带材板形的自动控制
浅谈冷轧带钢板型自动控制技术
高。因而影 响轧机 的生产能力 。此外 ，板形 不 良也使轧
机所 能轧 出的最薄规格受到限制 。
２ ． 冷轧带钢板型的测量方法 ：１ １ 目测板形 。 在冷轧
机上 采用大张力轧制时 ，借助 于木棍打击低 速轧制 的带
钢 。根据木棍 打击带 钢 的声 音 和回弹检测 张应力 的分
布 。２ ） 用磁 力板形仪 进行测量 。 在带 张力冷轧 的情况 下 ，由于导致产生板形缺陷的不均匀延伸将使轧制张力 沿板 宽方 向的分布发生改变。非接触式的磁 力板形仪是 利用 带钢张力分布不均而引起导磁率变化的原理而制作 的仪器。仪器 的测定部分 由编成一组 的多对 探测头所组 成 ，探测头 的数 目根据板宽不 同可分为５ ～ １ １ 对。上探测
斜 调节量 ，由轧辊 压下位置进行调整 。（ ２ ） 弯辊 和Ｃ ＶＣ 调节 ：弯辊调节具有动作快 、简单 ，没有滞后 的特点 ，
所 以首先进行弯辊调节 。当二次板形缺陷分量在弯辊调 节能力４ ０ ～ ８ ０ ％范围以 内时 ，单独进行弯 曲调节 。当超
出这个范围时 ，则要投入Ｃ Ｖ Ｃ 系统 ，共 同对二次板形缺
右 。同时也发现该 系统还有不完善的地方 ，如系统对板
均 ，每一段测量 出与其相接触的－ －４ ， 段带材（ ２ ５ ～ ５ ０ 毫米
宽） 中的张应力 ，据此反推板形并 实行控制。
二 、板 形 自动控 制 技术
板形 自动控制系统是 由板形检测装置 、控制器和板
轧制理论与工艺 第三篇 板带材高精度轧制和板形控制
(a)板坯厚度变化时：压下的调整
量△S0与料厚的变化量并不相等
由三角形DEE/和三角形EE/F 可推出下式：
S
＝
0
M K
h 0
图14—1 （a）板坯厚度变化时
主要用于前馈即预控AGC，即 在入口处预测料厚的波动，据 以调整压下，消除其影响。
轧制理论与工艺
RAL
(b)变形抗力变化时：压下的调整量△S0与轧出板厚变化量△h也不相等
建议的，1蒙相当于相对长度差为10-4。泼森定义板形为横向
上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：
s
104
L L
B) 加拿大铝公司是取横向上最长与最短纵条之间的相对长度差
作为板形单位，称为 I 单位，1个I单位相当于相对长度差为
10-5。所以板形表示为：
st
105
L L
式中：L—最短纵条的长度，mm。
因素：轧辊的弹性变形、不均匀热膨胀和不均匀磨损
轧辊的不均匀热膨胀
轧辊受热和冷却沿辊身分布不均，一般辊身中部温度
高于边部，传动侧低于操作侧，径向辊面高于辊心。
这使得热膨胀精确计算困难，一般采用简化公式：
Rt yt KT(TZ TB )R KTTR
式中 TZ、TB——辊身中部和边部温度； R ——轧辊半径； ——轧辊材料的线膨胀系数； KT——考虑轧辊中心与表面温度不均分布的系数，一般＝0.9。
S/0
P/K
h
S0
(P-P0)/K
h
h
S0
P
P0 K
S0—考虑预压变形后的空载辊缝。
轧制理论与工艺
RAL
14.1.1 板带厚度变化的原因和特点
影响板带厚度的主要因素：
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。
《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。
轧制厚度及板型控制
轧制厚度及板型控制导读：就爱阅读网友为您分享以下“轧制厚度及板型控制”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 厚度自动控制和板形控制项目1 板带材轧制中的厚度控制项目2 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S0 ――空载辊缝P――轧制压力K――轧机的刚度系数根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变形曲线，用A 表示。
