冷轧产品板型控制技术浅析

冷轧产品板型控制技术浅析

文中就冷轧产品板型控制技术，分析了影响带钢板型的主要因素，提出了冷轧板型控制的主要方法，并对轧制过程中板型控制进行了讨论。

关健词：冷轧；板型控制

板型是冷轧产品质量的重要评价指标。近年来，用户对产品不断提出新的要求，饱和的钢材市场更加促使了各大钢厂对产品质量的重视。在冷轧板生产过程中，板型控制是提高和稳定产品质量的重要途径，是带钢平直度、凸度等指标的决定性因素。

1 影响板型的主要因素

1.1 原材料

来料为热轧卷，其主要缺陷多为带钢边部波浪和镰刀弯。无论是边浪还是镰刀弯，经过冷轧工艺成型后，均会影响后续产品质量。

1.2 轧制壓下量

压下量的均匀程度直接影响到带钢经轧制后沿纵向延伸量的均匀程度，若带钢中部压下量高于两边部，就会在产品中部生成鼓浪，当两边部压下量高于中部时，又会在带钢两边部产生边浪。

1.3 轧辊变形量

在较高的轧制力作用下，轧辊会产生径向弹性变形，同时由于轧制过程产生的摩擦热和变形热，使得轧辊产生热变形，这两种变形量均会使得辊缝不匀，造成产品横向厚度分成不匀。此外，轧辊本身质量问题（如辊面压痕、软点等）、轧辊磨损不匀等也会影响产品板型。

1.4 压扁量与金属横流动因素

在轧制过程中，带钢两边部金属比中部更容易产生横向流动，使轧辊与边部带钢压扁量及带钢边部轧制力明显减小，增加了两边部的减薄量。因此，部分带钢的边部厚度会实然变薄，即边部减薄现象。为保产品质量，这种现象会使得切边量增加，成才率降低。

2 板型控制的主要方法

之前，人们只重视冷轧产品板型在冷轧过程中的控制，主要包括轧制过程中轧辊磨损、设备的弹性变形、轧辊的轴向位移、乳化液辅助轧制效果、热凸度等

方面。其实除此之外，原材料质量、酸洗及轧制后的工序处理均与产品板型具有很大关系。

2.1 提高来料板型质量

热轧时要合理控制钢坯来料温度及目标轧制温度，以有效控制终轧后钢带边部温度，从而确保边部组织晶粒成长均匀，改善热轧板的机械性能和板型。充分利用热轧出口平整设备，通过拉矫，改善板型，为冷轧工序奠定基础。

2.2 轧制过程板型控制

在轧制过程中，通过板型测量辊组件、平直度测量系统、TCP/IP通讯系统及板型控制执行机构等来实现对带钢板型的闭环控制。在实践中我们发现，影响板型的因素众多，且比较复杂，主要因素有：负荷分配、预设定计算、辊形、轧辊弹性变形、板形测量精度、执行机构精度、乳化液控制参数等。

2.3 冷轧产品下游工序处理

罩式退火：通过对冷轧卷进行加热升温至一定温度，改善冷轧板机械性能的同时消除板带内应力，消除内部缺陷；平整机组：经过罩式退火后的冷轧板，由于内应力的释放，板面浪形明显，通过平整，在较高的张力和拉矫作用下得到优质的板型；退火连镀：经卧式退火后，带钢内部组织晶体结构得到改善，经张力辊、拉矫机后提高板型质量，并完成镀锌工艺。

3 冷轧过程中的板型控制

3.1 AGC系统

为确保带钢纵向厚度及板型的统一，装有厚度自动测量与控制系统，即AGC 系统，其控制与执行系统通常由液压系统来实现。主要由以下部分组成：①厚度测量系统，将带钢的实际厚度检测并反馈给控制系统；②厚度比较及响应系统，对比给定厚度与带钢的实际厚度，计算厚度差并作出响应；③辊缝调节系统，在给定的原始辊缝基础上，结合得到的辊缝调节量信息，通过液压控制系统对辊缝进行时时调整，从而消除带钢的厚度差缺陷，确保带钢纵向厚度及板型一致。

3.2 轧辊的有载辊缝板型控制

轧辊的磨损及各方向不稳定性因素的变化均会对板型控制造成很大影响，这就需要对这些因素进行随时检测并补偿有载辊缝，当检测到某些因素使得辊缝产生变化后，系统要迅速做出响应，及时补偿辊缝凸度。目前，辊缝凸度补偿的方法有液压弯辊法和辊温控制法两种。

液压弯辊法：液压弯辊法是在轧辊的辊颈处由弯辊液压缸作用一个使轧辊径向弯曲的力，当轧辊有载辊缝发生改变后，弯辊力则做相应的变化，以补偿有载

辊缝，从而有效控制带钢板型。这种方法能够对辊缝变化做出快速响应，板型控制能力强，被广泛应用在冷轧轧机设计中。

3.3 板形控制新技术

3.3.1 提高有载辊缝刚度

提高有载辊缝刚度是指提高有载辊缝形状受轧制力波动影响的稳定性，从而降低有载辊缝变化对带钢板型的影响。轧制过程中，用辊缝刚度系数表示有载辊缝稳定性：

Ks=Δq/ΔCR

其中Δq为单位带钢宽度内轧制力波动量；ΔCR为辊缝凸度CR对应于q的波动量。

3.3.2 提高有载辊缝的控制范围

即柔性辊缝型轧辊，通常应用在四辊轧机。在四辊轧机中，轧辊初始辊型确定后，是无法满足各种轧制需要的，对工作辊原始辊缝加大后，使其能够满足各种轧制变化的需要。

4 结语

冷轧产品板型控制是一项系统的综合性课题，有效控制冷轧板板型，提高冷轧产品质量，要从原料、轧制及下游工序统一抓起，以适应快速发展的市场需求。