板形控制技术绪论
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
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。
简述板型控制技术
简述板型控制技术一、引言板型控制技术是指通过对生产过程中的板材进行加工、调整和控制，使其达到预期的形状和尺寸，从而保证产品的质量和精度。
随着工业自动化水平的不断提高，板型控制技术在各个行业中得到了广泛应用。
二、板型控制技术的分类1. 传统板型控制技术：主要包括手工调整、机械调整和液压调整等方法。
这些方法虽然简单易行，但是存在效率低下、精度不高等问题。
2. 数字化板型控制技术：主要包括数值控制（NC）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助加工（CAM）等技术。
这些技术可以实现自动化加工和精确控制，提高生产效率和产品质量。
三、数字化板型控制技术的应用1. 数值控制：数值控制是一种通过计算机程序来自动化加工的方法，可以实现复杂曲面的加工和精确度高达0.001mm以上。
在汽车、航空航天等领域中得到广泛应用。
2. 计算机辅助设计：计算机辅助设计是一种利用计算机来辅助完成产品设计的方法，可以实现快速、准确、灵活的设计。
在建筑、机械制造等领域中得到广泛应用。
3. 计算机辅助加工：计算机辅助加工是一种利用计算机来控制加工设备进行自动化加工的方法，可以实现高效率、高精度的生产。
在电子、船舶等领域中得到广泛应用。
四、数字化板型控制技术的优势1. 提高生产效率：数字化板型控制技术可以实现自动化加工和快速调整，大大提高了生产效率。
2. 提高产品质量：数字化板型控制技术可以精确控制产品尺寸和形状，保证了产品的质量和精度。
3. 降低成本：数字化板型控制技术可以减少人力投入和误差，降低了生产成本。
五、数字化板型控制技术的发展趋势1. 智能化：未来数字化板型控制技术将更加智能化，可以自主学习和调整生产过程。
2. 多功能性：未来数字化板型控制技术将不仅可以实现板材加工，还可以实现多种材料的加工。
3. 网络化：未来数字化板型控制技术将更加网络化，可以实现远程监控和管理。
六、结论数字化板型控制技术是当前工业自动化的重要组成部分，具有广泛的应用前景和优势。
板形控制技术绪论优质获奖课件
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采用液压弯辊技术，不但对板形质量
有十分明显旳提升，还能够使穿带、 抛钢等操作顺利进行，防止断带、堆 钢等事故。从而提升作业率，降低金 属消耗和损坏轧辊旳几率。同步，液 压弯辊技术仍存在诸多问题。
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6、轧辊交叉系统 ( P C )
轧辊交叉系统旳主要目旳是变化辊缝形状，使得
距轧辊中心越远旳地方辊缝越大。这种设计旳板凸
度控制功能与采用带凸度旳工作辊相同。已知旳辊
轴交叉系统有：
(1)只有支撑辊交叉旳支撑辊交叉系统；
(2)只有工作辊交叉旳工作辊交叉系统；
(3)每组工作辊与支撑辊旳轴线平行，而上下辊
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绪论
➢ 背景 ➢ 意义 ➢ 发展 ➢ 问题
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背景
板带材是广泛应用于国民经济各部门旳主要材料， 是钢铁工业旳主干产品。板带旳材料性能、几何 尺寸和表面质量是其主要质量指标，而板带旳几 何尺寸精度涉及厚度和板形两项内容。目前，板 厚控制精度己经到达令人满意旳效果，厚度控制 技术能够将板带旳纵向厚差稳定地控制在成品厚 度旳±1%或±5μm甚至±2μm旳范围内，而板形 控制技术还未到达稳定成熟旳地步。
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这种措施进一步还能够分为工作辊弯曲和 支撑辊弯曲，每种弯曲还能够提成正弯和 负弯。液压弯辊在改善板形方面是一项基 础性旳工作，在板形控制方面具有重大意 义，是一种有效旳板形控制手段，其他措 施都必须配合采用液压弯辊。
板形控制技术绪论54页PPT
板形控制技术绪论
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、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
ห้องสมุดไป่ตู้
、
吁
嗟
身
后
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，
于
我
若
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烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