A（2）轧件的塑性曲线根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线――轧件塑性变形曲线，用B表示。
B（3）弹塑性曲线的建立将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标系中，称为弹塑性曲线，简称P-h图。
注意A线与B线交点的纵坐标为轧制力A线与B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度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实质：不管轧制条件如何变化，总要使A 线和B 线交到C线上。
p-h图二、板带厚度变化的原因和特点影响板带厚度变化的因素：1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响温度↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓变形抗力对轧出厚度的影响2、来料厚度不均匀的影响来料厚度↓→压下量↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓来料厚度对轧出厚度的影响3、张力变化的影响张力↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓张力对轧出厚度的影响4、轧制速度变化的影响通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。
摩擦系数↓→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓摩擦系数对轧出厚度的影响5、原始辊缝的影响原始辊缝减小，板厚度变薄。
浅谈轧机板形控制系统的组成及控制原理
电荷放大器将压电传感器生成的电荷信号转换为电压。 旋转变送器（PCM 变送器）将这些电荷放大器的输出信号 转换为（PCM 编码的）数字信号。数据通过电缆从旋转变 送器传递给安装在控制柜内的 PCM 解码器插架（PCM 已 经停产，现在基本都采用集成的 SIKO 模块代替 IOP 模块及 PCM 插架）。下图是 SIKO 模块实物图。
[1] 阿 亨 巴 赫 .OPTIROLL i2 SFC and SCA Training[CP/ K].2004[2021.5]. 设备厂家 .
Fti = 每个测量区铝箔张力 Fri= 每个传感器的径向力 HExit= 铝箔出口厚度
图 2 传感器受力模型
图 1 板形辊结构
收稿时间 ：２０２１－０５ 作者简介 ：郭明明，生于 １９８５ 年，男，助理工程师，高级技师，研究方向 ： 自动化控制、传动控制、设备管理。
铝箔两边张力 Fti 会产生一个向下的压力 Fri 即传感器的 径向压力。那压电传感器上会产生电荷脉冲。每个脉冲的强 度取决于轧制铝箔在铝箔横截面上的长度分布情况 , 铝箔精 确位置对覆盖少的传感器影响很大，以至于只有传感器覆盖 面积超过额定 50％，系统才可以使用测量。
M 冶金冶炼 etallurgical smelting
板形仪的测量和控制原理
（三）板形检测技术
ABB分段接触式检测辊
测量辊由实心钢轴组成， 沿辊的轴向在测量辊四周 每隔90度均匀分布四个沟 槽用来放置压磁式压力传 感器。 经硬化处理的钢环以热压 配合定位，紧套在实心钢 轴外面，以保护传感器。
测量传感器 一个测量区
表示板形，单位为I。
一个I单位相当于相对长度差的10 。
5
（三）板形检测技术
1. 板形检测装置的主要要求
– 高精度； – 良好的适应性； – 安装方便，便于维护； – 对带钢不能造成任何损伤。
（三）板形检测技术
接触式板形仪
