13板形控制
板形控制概述
复杂，因此板形控制系统是一个多变量，强耦合，非
线性的复杂控制系统。随着用户的要求逐渐增高，以
冷轧板形控制技术发展现状
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板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机 （CVC）
• a. 中间位置
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b. 正凸度
c. 负凸度
板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机 （CVC）
• 分为CVC-4H和CVC-6H轧机
• CVC-4H轧机为四辊轧机，工作辊辊型磨削加工成具 有一定曲线特征的形貌，实现轧机辊缝形状的连续可变。
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板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
•HC及其它轧辊横移式轧机
• 日本日立公司创立的HC轧机，即中间辊可以轴向移动的 六辊轧机，由于消除带宽以外工作辊与支撑辊间的接触，从 而减小了工作辊挠度和带材边部减薄，并可以根据需要进行 调整，提高了板形控制的能力，目前已得到了越来越广泛的 应用。 • 在HC轧机可移动中间辊和工作辊弯辊的基础上，增设中 间辊正弯辊，成为UC轧机，因而具有更强的板形控制能力。 在HC轧机的基础上，还可派生出工作辊也可以轴向移动的 HCMW,UCMW 六 辊 轧 机 ， 仅 对 工 作 辊 进 行 轴 向 移 动 的 HCM四辊轧机等。 • 工作辊轴向移动不仅有利于控制板形，对均匀工作辊磨 损也是非常有利的措施。无论是工作辊移动还是中间辊移动， 都提高了弯辊力的作用效果。
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➢轧机装备水平不断 提高； ➢板形检测设备的精 度和稳定性不断提高； ➢板形控制系统硬件 平台配置的不断完善 和提高。
板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 冷轧板形控制技术代表轧钢领域单项技术最高水
板形自动控制
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由上述条件和体积不变定律，在原料板形良好 的前提下，保证带钢轧后平直的条件为：
H h
H h
H 原料平均厚度 h 轧件出口平均厚度 原料凸度
轧件出口凸度 延伸系数
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由上式可知： (1) 带钢的平直度与凸度密切相关 (2) 控制带钢的平直度，可以通过控制带钢的 凸度实现 (3) 对于板形良好且横截面具有一定凸度Δ的 原料，为保持轧后平直，应使轧后带钢横截面 也具有一定的凸度δ，而且
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忽略带钢弹性变形，并认为轧辊和带钢间作用 的负荷及变形对称，则轧辊有载辊形凸度曲线 可以表示为：
1 f Wb FWb (DW 0 DWT DWm )u 2 2
其中：
u b/ L
b 工作辊与轧件接触长度 L 支撑辊辊面长度
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板形自动控制
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板形自动控制
板型：用于描述成品带钢的翘曲程度 主要指标：
横向：成品带钢的断面形状（凸度、楔形等） 纵向：成品带钢的平直度等
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10.3.1 板形的数量表示方法
(1) 凸度
绝对凸度CR：为带钢宽度方向中点与两侧左右标志点 厚度平均值之差。
her hel CR hc 2
h El
40mm
hel
hc
her
h Er
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(2) 楔形 左右标志点厚度之差
CT her hel
板形控制及缺陷
F/M: Flatness meter S/W: shape meter
(根据该公式可以求出Cr)
i 为遗传系数， i 为stamping ratio 式中i为第i站轧机
Cri Cmi Cr i 1 i i 1 hi hi hi 1
Cmi Cm Cm Pi FBi .......... ... Pi FBi
Strip: Crown:Cr40 [ mm or micro m] Strip: Shape:λ[%] Strip: Flatness:ε[I-unit] Strip:Wedge:=he1-he2 Cr40= hc-he(40)........This plant use. Cr25=hc-he(25).......JIS
热计算种类 水冷
喷水冷却 层流冷却 乳化液冷却 变形热 轧制中的热转移 摩擦热 接触热传导
Wear calculation(磨耗计算 )
空气 S1 ,1 , 1
轧 辊 冷 却 轧辊r 轧辊冷却
S 2 , 2 , 2
轧辊 r
空气
， 计算工作辊磨损凸度，为下一钢卷作准备 WWR f P( x)...... Crw-w，计算完 WR-W 后，在 setup 功能中就计算Crw-w再加上 model formula中47页的计算。
Cr100 Cr65 Cr40= hc-{he(40)1+he(40)2}/2........This plant use.
