[精品]平整機(jī)組板形控制研究

1、平整機(jī)組板形控制研究論文類型：技術(shù)類作 者：羅曉陽(yáng)單 位：平整機(jī)組平整機(jī)組板形控制研究羅曉陽(yáng)酒泉鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司碳鋼薄板廠，甘肅嘉峪關(guān)735100摘要：以平整機(jī)組實(shí)際生產(chǎn)中遇到的板形不良問(wèn)題為背景，本文通過(guò)分析板形控 制與軋轆的表面粗糙度、車?yán)バ?、軋制量及磨損z間的相互影響，提出合理的工藝 改進(jìn)，冇效的減少了軋餛表而粗糙度、軋餛的磨損及餛形的變化對(duì)板形的不良影 響，并且規(guī)定了軋輾的更換依據(jù)，進(jìn)一步改善了冷軋卷的板形控制。作者結(jié)合酒 鋼生產(chǎn)的冷軋卷的產(chǎn)詁質(zhì)量，分析研究了張力在軋制過(guò)程屮對(duì)板形的重要作用， 提出帶鋼來(lái)料粘接對(duì)板形的不良影響，總結(jié)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)制定出平整機(jī)組穩(wěn)定 軋制的軋制計(jì)劃的

2、編排原則。關(guān)鍵詞：板形、軋餛、張力、殘余應(yīng)力前沿在冷軋帶鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，平整工序是其中一重要工序，平整工藝將決定帶 鋼最終的質(zhì)量。隨著帶鋼質(zhì)量要求的不斷捉高，酒鋼碳鋼冷軋非常重視帶鋼的平 整過(guò)程。帶鋼平整的過(guò)程是一次小壓下量的（通常為0. 5%3%）的軋制過(guò)程?？谇?，酒鋼碳鋼冷軋卷的質(zhì)量在各個(gè)方面都存在一定的不足，其屮板形（平 整度）的控制是提高酒鋼冷軋卷質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。板形理論的發(fā)展分成三個(gè) 階段，第一個(gè)階段是以軋轆彈性變形為基礎(chǔ)的理論；第二個(gè)階段是日木新日鐵和 美國(guó)為代表的以軋件為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)遺傳理論；第三階段為北京鋼鐵研究總院建立 的軋件軋轆統(tǒng)一的板形理論。板形理論研究的目的是消除和減

3、少板帶軋制中波浪 和翹曲等缺陷，控制凸度值。1、板形與軋輾使用控制參數(shù)之間關(guān)系11、表面粗糙度的影響依據(jù)軋制過(guò)程中帶鋼表面粗糙度傳遞原理，軋制力是將軋轆表面粗糙度傳遞 到帶鋼上的，動(dòng)力對(duì)帶鋼表面粗糙度的形成起到至關(guān)重要的作用。在軋制過(guò)程屮 只要軋轆表面粗糙度沒(méi)冇衰減到所允許的最低值且壓下量足以使得軋轆表面微 觀形狀壓入帶鋼，帶鋼就能獲得滿意的表面粗糙度。軋制力越大越容易使得毛化 后得到硬化的軋餛表而粗糙度尖峰扎入帶鋼表而形成帶鋼表而粗糙度。軋制力和支撐轆初始轆形是決定承載轆縫形狀的主要因素。當(dāng)軋制力增大時(shí) 軋輻撓度增大，帶鋼易產(chǎn)生邊浪，增大支撐輻初始凸度，可以減小輻系的撓度， 抑制邊浪的產(chǎn)生，

4、特別是采用變接觸支撐轆轆形技術(shù)，可以降低承載轆縫的基本 凸度，并顯著提高承載轆縫的橫向剛度，大大減弱軋制力對(duì)板形的干擾，明顯增 加彎餛力的調(diào)控功效，捉高軋機(jī)的板形控制能力。在以上控制理論的基礎(chǔ)上，酒 鋼平整機(jī)組支撐轆凸度由投產(chǎn)初期0 um （平轆），后期調(diào)整為10um,在目前的生 產(chǎn)控制過(guò)程屮，表現(xiàn)出在板形控制以及工作車?yán)澻嚴(yán)チΩ深A(yù)板形方面，后期輾形調(diào) 整后明顯優(yōu)于前期轆形。另外每次更換軋轆后與前期相比要求開(kāi)始熱轆。平整機(jī)組熱轆時(shí)以100噸的 軋制力進(jìn)行轆縫負(fù)載吻合，熱餛過(guò)程也是支撐餛表而粗糙度和工作餛表而粗糙度 進(jìn)一步吻合的過(guò)程，目前新?lián)Q轆后熱轆5min,再開(kāi)始軋制對(duì)帶鋼板形的控制明 顯優(yōu)