其测量原理是基于板形缺陷产生的原因为带 材在其宽度方向上内应力分布不均，因此可 以通过测定带材宽度方向上的内应力分布来 判断板形缺陷的类型和大小。
传感器的工作原理
传感器的工作原理建立 在磁致伸缩的基础上， 有正应力作用于传感器 时，元件的导磁率降低。 通过检测应力作用于传 感器时感应电压的变化 来检测应力。
励磁环1 励磁公共端 励磁环2
（三）板形检测技术
A B
当环1、2加交流电时， 各传感器二次侧都感应 出交变感应电势。
环1
二次侧
A ' e1 +
（一）板形的定义 •所谓板形是指带材的翘曲程度或 不平直度 •本质来说是指带材内部残余应力 的分布
105
（二）板形的表示方法
取横向上最长和最短纵条之间的相对长 度差作为板形单位，称为单位 I。
105
（二）板形的表示方法
L 10 L
5
L Lmax Lmin 为最长与最短窄条之差。 L 为基准窄条长度，
（三）板形检测技术
中厚板轧机的板形控制
中厚板轧机的板形控制（壹佰钢铁网推荐）板形控制对于提高板带材质量意义重大，是板带压力加工的核心控制技术之一。
近年来，随着先进的板形控制技术不断涌现并日臻完善，促进了板带钢生产装备的进步和产业升级，生产效率和效益大幅提升。
然而，普通中厚板轧机一般为可逆式四辊轧机，常采用单机架或双机架结构布置，有些只具有简单的弯辊装置。
由于设备或工艺的原因，板形控制能力不强，制约了板材质量和成材率的提高。
所以，普通中厚板轧机的板形控制仍然是一个重要课题。
在轧制计划已知的条件下，中厚板轧机板形与板凸度控制手段主要有工作辊弯辊、压下负荷分配以及工作辊和支撑辊的初始辊型。
1. 工作辊弯辊技术。
液压弯辊技术是目前中厚板生产中常用的板形控制技术，其基本原理是通过对工作辊或支撑辊辊颈施加适当的弯辊力来瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后钢板的延伸率沿横向的分布。
工作辊弯辊直接对辊缝形状产生影响，从而改变轧件的出口板凸度。
由于前面道次轧件较厚，凸度遗传效应小，而对板形和板凸度起决定性影响的轧制道次主要是后 3～4 道次，所以不必对一块钢坯所有轧制全部道次都采用弯辊进行板形控制，只需要在后几个关键道次采用弯辊进行板形和板凸度控制即可满足精度要求。
因此，前面道次不采用弯辊，尽量采取大压下量来发挥轧机的能力；最后三或四个道次采用弯辊控制。
2. 压下负荷分配。
在中厚板轧制时，压下负荷分配是板形与板凸度控制的重要手段。
压下负荷分配是通过调整各个道次的压下量使其轧制力改变，从而使承载辊缝形状发生改变，轧件的出口凸度也随之发生改变。
压下负荷分配可以根据生产中在线的板形情况进行适时调整，响应速度快，操作性和适应性较强。
不同的轧制阶段、不同的辊型、不同的轧件材质和不同的轧制温度等所对应的压下规程分配方法不同，所以应该根据实际情况进行动态的轧制负荷分配。
3. 工作辊和支撑辊的初始辊型。
轧辊辊型是影响板凸度的重要因素，所以，改善板形与控制板凸度常见的方法是进行工作辊辊型的合理设计。
热轧带钢线板形控制
热轧带钢线板形控制研究[摘要]：在热轧带钢的生产中，板形问题是经常出现和必须加以控制的问题。
随着客户对热轧带钢要求的不断提升，以及热轧带钢产品薄规格化。
如何提高板形质量，成为了热轧带钢产品质量提升的重要影响因素。
也是各轧钢厂需长久研究的课题。
[关键词]：热轧带钢板形分类控制研究中图分类号：tg333.7+1 文献标识码：tg 文章编号：1009-914x（2012）20- 0010-01热轧卷板【hot rolled coils 】是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。
板形是热轧板带产品的一项重要的质量指标。
板形包括带钢整体形状（横向、纵向）以及局部缺陷。
带钢的截面形状（profile）和平直度（flatness）是描述板形的两个重要方面。
截面形状反映的是带钢沿板带宽方向的几何外形，平直度反映的是带钢沿长度方向的平坦形状。