40 40
h40
hc
h40
图5
俯视图
截面图
2.中波： 当钢带两侧的压缩率不一样时，即一边的压缩率大于另一边的压缩率 时，钢带的形状会变成香蕉型（cramber）俯视图如下所示： a b 截面图 俯视图 3,契型波 辊型的介绍： CNP辊(Combined Numerical Profile) ：由IHI公司发明，主要 适用于narrow material，它是对每个点的厚度进行计算。 CVC辊（Continuous Variable Crown）：由SMS公司发明，它 主要是对钢带中部与边缘厚度差的控制。 a面的压缩率大于b面的 压缩率
板形控制的详细解析
板形控制的详细解析文章来源：钢铁E站通/dict/detail.php?id=388板形控制是冷轧板带加工的核心控制技术之一，近年来随着科学技术的不断进步，先进的板形控制技术不断涌现，并日臻完善，板形控制技术的发展，促进了冷轧板带工业的装备进步和产业升级，生产效率和效益大幅提升。
板形的概念:板形的基本概念板形直观来说是指板带材的翘曲度，其实质是板带材内部残余应力的分布。
只要板带材内部存在残余应力，即为板形不良。
如残余应力不足以引起板带翘曲，称为“潜在”的板形不良；如残余应力引起板带失稳，产生翘曲，则称为“表观”的板形不良。
板形的表示方法板形的表示方法有相对长度差表示法、波形表示法、张力差表示法和厚度相对变化量表示法等多种方式。
其中前两种方法在生产控制过程中较为常用。
常见的板形缺陷及分析常见的板形缺陷有边部波浪、中间波浪、单边波浪、二肋波浪和复合波浪等多种形式，主要是由于轧制过程中带材各部分延伸不均，产生了内部的应力所引起的。
为了得到高质量的轧制带材，必须随时调整轧辊的辊缝去适合来料的板凸度，并补偿各种因素对辊缝的影响。
对于不同宽度、厚度、合金的带材只有一种最佳的凸度，轧辊才能产生理想的目标板形。
因此，板形控制的实质就是对承载辊缝的控制，与厚度控制只需控制辊缝中点处的开口精度不同，板形控制必须对轧件宽度跨距内的全辊缝形状进行控制。
影响板形的主要因素:影响板形的主要因素有以下几个方面∶(1)轧制力的变化；(2)来料板凸度的变化；(3)原始轧辊的凸度；(4)板宽度；(5)张力；(6)轧辊接触状态；(7)轧辊热凸度的变化。
板形控制先进技术:改善和提高板形控制水平，需要从两个方面入手，一是从设备配置方面，如采用先进的板形控制手段，增加轧机刚度等；二是从工艺配置方面，包括轧辊原始凸度的给定、变形量与道次分配等。
常规的板形控制手段主要有弯辊控制技术、倾辊控制技术和分段冷却控制技术等。
近年来，一些特殊的控制技术，如抽辊技术(HC轧机和UC系列轧机)、涨辊技术(VC轧机和IC轧机)、轧制力分布控制技术(DSR动态板形辊)和轧辊边部热喷淋技术等先进的板形控制技术，得到日益广泛的应用。
热轧带钢生产中的板形控制范本
热轧带钢生产中的板形控制范本热轧带钢生产中的板形控制是一个关键的工艺环节, 对于产品的质量和成本都有着重要的影响。
本文将从板形控制的目标、过程、方法以及优化等方面进行详细的介绍。
一、板形控制的目标热轧带钢的板形控制的主要目标是使得钢带的板形达到设计要求, 即保持带钢在轧机出口处的平直度和边部的整齐度, 同时减小带钢在轧机出口处的侧弯、扭曲和波浪板形等缺陷。
对于一些对称性较好的带钢产品, 还需保持带钢两端表面与轧机的同心度。
二、板形控制的过程热轧带钢板形控制的过程主要包括前段控制、中段控制和后段控制三个阶段。
1.前段控制: 前段主要包括热轧连铸过程和热轧过程中的预弯矫直机、厚度控制等过程。
这一阶段的目标是减小带钢的不均匀厚度分布, 控制带钢的凸度和波浪度, 为后续的板形控制打下基础。
2.中段控制: 中段主要包括轧制机组控制和冷却控制等过程。
通过控制轧机的速度、压下力以及冷却速度等参数, 调整带钢的板形。
在轧制机组控制上, 采用辊形调整、辊系控制等技术手段来改变带钢板形。
在冷却控制上, 通过改变冷却方式、喷水的位置和喷水量等参数来调整带钢的板形。
3.后段控制：后段主要包括带钢的拉直和切割等过程。
通过采用拉直机进行带钢的拉直，使得带钢在轧机出口处达到平直度的要求。
同时，通过切割机对带钢进行切割，保证带钢的两端表面与轧机的同心度。
三、板形控制的方法热轧带钢板形控制的方法主要包括参数调整法、辊形调整法和辊系控制法。
1.参数调整法: 通过调整轧机的速度、压下力、冷却速度等参数来控制带钢的板形。
这种方法操作简单, 但对于复杂的板形控制要求, 效果较差。
2.辊形调整法: 通过调整辊系的形状来改变带钢板形。
辊形调整主要包括辊筒调整和辊系调整两种方法, 通过改变辊系的形状, 调整辊系的凸度、侧弯等参数来控制带钢板形。
3.辊系控制法：辊系控制主要是通过辊系控制技术来改变辊系间的关系，从而改变带钢的板形。
辊系控制主要包括辊系窜凸控制、动力控制和形态控制等方法，这些方法可以实现对辊系间的力学和几何关系进行控制，进而控制带钢的板形。
板形控制技术--板型
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1.1.1 板形的描述
如图1.1所示建立坐标系， x为轧件宽
度方向（操作侧指向传动侧）， y为
轧件运行方向， z为轧件厚度方向。
记来料板廓为 Hf(x) ，轧后带材板廓
为hf(x)，记带材的浪形函数为 W(x,y)
。
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? 凸度：
板带材产生翘曲，实质上是横向各点的不均匀延伸造 成的，因而表示板形的一个简单方法是取横向不同位置的 相对长度差表示板形，即
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式中 ε0、ε1——分别为来料和轧后的相对长度差； L 0p、L1p ——分别为来料和轧后平均长度；