《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
1
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。
板带材轧制中厚度控制项目横向厚差与板形控制技术
板带材轧制中厚度控制项目横向厚差与板形控制 技术
张力AGC在生产中的应用
冷轧生产中：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。
热轧生产中：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。
板带钢生产课件下载-样章.ppt
厚度自动控制和板形控制
1 板带材轧制中的厚度控制 2 横向厚差与板形控制技术
板带材轧制中厚度控制项目横向厚差与板形控制 技术
项目1 板带材轧制中的厚度控制
一、厚度自动控制的工艺基础
1.p-h图的建立
（1）轧制时的弹性曲线 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程
2. p-h图的运用
由p-h图看出：无论A线、B线发生变化，实际厚度都要 发生变化。
保证实际厚度不变就要进行调整。
例如：B线发生变化（变为B‘），为保持厚度不变，A线 移值A＇，是交点的坐标不变。
C线――等厚轧制线
作用：板带厚度控制的工艺基础
板带厚度控制的值为S0，轧机的刚度系数为 K，来料厚度为H0，此时轧制压力为P1，则实 际轧出厚度h1应为：
h1 S0 P1 K
板带材轧制中厚度控制项目横向厚差与板形控制 技术
当来料厚度因某种原因有变化时，由H0变为，其厚 度差为ΔH，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
当压力由P1变为P2时，轧出厚度为 ：
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，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。
板形控制技术及应用论文
题目：浅谈板形控制技术单位攀钢钒热轧板厂岗位精轧甲班姓名吴铁军工号 0208591摘要本文概述了板形控制原理。
根据有载辊缝形状方程,分析了影响板形的诸项因素,综合介绍了板形控制技术及发展趋势。
关键词：板形控制、板凸度、辊形技术。
.目录引言 (1)1.1板形概述 (4)1.2当前板型控制的新技术及典型轧机 (7)2板形控制原理 (8)3影响板形的因素 (5)3.1有载辊缝形状 (5)3.2轧辊变形对板形的影响 (5)3.3可控辊形对板形的影响 (5)3.4初始辊形对板形的影响 (5)3.5轧辊热膨胀对板形的影响 (5)3.6轧辊磨损对板形的影响 (5)3.7入口带钢凸度对板形的影响 (5)3.8平直度的定义及影响平直度的因素 (5)3.9凸度的定义及影响凸度的因素 (5)4板形控制技术 (5)4.1轧辊辊形技术 (5)4.2液压弯辊技术 (5)4.3轧辊横移和交叉技术 (5)5全文总结及展望 (5)5.1全文总结 (5)参考文献 (5)引言带材是广泛应用于国民经济各部门的重要材料，是钢铁工业的主干产品。
进入二十一世纪，随着社会的高速发展和科学技术的突飞猛进,用户对钢铁产品质量、品种、性能方面的要求越来越高。
板带材的性能、几何尺寸和表面质量是其主要质量指标，而板带的几何尺寸精度包括厚度和板形两项内容。
目前，板厚控制精度己经达到令人满意的效果，厚度控制技术可以将板带的纵向厚差稳定地控制在成品厚度的±1%或±5μm甚至±2μm的范围内，而板形控制技术尚未达到稳定成熟的地步。
板形是影响板带轧制正常进行的一个重要的工艺因素。
良好的板形不仅是带钢用户的永恒要求，也是生产过程中保证带钢在各条连续生产线上顺利通行的要求。
改善带钢产品的板形一直是板带生产的关注重点，板形理论和板形控制设备及技术的研究在近几十年来一直是本领域中的热点课题，并己经取得长足的进展。
目前,板形控制技术已成为热轧带钢生产的核心技术之一,也是当前轧制技术研究开发的前沿和热点。
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：
第11讲 冷连轧艺过程的板形控制技术
轧材质量控制与深加工技术第十讲冷连轧工艺过程的板形控制技术1 轧机板形概念板带材冷轧机的发展，其基本设计思想是如何提高冷轧板带的产量和质量、减少建设成本和维护费用。
板带材产品有四大质量指标：板形精度、厚度精度、表面质量、力学性能。
厚度精度是指板带材的平均厚度。
由于现代液压、检测和控制技术的发展，自动厚度控制AGC (Automatic Gauge Control)的引入，使得厚度控制精度大大提高，至90年代末发展已经比较成熟。
表面质量是指带钢表面的缺陷情况和涂镀质量。
力学性能是指带钢的强度和延展性。
板形的概念并不统一，有些专家认为板形就是板带材的平直度(Flatness)，这也是板形的主要外观体现，当平直度不好时，带钢会发生瓢曲，这时就认为带钢的板形不好；但有些专家认为板形应该包括横向厚差Profile(也称为凸度Crown)和平直度二个指标。
