带钢板形的概念及CVC轧机板形控制原理 共31页

带钢板形及CVC轧机板形控制原理
内容概述
板形基本概念
带钢尺寸质量指标包括纵向和横向尺寸。 ♣ 横向——横向板形指标的是带钢的断面形状（Profile or
Contour），即带钢沿板宽方向上的断面分布，包括凸度 （Crwon）、楔形（Wedge）、边部减薄（Edge drop）等。 ♣ 纵向——纵向用平直度（Flatness）来表示，，俗称带钢浪 形，即指带钢长度方向上的平坦程度；
CVC辊形曲线函数
下工作辊曲线为：
y 1 (x ) a 0 a 1 x a 2 x 2 a 3 x 3
y 1 ( x ) a 0 a 1 x a 2 x 2 a 3 x 3 a 4 x 4 a 5 x 5
式中： L----轧辊辊身长度； x----辊身距坐标原点的距离； a0,a1,a2,a3三 次 函 数 的 系
数学模型是板形控制技术的关键和研究难点。
理想板形公式和良好板形公式
♣ 理想板形公式：
♣ 良好板形判别式：
C1 C2 h1 h2
8(0 h2)aC 1C 24(0 h2)b
w
h1 h2
w
—带钢比例凸度变化 h1、h2 —轧前厚度、轧后厚度
C1、C2 —轧前凸度、轧后凸度w—带钢宽度
板形是带钢重要质量指标，高精度板形是高级精品带钢重要特 征。
※热轧板形直接影响冷轧板形的质量有的后续工序对板形有特 殊要求，eg.罩式退火炉喜欢微双边浪，有些连续退火喜欢 中浪。
※板形影响镀锌层厚度及均匀性。 ※后续工序加工需要优良的板形，减少对深冲性的影响。
板形控制是宽带钢轧机的核心技术、前沿技术和高难度技术，
工作机座弹性变形f与轧制力P之间的关系曲线称之为
机座弹性变形曲线或弹跳曲线，如图示：
此曲线直线段的斜率：
C tg P
f
一般C值越大越好，对大型轧机其值应为6000KN/mm以上。
工作机座刚度系数C的确定方法，可以采用理论计算的方法也可以采用 实测法。对于现场的轧机而言一般采用实测法。
轧Байду номын сангаас弹跳
轧机弹跳：轧件轧制时，轧制力引起工作机座内部受力元件的纵向弹性 变形，其数值可达 f=2-5mm。
由于在轧制过程中，轧制力P总是会波动的，所以产生的工作机座的弹性 变形 f 也是变化的。为了维持板厚不变，必须对此进行补偿。补偿的 方法是在轧制过程中控制压下量，采用AGC系统改变轧机的空载辊缝 值。
※ 轧制法——
保持辊缝的开口S0不变，用不同原始厚度h0的轧件轧制，测出 其轧制力P与轧后的厚度h1，对每次轧制，工作机座的变形量：
f= h1 - S0 这样可以得出一组变形f与轧制力P的数据，
由此连成的曲线就是该机座的弹跳曲线。
※ 压靠法——
首先使原始辊缝S0=0，这时上下工作辊接触，并旋转轧辊，继续压下， 记录下一组辊缝值S0与对应的轧制力P的值，将此连成曲线，就是该机座的弹 跳曲线。
波形表示法定义的带钢平直度 式中： R-----波高；L-----波距。
RV
LV
R
L
Rv100%
Lv
L L
I L105 L
带钢平直度一般指边浪和中浪，并以二次浪为主要控制指标，对于宽度大 厚度很薄的情况才适当考虑四次浪 其实质是带钢内部残余应力的分布。
板形的重要性
横截面形状：凸度、楔形度、边部减薄、局部 高点
hEL
hL
hc
hR hER
图 1.凸 度
hL
hR
图 2.楔 度
凸度
C R hc(hLhR)/2
楔形度(左右标志点厚度之差) CT hRhL 边部减薄 EL=hL-hEL ER=hR-hER
平直度（Flatness） 带钢平直度可以用波形表示法，也可以用相长度表示法来描述。
板凸度和板形控制
改变负载辊缝的形状
变态
弯
拉
错位
动态鼓肚
CVC轧机工作原理
CVC（Continuously Variable Crown）技术是 由德国SMS公司于1984年提出的控制轧件板形 的一种新型轧辊技术，由于该技术控制板形的 优越性能而在热轧和冷轧板带材中获得了广泛 的应用
CVC轧辊辊身曲线呈S形，图5为CVC轧辊的辊 系布置及工作原理，两个形状相同的轧辊相互 倒置180°布置，通过两个轧辊沿相反方向的对 称移动，得到连续变化的不同凸度辊缝，等效 于配置了一系列不同凸度的轧辊。
Cp
C7 h7
C1 h1
C p i 7% 0 C p/3 (i 1 ,2 ,3 )
影响板形的因素
工艺因素：坯料板形、压下率、操作因素等 设备因素：辊型、轧辊磨损、轧辊磨削精度、轧辊热
膨胀、侧导板余量、轧机刚度、 WR与BUR的接触 状态（W, w/R, r/R）等等
总之：影响板形的因素的实质就是影响有载辊缝形状的因素 板形控制的实质是控制各架轧机的负载辊缝的形状。
CVC辊型的优点
1、不仅轧辊凸度可调范围大，而且可以联系调节，再加上弯 辊的话，板形控制范围显著扩大。
2、一对磨好的轧辊能满足更多轧制系统、更多钢种的需要， 并扩大轧制宽度和厚度，增强轧机适应能力。
3、WR磨损均匀，工作周期长，大大减少换辊次数，提高产量 3、带材表面质量提高，提高平直度，增加成材率。
数，决定了曲线的形状，其中a0 R0 。
上轧辊轮廓与上轧辊完全一样，但转动180°与上轧辊配置，因 此，下轧辊的辊形曲线为：
y 2 ( x ) a 0 a 1 ( L x ) a 2 ( L x ) 2 a 3 ( L x ) 3
y 2 ( x ) a 0 a 1 ( L x ) a 2 ( L x ) 2 a 3 ( L x ) 3 a 4 ( L x ) 4 a 5 ( L x ) 5
a
b
c
图 5.CVC辊 工 作 原 理 （ a） 零 凸 度 ； （ b） 正 凸 度 ； （ c） 负 凸 度
（a）轧辊移动距离为零时，凸度为零； （b）上辊向右移动，下辊向左移动，轧辊凸度增加，定义为正凸度； （c）上辊向左移动，下辊向右移动，轧辊凸度减小，定义为负凸度。 CVC辊形曲线和两辊间的移动距离，决定了辊缝凸度的大小和正负。