5、于不熱輻而直接軋制。1.2. 軋銀銀型、軋制量的影響關(guān)系121、支撐輻輻形磨損平整機(jī)支撐轆的碩度低于工作轆，并且服役時(shí)間較長(zhǎng)，所以理論上支撐輾 的磨損要大于工作輾的磨損。但是在實(shí)際生產(chǎn)屮發(fā)現(xiàn)支撐轆的磨損對(duì)轆縫的影響 比較小。原因冇二，其一，支撐轆轆形對(duì)轆縫的作用是通過(guò)工作轆的彎曲變形來(lái) 實(shí)現(xiàn)的。因平整機(jī)組軋制力較小，工作眾的彎曲變形不大，支撐車?yán)?duì)車?yán)タp的影響 自然較弱；其二，支撐餛的濟(jì)損形態(tài)對(duì)工作餛的彎曲變形也冇影響。由于支撐餛 的磨損分布在轆身全長(zhǎng)，并未使支撐軌凸度明顯改變，所以磨損對(duì)輾縫的影響不 明顯。所以優(yōu)化支撐輾輾形，充分利用支撐輾換輾周期長(zhǎng)、磨損對(duì)板形控制特 性影響不大的特性改善支

6、撐轆對(duì)板形的控制。在酒鋼平整機(jī)組根據(jù)將近一年半的生產(chǎn)跟蹤中，總結(jié)出平整機(jī)組支撐轆轆 役穩(wěn)定在15000噸22000噸z間時(shí)，支撐餛磨損對(duì)工作餛在板形控制方而冇害 干預(yù)最小，所以將支撐轆轆役量定位為最高不能超過(guò)25000噸。根據(jù)板形理論，影響板形的因索主要冇兩點(diǎn)：轆形和轆系變形。在平整機(jī)上, 因軋制力較小，相應(yīng)的轆系變形也較小，故工作轆的轆形對(duì)板形的作用就顯得十 分垂要。有關(guān)轆形的作用，主要考慮以下三個(gè)方面，合理的轆形設(shè)計(jì)。即根據(jù)軋機(jī)、 來(lái)料、工藝條件等確定軋輾凸度、優(yōu)化轆形曲線及配置方案，建立完善的轆形制 度；轆形的加工精度。曲于工作轆更換頻繁，在平整機(jī)上，工作轆平均每6個(gè)小 時(shí)左右換一次。因

7、此，保持車?yán)バ蔚哪ハ骶仁种厮＃辉趯?shí)際生產(chǎn)中車?yán)バ蔚耐苟?明顯的小于設(shè)計(jì)凸度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出英精度控制目標(biāo)。工作餛餛形直接影響?zhàn)Q縫形 狀，這種轆形的波動(dòng)對(duì)于板形的穩(wěn)定i分不利。轆形的加工誤差會(huì)引起板形控制 的偏差，在該輾形下，極易出現(xiàn)大邊浪及難以控制的邊、屮復(fù)合浪等板形缺陷。簡(jiǎn)化工作轆轆形，降低轆形加工和管理的難度，減小轆形加工誤差，可以有 效的減小工作車?yán)ボ嚴(yán)バ螌?duì)板形的不良影響。酒鋼平整機(jī)組在2011年年初根據(jù)現(xiàn)冇條件，對(duì)工作餛使用制定以下措施；a、工作轆凸度修改為50um和looum兩種,具體使用為：1100mm時(shí),使用50um凸度軋輻w< 1100mm時(shí),使用100 um凸度軋輻。b

8、、工作轆轆役量：95公里或1000噸（滿足公里數(shù)或噸位數(shù)均可下機(jī)）2. 張力的影響張力對(duì)板形的影響實(shí)質(zhì)上是張力對(duì)殘余應(yīng)力的影響。由于軋制過(guò)程屮金屬的 變形沿板寬方向的不均勻分布，導(dǎo)致了殘余應(yīng)力沿板寬方向的分布也呈現(xiàn)不規(guī)律 的狀態(tài)；但隨著張力的增大，無(wú)論是橫向還是縱向，殘余應(yīng)力的絕對(duì)值基木都減 小，這與所軋帶鋼的板形（平直度）狀況的逐漸好轉(zhuǎn)是一致的，這說(shuō)明殘余應(yīng)力的 大小與板形（平直度）的好壞有內(nèi)在關(guān)系。隨著張力的增大，帶鋼內(nèi)殘余應(yīng)力的分布趨于平均，對(duì)應(yīng)著板形平直度的改 #；帶鋼內(nèi)縱向應(yīng)力與橫向應(yīng)力沿板寬方向，有著基本一致的分布；另外，靠近 邊部的應(yīng)力變化較大，靠近中部的應(yīng)力變化趨于平緩，對(duì)應(yīng)著