我们认为后一种观点更为合理，因为这二个指标分别从带钢横向和长度方向定义带钢的形状，凸度和平直度之间有着密切的关系，调整凸度会对平直度产生直接影响。
在实际生产中也是通过调整轧机有载辊缝来控制带钢凸度，最终以实现良好的平直度。
图1. 凸度和平直度的测量方向横向厚差(也称为凸度)是带钢横向的指标，表现有多种形式：a.平形b.楔形c.凸形d.凹形e. W形f. M形图2. 带钢断面图根据轧制工艺的要求，带钢的凸度并不是保持水平最好，而是要具有一定的凸形凸度。
因为在轧制时，如果要保持带钢不跑偏，必须要求带钢具有一定的凸形凸度，才能被限制在轧辊的中间稳定轧制。
凸度通常是不均匀的，为研究方便，通常将凸度分解为常数部分、一次部分、二次部分和高次部分，下图是以上各部分的叠加和分解情况：图3.凸度分解图平直度是带钢长度方向上的指标，表现形式为不同位臵和大小的瓢曲。
a.中浪b.边浪c.中浪形成原因d.边浪形成原因图4. 平直度概念图a.平直度良好b.中浪c.边浪图5. 平直度的实际照片a.侧弯b.中浪c.边浪d.二肋浪e.小边浪f.小中浪g.小偏浪h.斜浪图6. 平直度不良发生瓢曲的多种形式产生带钢板形不良的原因是延伸率在带钢横向上分布不一致造成的。
板形控制技术
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欲获得良好板形，必须保证带钢沿横向有 均一的延伸。根据上式，应该保证来料横 断面几何形状和承载辊缝的几何形状之间 相“匹配”，即轧前和轧后的轧件断面之 间应保持下述几何关系：
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随板形表示方式的不同，这个几何条件的
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7.厚度相对变化量差表示法，以 和 两点厚度相对变化量差 来表示板形的变化。 8.边部厚度以接近边部但又在 以外的一个点的厚度来代表。 9.边部减薄率直接影响到 的大小，同成材率有密切的关系。 10.冷轧过程要求严格保证良好板形条件，轧制过程中板凸度的 绝对值 ，但比例凸度应始终 。
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1. 5 边部减薄控制
边部减薄的定义：
带钢轧制过程中，在距两边一定位置处，带钢厚度发生急剧 减小的现象称为边部减薄。
• 楔形 he1-he2
• 中心凸度 hc-(he1+he2)/2
• 边部减薄 he1-he3
• 局部高点
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a. 板带材横断面
he3 he1
hc
1.1 板形概念
板形
——板形是指板带材的平直度,既是指 浪形、瓢曲或旁弯的有无及程度而言。
板带横向厚度是指沿宽度方向的厚度差，它决定了板带材
轧后的断面形状，或轧制时的实际辊缝形状，一般用板带
中央与边部厚度之差的绝对值或相对值来表示，因而是一
种借助厚度测定既可得到的具体指标。横向厚差决定于板
带材轧后的断面形状，一般用板带中央与边部厚度之差的
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
板型控制技术
板形控制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。
一、板形的概念1、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。
2、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。
3、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。
二、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。
三、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。
板形控制讲解学习
板形控制讲解学习板形控制四、板形控制板形包括带钢的板廓和带钢的平坦度。
板廓即带钢的凸度和楔形，表示带钢的横向厚度差用凸度和楔形表示。
平坦度包括带钢平直度、不对称度；带钢的浪形，用纵向带钢的延伸差值表示或用带钢的浪形高度表示；平直度表示带钢的综合对称浪形，不对称度表示带钢的不对称浪形。
带钢板形分类：1）理想板形是平坦的，内应力沿带钢宽度向上均匀分布；2）潜在板形是带钢内应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但其内部应力足以抵制带钢平直度的改变，当内应力释放后，带钢板形就会发生不规则的改变；3）表观板形是带钢内应力沿宽度方向上不均匀分布，同时其内部应力不足以抵制带钢平直度的改变，导致局部区域发生了翘曲变形。
1、影响板形的因素1.1 影响板形的因素很多、很复杂，主要有以下几方面：力学条件：带钢沿宽度方向的轧制压力、弯辊力、辊间接触压力几何条件：原始辊型、负荷辊型、热膨胀辊型、磨损辊型来料条件：来料板廓、轧件钢种特性、轧件厚度、轧件宽度、轧件温度、轧件长度等。
