整控制板形的能力强。到最大值。调整控制板形的能力强。 分分 析析 图图CVCCVC轧机轧机 4 4、PCPC轧机轧机 n定义定义：上下辊交叉一定角度来改变辊缝

45、形状的轧机。：上下辊交叉一定角度来改变辊缝形状的轧机。 交叉方式交叉方式 如图所示的上下工作辊与支承辊成对交叉。如图所示的上下工作辊与支承辊成对交叉。 n成对辊交叉成对辊交叉：将上工作辊和上支撑辊为一对，将下工：将上工作辊和上支撑辊为一对，将下工 作辊和下支撑辊为一对，两对辊之间进行很小角度的作辊和下支撑辊为一对，两对辊之间进行很小角度的 交叉。它最适用于轧制宽带钢。交叉角度越大，工作交叉。它最适用于轧制宽带钢。交叉角度越大，工作 辊缝凸度越小。交叉角一般为辊缝凸度越小。交叉角一般为0 00 01.51.50 0 。 。 支承辊交叉支承辊交叉 工作辊交叉工作辊交叉 对辊交叉对辊交叉 常见常见

46、nPCPC轧机的特点轧机的特点： （1 1）凸度控制能力很大。）凸度控制能力很大。 （凸度控制范围为（凸度控制范围为01.4mm01.4mm） （2 2）凸度控制的核心部分模）凸度控制的核心部分模 型简单，最适合在线动态型简单，最适合在线动态 控制，反映快速；控制，反映快速； （3 3）精轧机轧辊原始辊型具）精轧机轧辊原始辊型具 有一种曲线即可，不必研有一种曲线即可，不必研 制多种辊型的轧辊，备辊制多种辊型的轧辊，备辊 量少。量少。 5 5、VCVC轧辊轧辊 支撑辊由套筒和芯轴组成，在套筒和芯轴之间形支撑辊由套筒和芯轴组成，在套筒和芯轴之间形 成油室，在向油室输人高压油后，使套筒膨胀凸起，成油

47、室，在向油室输人高压油后，使套筒膨胀凸起， 代替轧辊的磨削凸度，通过高压油压力的大小来调节代替轧辊的磨削凸度，通过高压油压力的大小来调节 轧辊的凸起程度，以达到控制板形的目的。在四辊轧轧辊的凸起程度，以达到控制板形的目的。在四辊轧 机上，机上，VCVC轧辊用作支撑辊。轧辊用作支撑辊。 n 特点特点：随内压不同，板凸度发生变化；板越宽，：随内压不同，板凸度发生变化；板越宽， 板凸度变化量越大；板凸度变化量与内压成正比，几板凸度变化量越大；板凸度变化量与内压成正比，几 乎不受轧制力的影响；通过乎不受轧制力的影响；通过VCVC轧辊和液压弯辊的配合，轧辊和液压弯辊的配合， 不仅可以调整边波、中波这样的一次简单波形，也可不仅可以调整边波、中波这样的一次简单波形，也可 以调整复合波等复杂的板形缺陷；工作辊直径越小，以调整复合波等复杂的板形缺陷；工作辊直径越小， 则则VCVC轧辊的板形控制能力越强。轧辊的板形控制能力越强。 VCVC轧辊轧辊 6 6、DSRDSR辊辊 nDSRDS