ΔL 0b 、 ΔL 1b —— 分别为来料和轧后长度差，可用下式表 示：
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? 宽度方向翘曲
板带材以其纵截面的x轴为中性轴产生的弯 曲变形。又称横向弯曲或C瓢曲。在轧制过 程中，轧辊承受轧制力发生弹性变形，工 作辊出现挠度，板带材会出现横向厚差。 进行辊型设计时要确定合理的轧辊原始凸 度。考虑到轧辊磨削方便。四辊轧机轧辊 原始凸度设计应用较广泛的一种方法是一 个工作辊有凸度，另一个工作辊及两个支 撑辊都是圆柱形。
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式中： be——带材边缘位置，一般取 be = 5 mm
EM —— 传动侧边部减薄量； EO —— 操作侧边部减薄量。 ? 局部凸起量
指横切面上局部范围内的厚度凸起。
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?平直度
定义：平直度是不平坦程度的定量表示。
在板带钢生产过程中，由于轧制力沿轧辊轴 向分布不均匀、轧辊热膨胀不均匀、轧辊磨损不 均匀、带钢横向温度分布不均匀，造成带钢各处 长度不一致，带钢较长的部分波浪起伏，即平时 所说的浪形，浪形为不可恢复变形。
带材板形的自动控制
三、反馈控制的计算模型 板形测量信号一般都是离散的信号。 其计算模型有多种，其中主要的有4种方 法，即 模式识别法 参数评价法 影响函数法 人工智能法
带材板形的Байду номын сангаас动控制
板形自动控制是板带材轧制的核 心控制技术之一，是一项综合技术， 生产中必须通过先进的控制手段与工 艺参数的合理匹配，才能获得理想的 板形。 近年来随着科学技术的不断进 步，先进的板形控制技术不断涌现， 并日臻完善。 板形控制的目的是要轧出横向厚 差均匀和外形平直的板带材。
一、板形的概念 在直观上是指板带材的平直度， 即浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯等 板形缺陷的程度，其实质是指带钢内 部残余应力分布状况，即轧件在宽度 方向变形的均匀程度。 二、板形缺陷常见种类 有：浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯 等。
热连轧机的闭环反馈控制，主要是根
据精轧出口处的板形测量仪的实测结 果，反馈调整最后一个或几个机架的 弯辊力，达到保证带钢平直的目的。 冷连轧机的闭环反馈控制，一般在最 末机架安装板形测量辊，与最末机架 形成闭环反馈。有的轧机在第一机架 也装有板形测量辊和闭环反馈系统。
二、反馈控制策略：根据板形调控手段 的数量和各自特点，确定对于这些板 形调控手段如何分配板形偏差。 反馈控制策略总体上可以分为两 大类，即接力方式与分配方式。 接力方式：确定控制层次及优先调节 权。 分配方式：分配板形偏差，并计算各 个调控手段的调节量。
2. 板形目标曲线的确定 （1）概念 板形目标曲线：指板形控制系统调节带 钢板形(由板形仪测得的 前张应力)应达到的目 标。 板形目标曲线代表了生产者所期望 的实物板形质量，其研究过程经历了三 个发展阶段。
由于来料情况不同，或是根据客户 的需要，或是根据生产的实际情况，如 裂边、浪形、楔形等，可选择不同的目 标曲线组织生产。板形仪一般可以存贮 近50条目标曲线，供操作人员选择。 目标曲线的选用可分为两个参数： 形状，即目标曲线号 幅值，即曲线正负值的大小。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制是保证产品质量的关键环节之一。
板形控制主要包括轧制工艺参数的调整和辊系结构的优化两方面。
本文将从这两个方面进行详细的介绍。
一、轧制工艺参数的调整1. 温度控制：热轧带钢的温度对板形控制有着重要影响。
过高的温度会导致带钢热膨胀，从而产生较大的板凸度；过低的温度则会导致带钢冷却过快，使得带钢变形不均匀。
因此，必须对热轧带钢的温度进行精确控制，确保其在适宜的温度范围内进行轧制。
在实际生产中，可以通过控制热轧带钢的加热温度、热轧温度和冷却方式等来实现温度控制。
可以采用先控制热轧带钢的加热温度，确保钢坯达到适宜的温度范围，然后通过控制热轧带钢的入口温度和轧制温度来进一步调整温度进行控制。
同时，还可以优化冷却方式，如采用水冷、风冷等方法进行冷却，以达到更好的板形控制效果。
2. 速度控制：热轧带钢的速度对板形控制同样具有重要影响。
速度过快会导致拉伸应力过大，从而使板形产生波状或弓形变形；速度过慢则会导致带钢在轧制过程中受到过多的应力作用，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对轧制速度进行合理的控制。
可以通过调整轧机的传动装置、辊道的排列方式、模块的配比等来实现速度控制。
同时，还可以通过控制轧机的压下量、变形度等工艺参数来进一步调整速度进行控制。
3. 张力控制：热轧带钢的张力对板形控制同样具有重要影响。
张力过大会导致带钢产生不均匀的塑性变形，从而使板形产生波状或弓形变形；张力过小则会导致带钢发生塑性回弹，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对张力进行精确的控制。
可以通过调整轧机的辊道间隙、调整轧机的压下量、调整轧机的传动装置等来实现张力控制。
同时，还可以采用张力控制系统进行实时的张力监测和调整，以确保带钢在轧制过程中保持适宜的张力。
二、辊系结构的优化1. 辊系选择：辊系的选择对板形控制具有重要影响。
辊系的结构参数、辊型和辊材质等都会对板形产生影响。
合适的辊系选择可以实现板形的稳定控制，提高产品的表面质量和机械性能。
板形控制性能指标
板形控制性能指标轧钢设备板形控制是大型宽带薄板热、冷连轧机的关键技术和高难度技术。