截面形状和平直度是相互影响，相互转化的，共同决定了带钢的板形质量。
1.热轧带钢的板形分类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。
（1）理想板形。
理想板形应该是平坦的，内应力沿带钢宽度方向上均匀分布。
当去除带钢所受外应力和纵切带钢时，热轧带钢板形仍然保持平直。
（2）潜在板形。
潜在板形产生的条件是内部应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但是带钢的内部应力足以抵制带钢平直度的改变。
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。
冷轧带钢的板形控制
测量辊是该系统最主要的组成，也是板形测量成功的关键。测量辊实际是由钢质芯轴和经硬化处 理的钢环组成，钢环内是传感器。测量辊分成多个测量圆环，每个测量圆环有４个传感器，传感器在每 个测量环的圆周上成９００垂直安装。因此，测量辊每旋转一周可以对带钢平直度测量４次。它采用了大 量压磁式传感器，所有传感器的输出组合在屏幕上以曲线方式显示出平直度偏差。这为轧辊调整提供
６张力调节和压下率分配
６．１张力调节【４Ｊ
冷轧生产的特点之一就是张力轧制，受多种冈素干扰，张力值时有波动。生产中，必须保证张 力恒定，才能使轧制状态稳定。张力较大，可保证轧制稳定、板形良好，但超过一定值时容易造成 断带、薄料卸卷困难；张力过４，贝ＪＪ会引起跑偏，因此，应根据材质、规格、钢种等情况选取张力值。 板形不同，其张力调节方式也不同：中浪应适当减小张力；两边浪可加大张力，使轧制力降低，减 小边部延伸。在生产中不能只依靠张力调节来控制板形，因为其对板形控制的程度有限。这些就要 靠操作工的经验和操作水平了。
＿ｒ
● ＿＇
卜－
一个测量区域
、一 ｌ
图３沿带钢宽度测量平直度的图形化显示
轧机主控室一共有两个控制柜：一个是ｓｌ，对应带钢经过ｌ架后的平直度；一个是ｓ５，对应带钢经 过５架后的平直度。
．．１２８．．
３自动板形控制系统（Ａｌ℃）
带钢平直度是由辊缝决定的，像温度、凸度等不平直因素，会引入带钢内部的应力，影响辊缝， 因此，调整辊缝时不管什么类型的平直度偏差都需要调整，使其达到要求的平直度。还有辊缝执行机 构对带钢平直度有影响，所以要把执行机构的动作组合起来，以抵消平直度偏差。这就是自动板形 控制系统（ＡＦＣ）的功能和作用。
冷轧带钢的板形控制
作者： 作者单位：
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。
板带钢轧制时实现板形自动控制的条件
压 下 倾 斜
整体 改变
辊缝形状
广 泛 使 用
只针 对 单 侧 边 浪
支持 辊
液
夸 曲 力 太 轧辊 挠 曲 广 泛 使 用 灵 活 有效 ． 中部 作 用 明 显
扳 形控 制 数 学 模 型曩 计 算机 软硬 件 系统 和扳 形控 制 技 术 。
关 键 词 ： 彤 ； 彤桂 测 技 术 ； 彤 控 制 技 术 板 板 板 中 国分 类号 ： Ｇ３ Ｔ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
板 是 指 板 带 材 的横 截 面 几 何 形 状 和 其在 自然 状 态 下 的 表 面平 坦 性 两 十 特 征 是 板 带 钢产 品 的 主 要质 量 指 标 之 一 。 随着 科 学拄 术 的 不 断 发 它
展 垒 社 台 质 量 意 识 的 提 高 以及 高 新 技 术 的广 泛 应 用 ． 良好 的 板 形 已 成 为
板 带 钢 用户 的永 恒 要求 ， 因此 。 决 产 品板 形 问题 就显 得 十 分 重 要 。 解 板 形研 究 的 最 鲣 目的 在 于 解 决 板 形 质 量 问 题 ． 解 决 板 彤 问 题 的 方 向 而 是 实现 完善 的板 形 自动 控 制 。要 实 现 板形 的 自动 控 制 需具 备 以下 ３十 方 面 的条 件 ． 面一 一 加 以 阐述 下