1.2 轧制过程中带钢的板形取决于负载下轧辊的凸度、金属的流动和带钢的原始板形：轧辊的空载凸度=轧辊原始辊型+轧辊热态凸度+轧辊磨损凸度轧辊的负载凸度=轧辊空载凸度+轧辊挠度+轧辊弹性压扁以上因素决定了轧机的辊缝形状，轧机的辊缝形状影响着带钢的板形，构成了板形数学模型的主要参数和控制因素。
通过制定原始辊型制度，控制弯辊和窜辊，来改善带钢的凸度和平直度。
1.3 板形不良的产生机理如果带钢的入口凸度和入口厚度的比值与带钢的出口凸度和出口厚度的比值相等，则轧出的带钢是平直的，带钢的平直度为零，即：当入口比值与出口比值不相等时，带钢边部纤维与中部纤维的延伸长度不相等，纤维间产生内应力；内应力在一定的范围内，只发生弹性变形；当纤维之间的内应力超出弹性范围，则纤维之间会产生塑性变形，产生中间浪或两边浪，造成板形不良。
板形控制就是消除带钢纤维内应力或控制在弹性范围内，使带钢的纵向纤维内应力值趋近于零，从而得到良好的凸度和平直度。
森基米尔轧机板型控制技术
森基米尔轧机板型控制技术摘要：森基米尔轧机也称完善。
本文介绍了本机组的主要特征和板型控制的基础理论知识以及板型控制的基本方法，分析认识了神经网络模糊控制和板型的表达方法。
对森基米尔轧机的板型控制的认识进一步加深。
关键词：板型控制；凸度；模糊控制；AS-U；串辊一、前言硅钢片是发展电力和各种通讯工业的关键材料，主要用于制造各种变压器和电机铁芯。
近年来随着社会发展和科学技术的进步，用户对硅钢产品质量、品种、性能的要求越来越高，硅钢质量指标已经达到相当高的程度。
衡量硅钢板几何质量的两个重要指标就是它的厚度精度和板形精度。
由于硅钢中硅的含量较高，导致其变形抗力很大。
20辊森吉米尔轧机因其刚性好，工作辊直径小，能提供大的轧制压力，故成为硅钢轧制的主要设各之一。
相对于普通四、六辊轧机，20辊轧机具有较小的工作辊直径，可以轧制出更薄、精度更高的板带产品，同时在结构上也更复杂，工作辊变形的规律也更复杂。
20辊轧机主要通过AS-U凸度调节、一中间辊窜辊及工作辊、主液压调平、二中间被动辊原始辊形进行板形调节，对于轧制过程中出现的中浪、边浪、边中复合浪及楔形均很好的调节能力。
完全可以满足现代硅钢生产厚度和板型的要求。
二、轧机的基本结构及特点森吉米尔(Sendzimir)轧机又称20辊轧机，1933年由森吉米尔博士发明，当时主要用于生产宽度为800mm厚度为0.13的低碳带钢。
目一前，共有400多台森吉米尔轧机遍布35个国家。
世界上90%以上的冷轧不锈带钢是由森吉米尔轧机生产的，此外大量的硅钢片、薄规格的有色金属及低碳钢也都是森吉米尔轧机轧制的。
目前，世界上最小的20辊轧机的轧制宽度仅1OOmm ，可以轧制出仅几微米厚的超薄带;最宽的20辊轧机的轧制宽度达2m ，速度最高的20辊轧机的轧制速度己达1000m/min 以上。
图1 20辊轧机辊系图 1-支持辊；2-一中间辊；3-二中间被动辊；4-二中间传动辊；5-工作辊 森吉米尔轧机多按单机架可逆式布置，是冷轧硅钢生产的关键设备。
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采用液压弯辊技术，不仅对板形质量有十分显著 的提高，还可以使穿带、抛钢等操作顺利进行，避 免断带、堆钢等事故。从而提高作业率，减少金属 消耗和损坏轧辊的几率。同时，液压弯辊技术仍存 在很多问题。首先，它是通过弯曲刚度很大的轧辊 来实现的，最终的弯曲曲线基本上接近于二次曲线。 而实际上，轧辊在轧制中由于磨损和受热凸度变化 的影响，曲线形状比较复杂，常常出现一些比较复 杂的板形缺陷，例如复合波、局部波等等，这些单 靠液压弯辊是无法解决的。其次，在板宽范围以外， 四辊轧机的工作辊和支撑辊之间的接触压力也限制 了弯辊效果的发挥。
在板带钢生产中，轧制钢板的宽度越大，成 品板的厚度越薄，则带钢的板形缺陷越严重； 尤其用户对汽车钢板、镀锡钢板、硅钢板以及 航空铝板等冷轧薄板的平直度又有很高的要求。 因此在这些薄板生产中，除了采用计算机实现 板厚控制、速度控制、位置控制、温度控制以 外，板形控制也是一个不可缺少的环节。
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板形控制技术的发展
关 于 板 形 问 题 的 研 究 和 应 用 始 于 60 年 代 。 M.D Stone的弹性基础梁理论和液压弯辊的实用研究， 使板形问题取得了较大突破。板形控制技术从控 制途径上划分为工艺方法和设备方法两大类。板 形控制的工艺方法主要有:
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随着板形基础理论研究的不断深入，
及用户对板形质量要求的不断提高，
板形控制技术经历了辊型配置、轧辊
冷却、可变凸度轧辊、轧辊横移及轧
辊交叉等发展阶段。从20世纪80年代
起开始进入实用阶段，开发出了各种
各样的新型轧机。
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3.液压弯辊技术