近年来，随着工业用户自身自动化水平和节能要求不断提高，板形精度难以满足市场日趋严苛的质量要求，如严格控制带钢轧制中的边降ie象，实现带钢横截面形状的“矩形化”，是近年来板带产品中最具代表性的电工钢、造币钢、DI材等高端产品的质量要求，冶金备件也是板形研究和实践的方向、前沿及难点之一。
板形质量的挑战主要表现为三方面：轧钢设备高速轧制条件下的平坦度质量要求日趋严格；板形控制综合指标逐步提出并日趋严苛，如原来只要求平坦度，目前则还有边降、凸度、同板差、局部高点和楔形等指标，并要求实现节能降耗的低成本但综合功能强大的板形控制技术与轧机机型等；对极限规格、电工钢和高强钢等专有品种，冶金备件自由轧制条件下的板形控制综合能力和边部板形、高次或局部板形质最要求逐步提高。
总之，随着轧制速度和对板带材质量要求的日趋严苛，板形控制并没有从根本上得到解决，板形质量的挑战和生产顺行的需要推动着板形控制和轧机机型的不断发展和完善，持续成为国际轧钢领域研究的热点和难点。
宽带钢热、轧钢设备冷连轧机作为大型宽带薄板生产的关键设备，具有大型化、连续化、自动化和高速化等特点，如现代化大型宽带钢热连轧机精轧机组末架最高轧制速度接近20量/s，最大的年生产能力超过500万吨；冶金备件现代化冷连轧机末架最大轧制速度超过20量/s甚至高达46量/s，最大的年生产能力超过200万吨。
这样的重型装备的板形控制精度要求非常高，如冷轧薄板的厚度范围在0.32〜6.0量量左右，宽度通常为1000〜2030量量，冶金备件在宽厚比达到1000以上的条件下，高速轧制的冷轧薄板的板形平坦度精度控制在儿个IU，边降和凸度精度控制在几个微米以内。
冶金备件大型热、轧钢设备冷连轧机的高速轧制过程是一种超大规模制造精品的流程工业生产过程。
《板形控制方法》课件
当轧制力增大时，轧机的弹塑性 变形程度增加，轧材的延伸率增 大，从而使得板材的横向厚度差 减小，板形趋向于平坦。
重要因素
•·
然而，过大的轧制力可能导致轧 机负荷过大，影响轧机的稳定性 和寿命，同时也会使得轧材表面 粗糙度增加，影响产品质量。
轧制温度对板形的影响
关键因素
同时，轧材温度的均匀性也会影响板形 的质量。温度不均匀会导致轧材的变形 不均匀，进一步影响板形的平整度。
当轧材温度升高时，其变形抗力减小， 轧机的功率消耗降低，有利于提高轧机 的生产效率。
轧制温度是影响板形的关键因素之一。 在轧制过程中，轧材的温度变化会影响 其变形抗力和轧机的功率消耗。
•·
轧制速度对板形的影响
间接影响
轧制速度对板形的影
•·
响是间接的，主要通
过影响轧机的振动特
性和轧材的变形过程
来影响板形。
02
板形是衡量板带材质量的一项重 要指标，对于后续加工和使用具 有重要影响。
板形的重要性
良好的板形可以提高板带材的平直度 、表面质量和整体性能，从而满足各 种加工和使用的需求。
不良的板形会导致板带材出现波浪、 翘曲、瓢曲等缺陷，影响其使用性能 和外观质量。
板形控制技术的发展历程
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早期的板形控制技术主要依靠经验和实践，通过 调整轧机参数和操作技巧来控制板形。
详细描述
通过机器学习和人工智能技术，可以对板形控制过程中的数据进行实时分析和处理，实 现更加精准和智能的控制效果。同时，利用深度学习等技术，可以对板形控制算法进行
优化和改进，进一步提高控制精度和效率。
多目标优化与协同控制在板形控制中的研究
总结词
多目标优化和协同控制是当前控制领域 研究的热点问题，将其应用于板形控制 中具有重要的意义。
板形自动控制
板形自动控制系统1板形1.1板形板形是板带的重要质量指标，主要包括板带的平直度，横截面凸度（板凸度）、和边部减薄量三项内容。
1.1.1板形平直度是指板带纵向形状平直度，即板带纵向有无波浪形。
其实质是板带内部产生了不均匀的残余应力。
例如：我们在生产过程中常见的边波，主要是由于在轧制过程中板带纵向延伸量的不均匀造成的。
当板带两边压下量大于中部时，板带两边延伸量较大，就产生了边波，如图1.1。
我们在生产过程中当边波出现，通常采用用加大张力的方法来消除边波。
冷轧带钢平直设备设计指标如表1.1。
图1.1表1.1冷轧带钢平直度设备设计指标。
带钢厚度范围（mm）带钢宽度（mm）1000~15000.2~0.6 9Unit0.5~1.0 8Unit1.0~1.5 6Unit1.1.2板凸度板凸度分为绝对板凸度和相对板凸度。
绝对板凸度是带板沿厚度方向中心处厚度与边部厚度的厚度差。
我们生产中的来料钢卷中高在五丝以内。
相对板凸度是将绝对板凸度除以板带的平均厚度。
带板在轧制过程中能够均匀延伸时，轧后板带绝对板凸度较轧前板带绝对凸度缩小一个延伸率，就能够获得良好的平直度。
1.1.3边部减薄量边部减薄是在板带轧制时发生在轧件边部的一种特殊现象。
考虑这一现象后的板带横断面在接近板带边部处，其厚度突然减小，这种现象称为边部减薄。
故严格来说，实际的板凸度是针对除去边部减薄区以外的部分来说的。
边部减薄量也是板形的一个重要指标。
边部减薄量直接影响板带边部切损的大小，与成材率有密切关系。
我们生产的钢卷边部10~30公分为板型做松区，也就是边部减薄区。
发生边部减薄现象的主要原因有两个：1）轧件与轧辊的压扁量，在轧件边部明显减小。
2）轧件边部金属的横向流动要比内部金属容易，这进一步降低了轧件边部的轧制力与其轧辊的压扁量，使轧件边部减薄量增加。
2板形控制2.1板形控制目的板形调控的目的是要轧制出横向厚差均匀和外形平直的板带材。
2.2板形控制分类板形控制系统分为闭环板形控制系统、开环板形控制系统和复合板形控制系统。
板形控制