9、帶鋼軋制后產(chǎn)生的 邊浪及屮部的相對(duì)平直。平整工藝過(guò)程屮合適的張力系統(tǒng)不僅可以使平整后的帶 鋼保證工藝要求的延伸率，而且前后張力抑制了軋制過(guò)程中帶鋼的跑偏現(xiàn)象，同 吋減輕了由此帶來(lái)的板形缺陷，提高了平整后帶鋼的平直度。帶鋼在軋制過(guò)程中不僅存在縱向殘余應(yīng)力，而且也存在橫向殘余應(yīng)力。說(shuō)明 帶鋼不僅存在縱向金屈流動(dòng)不均勻，而月也存在明顯的橫向流動(dòng)不均勻。改善金 屬的塑性變形條件（包描潤(rùn)滑、轆形、坯料橫斷面、彎輾力、前后張力等）非常必 要。3、軋制計(jì)劃編排原則對(duì)板形控制的影響在生產(chǎn)過(guò)程屮，由于軋餛磨損、熱膨脹的發(fā)生和變化，其餛形在軋制一定的 公里數(shù)之后會(huì)發(fā)生一定的變化是必須要考慮的。由于酒鋼平整機(jī)組軋制

10、過(guò)程斷 面、厚度、鋼種變化頻繁，為保證在此工藝條件下能有效的控制板形，對(duì)于計(jì)劃 的編排特做以下要求；a、換新槻后開(kāi)始軋制前3卷（大卷）厚度必須維持在08whwl2mm；b、若同端而計(jì)劃新?lián)Q幅后無(wú)08whwl2mm規(guī)格時(shí)，可以按以下計(jì)劃編排, 軋制loooimn時(shí)，換轆后前兩卷可以安排1250mm厚度為0. 8whw1. 2mm規(guī)格;軋 制1250mm吋，換輾后前兩卷可以安排1500mm厚度為0. 8whw1. 2mm規(guī)格；c、計(jì)劃編排遵循由薄到厚，由寬到窄的原則，軋制h<0. 6mm規(guī)格時(shí)盡可能 安排在轆役前中期；d、新支撐餛前兩個(gè)餛役必須安排125011uh斷而以上寬度，軋制1000m

11、m斷而 計(jì)劃連續(xù)編排不允許超過(guò)3個(gè)轆役，若超過(guò)3個(gè)轆役計(jì)劃，中途必須安排一個(gè)轆 役1250mm斷面，新支撐輻上線前3000噸之前，第一個(gè)轆役不允許安排0. 6n）m 以下規(guī)格，之后轆役每個(gè)轆役0.5mm規(guī)格小于6卷，3000噸之后正常安排。e、iko. 6mm規(guī)格，單個(gè)轆役內(nèi)安排卷數(shù)少于15個(gè)，單個(gè)車?yán)ヒ酃飻?shù)大于 60km后不允許安排hwo. 6mm規(guī)格。f、軋制hw1. omin規(guī)格時(shí)，前后卷厚度跳躍小于等于0. 3mm；g、同端面混軋吋，必須遵循由寬到窄的原則，計(jì)劃安排可以各半編排，但 編排過(guò)程必須同時(shí)遵循以上幾條規(guī)定。4、帶鋼的粘接影響粘結(jié)就是在一定的溫度和應(yīng)力作用下，在一定退火時(shí)間下

12、，發(fā)生層間局部焊 合的現(xiàn)象。在平整生產(chǎn)時(shí)，由于帶鋼突然扯開(kāi)，帶鋼局部應(yīng)力超過(guò)帶鋼的屈服極 限，從而導(dǎo)致形成垂直于帶鋼縱向的弧形折皺，從而引發(fā)帶鋼橫斷面應(yīng)力變化不 均，在軋制過(guò)程中影響板形的變化，尤其是目而酒鋼粘接基本為中部粘接，此種 缺陷轉(zhuǎn)化為平整機(jī)組板行控制為雙邊浪的大幅度波動(dòng)。對(duì)酒鋼產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤發(fā)現(xiàn)發(fā)生粘結(jié)的帶鋼厚度多在0. 8mm以下，而薄規(guī)格軋 制過(guò)程屮軋機(jī)的軋制力、力矩、電流都屬于區(qū)域設(shè)計(jì)上限，板形控制難度也隨之 增加，薄規(guī)格帶鋼的粘結(jié)一定程度上影響了平整機(jī)組板形控制。5、結(jié)論5.1、軋轆表面粗糙度的合理設(shè)定，增加了軋轆與板帶的有效接觸，提高板 形控制能力；5.2、合理的支撐轆和工作轆轆形、磨削精度、軋制轆役量的設(shè)定對(duì)冇效的 控制冷軋帶鋼板形有非常重要的影響；5.3、軋制計(jì)劃的合理安排，一定程度上穩(wěn)定軋制過(guò)程，提高軋制過(guò)程的適 應(yīng)性，降低了板形的控制難度；5.4、原料粘結(jié)對(duì)薄帶鋼板形的控制有著非常明顯的影響作用，粘結(jié)越嚴(yán)重 帶鋼板形越不易控制，從原料入口杜絕薄帶鋼的粘接，從另一方面降低了冷軋帶 鋼板形的控制難度。參考文