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Ｓ ］ Ｅ Ｎ ＩＦ Ｒ Ｃ ！ Ｃ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｅ Ｌ Ｐ Ｎ Ｔ Ｔ ＯＮ Ｄ ＶＥ Ｏ ＭＥ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｃ Ｎ ＭＹ
２０ 年 第 １ 卷 第 ２ ０２ ２ 期
热轧带钢板形控制
热轧带钢板形控制一、 板形基本概念板形是指成品带钢的断面形状和平直度两项指标，二者都是标志带钢质量的重要指标，并且在生产中有着密不可分的联系。
1、断面形状断面形状是带钢厚度沿板宽方向的分布情况，如图1所示。
在实际生产中，以凸度来简单表示，如下式：e c h h -=δ式中：δ——带钢凸度。
h c ——带钢中部厚度。
h e ——带钢两边厚度平均值（由于存在“边部减薄”现象，一般取距带钢边部25~50mm 处的厚度作为边部厚度）。
2、平直度平直度指标表示带钢是否存在翘曲及翘曲的程度，即浪形，见图2。
可用以下几种方法表示：(1) 相对波峰值表示法%1000⨯=L hλ式中：h 、L 0——分别表示浪高和浪距。
(2) 相对长度差表示法相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直部分标准长度的相对增长量。
可用下式表示：I L L x L x 5010)()(⨯-=ε 式中：L(x)——宽度方向任一点x 上的波浪弧长I ——表示平直度的单位，1I 单位相当于1m 长的带材中有10μm 的相对长度差。
图1 带钢横断面形状图2 带钢浪形示意图另外，还有张力差表示法、向量表示法和带钢断面的多项式表示法等。
二、 板形控制原理 1、凸度控制在带钢轧制过程中，其断面形状最终将取决于两工作辊间的辊缝形状。
因为辊缝形状由工作辊辊型曲线决定，所以，凡是影响工作辊辊型曲线形状的因素都会改变带钢的断面形状。
影响带钢凸度的因素有：(1) 工作辊原始凸度； (2) 工作辊热凸度； (3) 工作辊磨损凸度；(4) 工作辊在轧制力及弯辊力作用下产生的弯曲挠度；(5) 工作辊在不均匀分布的轧制力作用下沿板宽方向产生的弹性压扁。
控制带钢凸度（即控制工作辊辊缝形状）的方法因轧机的技术装备水平不同而不同。
(1) 以原始辊型设计为基础，合理地编制轧制规程。
通过合理分配各架轧机的负荷，来补偿因轧辊热凸度、磨损凸度和弹性变形而带来的辊缝形状的改变。
铝 箔 轧 制 中 的 板 形 控 制
铝箔轧制中的板形控制板形控制是铝箔轧制中的核心技术，是提高箔材成品率和产品质量的关键操作，也是实现高速轧制的基本条件。
笔者根据从事箔轧多年的实践，谈谈板形控制的原理及方法，供同行参考。
1 箔轧形状缺陷的产生和不平度的描述箔材平直度的好坏取决于轧件宽度方向上各点纵向延伸是否相等。
当发生不均匀变形时，变形体内的应力分布也呈不均匀分布，导致附加应力产生，变形结束后留在变形体内形成残余应力。
当变形体内残余应力间的相互作用不能抵消，且超过箔材维持箔面刚性平衡的应力水平时，轧制中的铝箔将发生形状失稳，出现诸如中间波浪、两边波浪、单边波浪、或二肋波浪等形状缺陷，以松弛不均匀变形产生的残余应力，则箔面的平直度遭到破坏。
由于轧制变形区内变形情况的复杂性，易受外部其他因素的影响而具有很大的随机性，轧件均匀变形的可能性并不大，因此实际生产出的铝箔或多或少都带有一定程度的不平度。
平直度是衡量铝箔质量的重要指标，需要定量描述以界定平直度合格与不合格范围。
目前常用的有两种方法：不平度和相对长度差。
其前提是把板材或箔材轧制中出现的波浪视为正弦波形，如图l所示。
图1 板箔材的波浪度1.1 不平度该方法是取一条纵向试样置于平台上，测定波高、波长。
算出波高与波长比值百分数。
该方法简单易行，但易受被测试样自重影响，波高、波长测量准确性不高，箔材轧制中很少采用。