板形控制作业实现板形控制的主要方法及原理李艳威机电研一班s2*******实现板形控制的主要方法及原理李艳威1,（1. 太原科技大学研1201班太原）摘要：介绍了六种类型的实现板形控制方法，包括热轧过程中对板形的控制；采用液压AGC系统控制板厚及板形；通过轧辊有载辊缝的控制，进行板形控制；通过选择机型实现板形控制；采用板形控制新技术以及控制策略和控制系统的结构对板形控制的影响。
每个类型的方法中列举了具体实现的技术，并简要介绍了该技术的基本原理。
关键词：板形控制方法原理The Method of Achieving Plate-shaped Control and PrincipleLI Yanwei1（1. Taiyuan University Of Science And Technology,The graduate class of 1201,Taiyuan）Abstract:Introduced six types of shape control method , Including the plate-shaped control in the hot rolling process;Adopt Hydraulic AGC System to control the shape of plate;Through the roll-load roll gap control the shape of plate;By selecting models to achieve plate-shaped control;Adopt new technologies plate-shaped control. Listed for each type of method to achieve technical, and briefly describes the basic principles of the technology. Keyword: plate-shaped control method principles0 前言为了说明金属纵向变形不均的程度，引入了板形(Shape)这个概念。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制，重要性不可忽视。
板形是指带钢在加热、轧制、冷却等工艺过程中所产生的板材几何形状的特征。
优秀的板形控制可以保证带钢的质量和性能，提高产品的市场竞争力。
板形控制主要涉及到工艺设计、机械设备、工艺参数和辅助控制手段等方面。
下面将详细介绍板形控制的相关内容。
首先，工艺设计是实现优秀板形控制的基础。
工艺设计要充分考虑加热炉、轧机和冷却设备等的配套性能和优化布置。
加热工艺设计要合理控制加热温度和速度，避免板材表面烧伤和内部结构变形。
同时，轧机的选择和布置要符合板材的特性，保证板材的厚度均匀性、宽度偏差和形状控制的稳定性。
冷却设备的设计要满足板材的冷却速度和控制要求，避免板材的变形和缺陷。
其次，机械设备对板形控制起到至关重要的作用。
加热炉要具备恒温、均匀加热的能力，避免板材局部温度差异引起的变形。
轧机要具备高质量的轧辊、轧制力控制等功能，确保板材的均匀变形和良好的表面质量。
冷却设备要有合理的布置和冷却参数，保证板材在冷却过程中的形状稳定。
第三，工艺参数的选择和调整对于板形控制具有重要意义。
加热温度和速度要控制在合理范围内，避免板材表面和内部温度梯度过大引起的变形。
轧制力、轧制速度和轧制间隙要根据板材的性质和要求进行合理的调整，保证板材的均匀变形和形状稳定。
冷却温度和速度等参数要控制在合理的范围内，避免板材在冷却过程中的变形和缺陷。
最后，辅助控制手段的应用可以提高板形控制的精度和稳定性。
例如，引入轧制力控制系统、辊形调整系统和垫板调整系统等，可以实时监测和调整轧机的工作状态，及时纠正板材的偏差和变形。
同时，利用数字化技术和智能控制系统，对板形控制进行实时监测和数据分析，提高板形控制的效果和精度。
总之，热轧带钢生产中的板形控制是一项复杂而关键的工作。
通过合理的工艺设计、优质的机械设备、合理的工艺参数和先进的辅助控制手段的应用，可以实现优秀的板形控制，提高带钢产品的质量和竞争力。
热轧带钢生产中的板形控制（三篇）
热轧带钢生产中的板形控制热轧带钢是一种由连续轧机通过高温轧制过程中制造的带状钢材，具有广泛的应用领域，如建筑、机械制造、汽车工业等。
然而，在热轧带钢生产过程中，由于各种因素的影响，往往会出现板形问题，即钢带在轧制过程中出现不平整、弯曲或起波等现象。
这不仅影响了带钢的质量和性能，还会给下道工序的加工带来困难和影响。
因此，热轧带钢生产中的板形控制至关重要。
板形问题的产生原因多种多样，下面将分析几个主要的因素，并介绍相应的控制措施。
1. 型辊和辊系的设计和调整：型辊是轧制过程中起着塑性变形和形状控制作用的关键元件。
首先，型辊的选择应根据带钢的要求和钢种的性质进行选择，以确保能够得到所需的板形公差。
其次，型辊和辊系的调整是关键，应确保辊系的轴线垂直于水平线，并且各辊之间的间隙和压力均匀，以避免板形问题的产生和扩大。
2. 加热温度的控制：加热温度是热轧带钢生产中的重要参数之一，直接影响到钢材的塑性变形和板形控制。
在加热过程中，应控制好加热温度的均匀性和稳定性，避免温度过高或不均匀导致的板形问题。
此外，还应注意控制加热速度和冷却速度，以控制好板坯的温度梯度，避免板坯的不均匀热胀冷缩引起的板形问题。
3. 轧制工艺的优化：轧制工艺是实现板形控制的关键。
首先，应合理选择轧制规范，确定合适的轧制温度和轧制比例，以控制好板材的塑性变形和减小残余应力。
其次，应注意轧制过程中的控制，在控制好板材的进给速度和板坯的温度梯度的同时，要控制好辊系的磨损和辊承力等参数，以避免板形问题的产生。
4. 板形测量和反馈控制：板形问题的产生往往是由于辊系和工艺参数的变化引起的，因此要及时发现和识别板形问题的存在和变化，就需要进行板形的测量和反馈控制。
目前，常用的板形测量方法主要有激光束法、光干涉法和摄像机法等，通过对板形的实时测量和分析，可以及时调整辊系和工艺参数，以达到板形控制的目的。