加拿 大 Aclan公司率先于1965年采用液压弯 辊作为调节板形的主要手段，于1969年配以板形 检测仪构成闭环控制，大幅度提高了板带材的板 形质量，其基本原理是:通过工作辊或支撑辊辊颈 施加液压弯辊力，来瞬时的改变轧辊的有效凸度， 从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸率沿横 向的分布。只要根据具体的工艺条件来适当的选 取液压弯辊力，就可以达到控制板形的目的。这 种方法进一步还可以分为工作辊弯曲和支撑辊弯 曲，每种弯曲还可以分成正弯和负弯。液压弯辊 在改善板形方面是一项基础性的工作，在板形控 制方面具有重大意义，是一种有效的板形控制手 段，其他方法都必须配合采用液压弯辊。
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良好的板形不仅是带钢用户的永恒要求，也 是生产过程中保证带钢在各条连续生产线上 顺利通行的要求。改善带钢产品的板形一直 是板带生产的关注重点，板形理论和板形控 制设备及技术的研究在近几十年来一直是本 领域中的热点课题，并己经取得长足的进展。
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板形控制技术的意义
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轧制过程的特点
连轧过程特点
多变量
非线性
强耦合
快过程
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板形控制不仅对冷轧带钢有意义，而且对热 带钢的生产来说也是十分重要的。因为它不 仅对于提高热带钢的平直度和减小带钢的横 向厚度差有着极为重要的影响，而且也会直 接影响后续带钢冷轧过程中板形质量的改善。 从这种意义上说，热带钢轧机对板形控制技 术的要求更为迫切。板形 控 制 在中厚板轧 机上也获得应用。在钢板厚度比较大的情况 下，板形影响虽然不太明显，但是在这类轧 机采用板形控制以解决钢板的横向厚差也是 十分有效的。因此，目前在各类轧机上都极 其重视板形检测和板形控制技术的应用。
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2.异步轧制法： 使轧件在上下两个圆周速度不同 的轧辊件完成轧制过程。在形式 上分为异速轧制和异径轧制，即 使轧件在变形区受到搓轧作用， 消除磨擦峰从而降低轧制力，使 轧件在变形区沿横向的延伸率趋 向一致。以后各国相继进行这方 面的研究，工作开展的相当活跃。
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板形是影响板带轧制正常进行的一个重要 的工艺因素。七十年代以来，板形研究一 直是国际上板带生产技术领域的前沿和热 点，而且目前板形问题仍普遍存在。从板 形技术多种形式并存的现实可知，板带技 术仍在发展中，因而有关板形的研究无疑 具有重大的理论价值和现实意义。
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1.合理安排不同规格产品轧制: a.合理制订轧制规程； b.轧制调温法；这种方法是通过改变工作辊的温度 分布，使工作辊的凸度发生变化，从而控制板形。 具体又分为局部加热法和局部冷却法。 c.张力控制法;通过改变张力横向分布来调节轧制 力的横向分布，并改善辊缝内金属的横向流动状态 ，实现对板形的控制。
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但是，由 于板形概念比较模糊，影响 带钢平直度的因素又极为复杂，板形检测 控制在技术上还存在着很大困难。因而， 从应用角度来看，还不及板厚控制系统广 泛。根据有关资料介绍，我国每年由于板 形不良造成的经济损失十分严重。如果我 国板带生产能力能够广泛采用各种新技术 提高板形质量，经济效益将十分可观。所 以，学习掌握板形控制技术是一项具有巨 大经济意义的课程。
板形控制技术
Shape Control Technique
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安徽工业大学
材料科学与工程学院 材料成型与控制工程系
2006.8
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绪论
➢ 背景 ➢ 意义 ➢ 发展 ➢ 问题
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背景
板带材是广泛应用于国民经济各部门的重要材料， 是钢铁工业的主干产品。板带的材料性能、几何 尺寸和表面质量是其主要质量指标，而板带的几 何尺寸精度包括厚度和板形两项内容。目前，板 厚控制精度己经达到令人满意的效果，厚度控制 技术可以将板带的纵向厚差稳定地控制在成品厚 度的±1%或±5μm甚至±2μm的范围内，而板形 控制技术尚未达到稳定成熟的地步。