λ＝h／L×100％（1）式中：λ—不平度；h—波高；L—波长。
（1）式中当λ＝1％时，波浪就较为明显。
1.2 相对长度差图1曲线部分和直线部分相对长度差由线积分求正弦曲线长度后得出：△L／L＝（πh／2L）2（2）式中：△L／L—相对长度差；h—波高；L—波长。
△L／L单位为I。
相对长度差为10-5时为1个I单位，板形的不平度或板形偏差：Σ=105△L／L，Σ单位为I。
该方法是纵向取1 m箔材，沿横向切取宽约20mm的窄条，展开后测量长度方向增量△L，纵向最短的窄条长度（其△L=0）视为L，把△L、L值代入（2）式求出△L／L。
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。
2024年热轧带钢生产中的板形控制(三篇)
2024年热轧带钢生产中的板形控制在带钢生产中,只有保证其良好的板形,才能确保生产顺利进行,才能使产品产量、质量不断提高。
当带钢内部残余应力足够大时,会使带钢翘曲,表现为侧弯、边浪、小边浪、小中浪。
在带钢钢种确定的情况下,产生翘曲与带钢的宽度、厚度有关。
带材越薄、越宽,生产中越易翘曲。
而目前市场对带材的需求是既宽且薄,因此,良好的板形控制非常重要。
一、生产中出现板形问题的主要原因1.带钢的不均匀受热或冷却带钢加热或冷却不均时会在内部产生应力,当其值超过极限就会出现板形问题。
在宽度方向上出现应力不均时会产生边浪或小边浪。
2.坯料尺寸不合如果坯料尺寸不合规格,断面厚薄不均,则会造成带材宽度方向延伸不均。
3.辊缝设置不合理如果辊缝设置不均匀,单边差较大,则会导致带材延伸不一致。
4.轧辊问题(1)在轧制过程中,轧辊因受较大轧制力、热凸度、磨损等影响,会出现一段有害变形区。
(2)由于轧辊材质或铸造问题,使用中会出现较大磨损;意外事故也会导致轧辊端部剥落,使带材受力严重不均,出现侧弯。
(3)轧辊导卫固定不牢,轧辊轴承座和机架窗口间隙大,也会引起轧辊横向窜动。
二、预防措施1.严格执行加热制度,保证加热质量生产中必须严格执行加热制度、停轧降温制度。
要根据轧制节奏需要,合理控制各段炉温,保证开轧温度,并使坯料加热均匀。
2.保证坯料表面质量和尺寸精度装炉前要对坯料进行表面检查,及时清除表面缺陷,并保证尺寸精度。
3.合理设置辊缝根据轧制规程合理调整各道次压下量,轧制速度必须与压下量相适应。
轧制过程中精轧机组保持小套量微张力轧制,精、粗轧机组之间保持无张力微堆轧制。
粗轧单边差不大于05mm,精轧单边差不大于003mm。
4.正确选择轧辊材质,合理设计轧辊辊型根据轧制过程中出现的轧辊有害变形区大小,计算支撑辊的弯曲挠度,合理设计辊型。
在支撑辊两端改为阶梯形过度。
另外,应合理选择轧辊材质,减少轧辊表面磨损,并尽可能减少有害变形区。
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控制系统：由比较环节、板形控制计算 机等构成 ⇒ 输出调节控制信号给板形 调节系统
板形调节系统——执行机构：启动、调 节、控制板形
带材板形的自动控制
由于板形控制的实质是对承载辊 缝的控制，因此通过调节有载辊缝的 形状，使其与来料断面形状保持一 致，满足均匀变形条件，使板形平直 ⇒ 凡是可以改变有载辊缝的形状的 轧机部件、装置或工艺参数，均可作 为调节板形的执行机构。
带材板形的自动控制
把轧机上的部件或装置作为执行机构，常 用的有： 液压弯辊装置 双阶梯支撑辊 大凸度支撑辊 变接触长度支撑辊技术 压下装置 轧辊冷却系统 张力卷取机 中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列等 轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、DSR 轧辊交叉辊系：P带材C板形的自动控制
带材板形的自动控制