总之，热轧带钢生产中的板形控制是一个复杂的问题，需要从多个方面进行综合分析和控制。
板型控制
常见几种板型
双边浪 单边浪 中间鼓 ¼鼓 镰刀弯
影响板形的主要因素
(1) 轧制力的变化; (2) 来料板凸度的变化; (3) 原始轧辊的凸度; (4) 板宽度; (5) 张力; (6) 轧辊接触状态; (7) 轧辊热凸度的变化。
控制板形的手段
在冷轧带钢生产中，板形检测以前是通过操作 者的目测和经验酌情判断板形好坏，有时操作 者为掌握板形，用手去按压机架间绷紧的带钢， 根据各部分的松弛程度来判断板形的好坏，然 后以人为方式操纵弯辊装置或调整轧辊凸度以 及调整压下量等来实现的。板形的好坏都依赖 操作者的熟练程度。用上述方法检测，显然是 误差大，只能对轧制过程中板形作粗略的估计， 并且不能实现连续检测。
②改变压下规程。 即采用改变轧制压力，以改变轧辊的实际挠 度的方法。如带钢产生对称边浪，通过减小压 下量以减小轧辊本身的挠度就可缓和或消除此 缺陷。但这种方法很难进行精密的调节，用改 变产品规格和减小压下量来满足板形的要求， 会使生产增加许多麻烦，如会导致轧制道次的 增加，降低生产率。
⑥采用液压弯辊装置。 目的是为了能调节轧辊挠度。当采用这种方法时，轧 辊（工作辊或支撑辊）两端受一附加的弯曲力作用， 可以加大或减小轧辊在轧制过程中所产生的挠度，使 轧辊实际挠度自动或人为的保持在最佳数值上。液压 弯辊的突出优点是快速、准确且调整幅度大，能满足 高速度、高精度轧制的要求，实现板形自动控制。采 用液压弯辊装置能使一种辊型适应多种规格的生产， 便于磨辊，减少了换辊次本身增加了附加负荷， 因而影响了轧机能力的充分发挥。
目前，在冷轧生产中普遍采用的板形控制 方法有：
①“调温控制法”。 即采用合理控制辊温的辊型调整方法。如在辊身长度 方向用改变各段冷却液数量的方法来调整辊温，便可 改变轧辊的凸度，从而也就改变了轧辊的实际凸度， 以达到调节辊缝的目的。此方法的优点是采用的设备 和控制方法都很简单，但它的调整不能令人满意，因 为使轧辊冷却需要较长的时间，并且不是经常能够保 证热凸度的对称性和稳定性，所以不能满足高速轧制 的要求。
板形控制
（5）PC轧机 PC轧机
80年代初，德国率先将交叉轧制用于轧钢生产。而后， 80年代初，德国率先将交叉轧制用于轧钢生产。而后， 日本的三菱重工和新日铁共同研制开发了对辊交叉轧机。 与其它类型轧机相比，PC轧机凸度控制范围大，控制精 与其它类型轧机相比，PC轧机凸度控制范围大，控制精 度高，具有有效的边部减薄控制能力，可实现大压下轧制， 提高轧制能力，轧辊原始辊型曲线简单。
变形抗力模型修正量
温度模型
再计算 轧制力
变形抗力模型
轧制力模型
设定轧 制力 出口厚度
轧制力自学习
实际温度处理
实际温度
弹跳模型
设定辊缝 实际辊缝 轧制力
弹跳模型自学习
实际轧 制力
基础自动化
辊缝设定和轧制力自学习流程图
6.2 辊形自保持性（稳定性）
轧机的各轧辊在运转期内不断发生表面磨损，停机后可 以测得磨损后的轧辊表面轮廓曲线，再与上机前的轧辊初始 辊形曲线相减，就可得到轧辊在服役期内表面上的（中点或 边部点的）相对磨损量分布曲线，称为轧辊磨损曲线或磨损 辊形。 轧辊表面不均匀磨损导致辊缝形状变动和某些板形控制 技术的调控功效变化 。辊缝调节域表明了辊缝的调节柔性， 辊缝横向刚度表明了辊缝在轧制力变动时的稳定性．
LV +∆LV RV LV
带带
平平
(3) 残余应力表示法
σ re
2x = aT + const B
2
式中：B为板宽；x为所研究点距钢板中心的距离； const为二次函数常量；α T为板形参数；σ re为辊缝出口 处点在钢板中发生的残余应力。 由于轧件的厚度与其板凸度有密切关系，所以引入 了比例凸度的概念。比例凸度是指轧件中心凸度与轧件 出口平均厚度的比值，其公式表示为：
板形与板形控制基础知识
的分布，以达到控制辊型的目的。
控制手段是对沿辊身长度方向的冷却液流量进行分段控制，这种控制 方法见效比较慢（原因是轧辊的热容量比较大），难以满足高速轧制的需
要，只能作为一种其它板形控制的辅助手段。
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板形与板形控制基础知识
② 液压弯辊控制法。
液压弯辊利用液压缸施加在轧辊辊颈处的压力使轧辊辊身产生一个人为的附
凸辊型
凹辊缝
凹断面
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板形与板形控制基础知识
⑵ 板形控制的基本原理 设轧制前板带边缘的厚度为h1，轧前板凸度量（或称厚度差）为c1， 轧后板凸度量为c2，所以轧前中间的厚度为h1+ c1，轧制后板带横断面上的 边缘厚度和中间厚度分别为h2和h2+c2 。
h2 h1+ c1 h2+c2 h1
对于普通的四辊轧机，在工 作辊与钢板不接触的部分，受到 支撑辊的悬臂弯曲力的压迫，产 生比较大的附加挠度，其大小与 钢板的宽度成反比，若能根据钢 板的宽度调整支撑辊的有效长度， 就能减小工作辊的附加挠度。
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板形与板形控制基础知识
HC 轧机具有以下特点： a 具有良好的板凸度和板形控制能力。由于它的中间辊可以轴向移动，
CVC 轧机示意图
PC 轧机示意图
VC 轧机示意图
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板形与板形控制基础知识
⑶ 板形控制轧机 ① HC轧机 HC 轧机起源于上世纪 70 年代的冷轧带钢，由日立与新日铁联合研制，其基 本思路是：通过改变支撑辊与工作辊的接触状况来改变工作辊的挠度，特别是能有 效的减轻支撑辊与工作辊之间的有害接触，进而改善板型。 结构特点：在支承辊与工作辊之间安装一对可相反轴向移动的中间辊而成为 六辊轧机。
《板形控制模型》课件
05
板形控制模型的未 来发展
板形控制模型的技术发展趋势
智能化
01
利用人工智能和机器学习技术，实现板形控制模型的自适应和
自主学习。
精细化
02
《板形控制模型》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 板形控制模型概述 • 板形控制模型的原理 • 板形控制模型的关键技术 • 板形控制模型的案例分析 • 板形控制模型的未来发展
01
板形控制模型概述
板形控制模型的定义
01
板形控制模型是一种数学模型， 用于描述和分析板材的形状和变 形行为。
02
它通过建立数学方程和算法，模 拟板材在不同条件下的变形过程 ，为实际生产提供理论依据和指 导。
将原始数据转换为模型训练所需格式，如数值型 、向量等。
模型训练与优化技术
模型选择
根据任务需求选择合适的模型，如线性回归、神经网络等。
参数调整
通过调整模型参数，提高模型的训练效果和泛化能力。
模型优化
采用正则化、集成学习等技术优化模型，减少过拟合和欠拟合现象 。
模型部署与运行技术
模型评估
对训练好的模型进行性能评估，确保其满足实际应用需求。
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板形控制模型的物理原理
物理现象描述
物理模型
通过物理现象描述板形变化的本质， 如材料力学、弹性力学等。
根据物理定律建立板形控制的物理模 型，为数学模型的建立提供基础。
物理定律
根据物理现象和实验数据，建立描述 板形变化的物理定律，如能量守恒定 律、动量守恒定律等。
板形与板形控制基础知识
板形与板形控制基础知识目录一、概述 (2)1.1 板形的定义与特点 (3)1.2 板形的重要性及应用领域 (3)二、板形种类与结构 (4)2.1 常见板形种类 (5)2.2 板形结构特点 (6)2.3 不同板形的用途与选择 (7)三、板形控制基础 (8)3.1 板形控制概述 (10)3.2 板形控制原理 (11)3.3 板形控制方法分类 (12)四、板形控制技术与工艺 (13)4.1 原料选择与准备 (15)4.2 轧制技术与工艺 (16)4.3 热处理技术与工艺 (18)4.4 板形检测与调整技术 (19)五、板形控制实践中的注意事项 (20)5.1 安全操作规范 (21)5.2 设备维护与保养 (22)5.3 生产过程中的质量控制 (23)六、板形控制技术发展趋势与挑战 (25)6.1 国内外板形控制技术现状 (26)6.2 新型板形控制技术应用前景 (27)6.3 板形控制技术面临的挑战与机遇 (28)七、结语 (29)7.1 学习板形与板形控制的重要性 (30)7.2 未来展望与建议 (31)一、概述板形与板形控制基础知识是涉及材料加工、制造业等领域的重要概念。
在现代工业生产中，对于板材的形状、尺寸和表面质量的要求越来越高，掌握板形与板形控制基础知识对于提高产品质量、优化生产流程具有至关重要的意义。
即板材的形状和尺寸精度，直接影响到产品的使用性能和外观质量。
在金属板材加工过程中，由于原材料的不均匀性、加工过程中的热应力、机械应力等因素，往往会导致板形出现各种缺陷，如弯曲、扭曲、翘曲等。
对板形进行控制，是保证产品质量的关键环节。
板形控制则是通过一系列工艺措施和技术手段，对板材的加工过程进行调控，以达到预期的板形要求。
这涉及到材料科学、力学、工艺学等多个学科的知识。
在实际生产中，常见的板形控制方法包括热处理控制、机械矫直、辊压控制等。
了解板形与板形控制基础知识，可以帮助从业人员更好地理解生产过程中的各种问题，提高产品质量和生产效率。
板形控制
9
六辊CVC轧机和六辊UCM轧机板形控制比较
一、板形控制手段 二、板形控制方法 三、板形控制理论 四、板形预设定 五、板形控制结果 结束语
10
一、板形控制手段
11
(一）、马钢新区六辊UCM轧机板形控制主 要手段有：工作辊正负弯辊、中间辊正弯 辊、中间辊串动、支撑辊调平、末机架工 作辊和中间辊不对称弯辊、末机架乳化液 点冷。 （二）、住友制铁第二冷轧厂组合轧机板形 控制主要手段有：（中间辊CVC）：工作辊 正弯辊、中间辊正弯辊、中间辊（CVC）串 动、支撑辊调平、末机架乳化液点冷
①+②+③
W浪
可控制整个 带钢形状
Impossible by 4H-Mill
M浪
23
（二）住友制铁第二冷轧厂组合轧机板形控制 主要理论
1、CVC轧机的作用与一般带凸度轧辊相同， 但是凸度通过轴向移动轧辊在最小位置和最大 凸度值之间进行无级调节，再加上弯辊装置， 可扩大板形调节范围。通过轴向移动可将辊缝 位置分为负凸度控制、中和凸度控制、正凸度 控制。S形曲线加上轴向移动，使整个轧辊表 面间距发生不同的变化，从而改变带钢横断面 的凸度，改善板形质量。边部减薄控制差。受 热凸度和磨损影响大，受轧制力波动影响大
24
• 2、日方2KCM中间辊窜动行程±120mm Y=A0+A1X+ A2X2+ A3X3+ A4X4 A1X—调平控制 A2X2—弯辊和窜辊控制 A3X3+ A4X4 —分段冷却和末架点冷喷射控 制
• 3、住友的自动板形控制是以5＃机架为主，4、
5＃机架共同控制板形。
25
四、板形预设定
26
12
二、板形控制 方法
（一）、马钢新区六辊UCM轧机板形控制主 要方法有：
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一、填空题
13.1板形是指成品带钢断面形状和平直度两项指标。
13.1带钢断面形状对于不同用途的成品有着不同要求，作为冷轧原料的热带卷，要求有一定凸度，而成品热带卷则希望断面接近矩形。
13.3影响轧辊磨损的主要因素是工作期内实际磨耗量以及磨损的分布特点。
13.3影响辊缝形状的因素有：热辊型、轧制力使辊系弯曲和剪切变形、磨损辊型、原始辊型、CVC或PC辊对辊型的调节、弯辊装置对辊型的调节。
二、判断题
13.1理论上残余压应力将使带钢产生翘曲(浪形)，实际上，由于带钢自身的刚性，只有当内部残余应力大于某一临界值后，才会失去稳定性，使带钢产生翘曲(浪形)。
此临界值与带钢厚度、宽度有关。
（√）
13.2在来料平直度良好时，入口和出口相对凸度相等，这是轧出平直度良好的带钢的基本条件。
（√）
13.2为了保证操作稳定，轧制过程中的辊缝必须是凸形的。
（√）
13.2违背了“板凸度一定”原则，一定会出现浪形或瓢曲。
（×）
13.2板带愈薄，保持良好板形的困难也就愈大。
（√）
13.2 12rnm以上厚度时相对凸度的改变受到限制较小，即不会因为适量的相对凸度改变而破坏平直度。
因此将会允许各小条有一定的不均匀延伸而不会产生翘曲。
（√）
13.2厚度6～12mm时不存在横向流动，因此应严格遵守相对凸度恒定条件以保持良好平直度。
（×）
13.3支承辊的弹性弯曲以及支承辊与工作辊间的相互弹性压扁的不均匀性决定了工作辊的弯曲挠度。
（√）
三、单选题
13.1作为冷轧原料的热带卷要求带钢断面形状呈（）。
A、接近矩形；
B、矩形；
C、凸形；
D、凹形
答案：C
13.1作为成品热带卷要求带钢断面形状呈（）。
A、接近矩形；
B、矩形；
C、凸形；
D、凹形
答案：A
13.1 带钢边部厚度测量时一般取（）。
A、离实际带边10mm处；
B、离实际带边20mm处；
C、离实际带边30mm处；
D、离实际带边40mm处
答案：D
13.1带钢边部减薄形成的原因是（）。
A、弯曲挠度；
B、磨损；
C、弹性压扁；
D、热凸度
答案：C
13.1一个I单位相当于相对长度差为（）。
A、10-6；
B、10-5；
C、105；
D、106
答案：B
13.1以I为单位表示的板形数量值为相对长度差的倍数为（）。
A、10-6；
B、10-5；
C、105；
D、106
答案：C
13.2应严格遵守相对凸度恒定条件以保持良好平直度的厚度条件是（）。
A、小于6mm；
B、6～12mm；
C、12～18mm；
D、大于18mm
答案：A
四、多选题
五、名词解释题
13.1平直度：平直度一般是指浪形、瓢曲或旁弯的有无及存在程度。
13.3轧辊的挠度：在轧制压力的作用下，轧辊要发生弹性变形，自轧辊水平轴线中点至辊身边缘L/2处轴线的弹性位移，称为轧辊的挠度。
13.3轧辊的实际凸度：轧制过程中轧辊的实际凸度，系指轧辊的原始(磨削)凸度，热凸度及磨损量的代数和。
上下工作辊与上下支承辊的实际凸度，共同构成了轧辊的实际总凸度。
13.3轧辊凸度的磨损率：轧辊凸度的磨损率即轧制每张或每吨钢板轧辊凸度的磨损量。
13.3原始凸度：轧辊磨削加工时所预留的凸度为磨削凸度，又称原始凸度。
六、简答题
13.1列举带钢断面形状的表示方法。
答：1）断面形状可用一多项式加以逼近。
2）为了简单，往往以其特征量——凸度为控制对象。
3）还可以采用相对凸度CR=δ/h作为特征量。
13.1断面形状用一多项式表示为h(x)=he+ax+bx2+cx3+dx4，解释各参数的含义。
答：he为带钢边部厚度，一次项实际为楔形的反映，二次项(抛物线)为对称断面形状，对于宽而薄的热带亦可能存在三次和四次项，边部减薄一般可用正弦或余弦函数表示。
13.1列举带钢平直度的表示方法。
答：(1)波形表示法（翘曲度、板形单位I、不平度）
(2)残余应力表示法
13.1热带生产时，冷轧原料和成品热带卷对厚度和板形有那些不同要求。
答：（1）带钢断面形状对于不同用途的成品有着不同要求，作为冷轧原料的热带卷，要求有一定凸度，而成品热带卷则希望断面接近矩形。
（2）对厚度要求，冷轧原料采用相对AGC，成品热带卷采用绝对AGC。
13.2为什么说断面形状和平直度是两项独立指标，但相互存在着密切关系。
答：断面形状是指带钢横断面的厚度分布情况，常用凸度（Δ或δ）或相对凸度（δ/h或Δ/h）表示。
平直度一般是指浪形、瓢曲或旁弯的有无及存在程度。
从理论上讲带钢只有沿宽度上各点的压不率相等，从而使各小条的延伸率相等时，才能获得良好的平直度。
根据上述条件和体积不变定律，可以推得在来料板形良好的情况下，保证带钢轧后平直的条件为：，即遵循板相对凸度一定原则。
13.3影响辊缝形状的因素有哪些？
答：影响辊缝形状的因素有：
(1)热辊型；
(2)轧制力使辊系弯曲和剪切变形；
(3)磨损辊型；
(4)原始辊型；
(5)CVC或PC辊对辊型的调节；
(6)弯辊装置对辊型的调节。
13.4热带轧制时粗轧、精轧机组板形控制有什么不同。
根据板形良好判断条件，粗轧一般不用考虑板形。
对精轧，后三架保证板相对凸度一定，即用来控制平直度；前几架用来控制相对凸度，保证
在F3得到成品相对凸度。
13.4如何同时保证成品要求凸度及带钢平直度？
答：相对凸度恒定，是获得平直带钢的理想条件，实际上，允许有一定的偏差。
为此，板形设定模型应充分利用头两个机架限制条件较宽的条件来设定F1、F2机架，使F2机架出口凸度达到要求凸度，然后后面各机架设定成保持相对凸度恒定而达到要求，从而同时达到了成品凸度和平直度。
由此可见，在设计轧机时，应使F2机架具有较强的改变辊缝形状的能力13.4热连轧薄规格带钢时，平直度良好，成品凸度大，如何调整？
答：应充分利用头两个机架限制条件较宽的条件来设定F1、F2机架，使F2机架出口凸度达到成品要求的凸度，然后后面各机架设定时保持相对凸度恒定（即成品要求的凸度），从而同时达到了成品凸度和平直度要求。
13.4普通轧机和特殊轧机靠什么完成板形设定，靠什么完成板形控制？
答：对设置有HCW、CVC或PC机构的现代轧机，板形设定(或称为断面凸度设定)主要靠这些装置，而对老的轧机，则只能靠合理负荷分配(轧制力分配)来保证带钢头部板形(凸度和平直度)。
对热轧来说，在轧制状态下能够调整有载辊缝形状，主要是靠弯辊装置(轧制时轧制力对板形来说已成为扰动量)，因此希望设定时不过多利用弯辊。