从种种板形控制手段来看，目前 各种板形控制技术主要遵循两种技术 思路： 增大有载辊缝凸度可调节范围 增大有载辊缝的横向刚度，减少轧制 对辊缝凸度的影响
带材板形的自动控制
五、板形检测技术与控制 1. 带钢板形检测：由检测设备根据检测
内容获取被测带钢的实际板形曲线 （1）检测设备的类型有：有接触式、非
带材板形的自动控制
冷轧带钢一般采用大张力轧制，而掩盖 了实际的板形缺陷。因此要求板形仪必 须能够检测出带钢的隐性板形，即精确 地检测带钢内部张应力分布，才能及时 通过轧机自动控制系统进行板形调整， 从而保证实际板形的良好。冷轧板形检 测采用最多的是瑞典ABB公司的分段接 触式板形辊。目前西门子公司于20世纪 末开发出一种采用电涡流传感器检测的 SI-FLAT非接触式板形仪，并已在冷轧机 上得到了成功的应用，应用前景广阔
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Hale Waihona Puke 板形缺陷常见种类有：浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯
等。
带材板形的自动控制
三、板形控制系统的类型
板形闭环控制系统
板形开环控制系统
板形复合控制系统
接触 （2）检测内容分： ① 测量带钢平直度(纤维长度)，以检测
带钢的显性板形 ② 检测带钢横向张应力的分布，以检测
带钢的隐性板形 带材板形的自动控制
实际检测时： 热轧带钢的板形检测仪要求在高温、
潮湿的恶劣环境中工作，且热轧带钢 是在无（或小）张力下轧制，故采用 非接触式的板形检测仪，以测量带钢 的各纤维长度，检测出其显性板形的 好坏。最常见的是激光板形检测仪， 采用非接触激光测距，直接检测带钢 的显性板形即可。
带材板形的自动控制
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。
带材板形的自动控制
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。
带材板形的自动控制
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。
带材板形的自动控制
（2）设定计算的给定方法
手动给定：凭经验给定
计算给定：按数学模型计算给定，包
括统计法、表格法、解析
法和数值法4种。
（3）设定计算的控制策略：根据板形调
控手段的数量和各自特点，确定设
定计算调节的先后顺序或称优先
权，以及计算初值和极限值如何选
取。
带材板形的自动控制
① 优先权选择原则——以保证动态调节 的速度和效率为前提
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。
带材板形的自动控制
3. 板形调控机构的设定计算 （1）概念 设定计算 ：利用数学模型计算出板形调
控机构各相关的调节量，并 输出到执行机构的过程。 设定计算的正确与否将直接影响到 带钢板形质量和轧制稳定性。
带材板形的自动控制
2. 板形开环控制系统 （1）控制原理：依据轧机参数和原始轧
制条件，用理论计算方法或统计方 法预测出各执行机构的最佳参数， 并把它作为预设定模型，由计算机 进行在线控制。 （2）特点：执行机构一旦设定完毕，在 轧制过程中一般是不随实际轧出带 钢的板形好坏加以调节。
带材板形的自动控制
5.2 带钢板形控制的基本理论 一、板形缺陷的表示方法 波形表示法 相对长度差表示法 张力差表示法 向量表示法 带钢断面形状的多项式表示法
带材板形的自动控制
二、带钢平直条件
⇒ 板形良好条件
带材板形的自动控制
三、影响有载辊缝因素 轧辊的弹性弯曲 轧辊的弹性压扁 轧辊的热膨胀 轧辊的磨损 轧辊的辊型设计——原始凸度的设计
带材板形的自动控制
四、板形的改善（控制）方法
1. 工艺上：
（1）方法：采用设定初始辊缝形状、改 变轧制规程（变弯矩控制法）、调整 张力分布以及调整轧辊热凸度等。
1. 板形闭环控制系统
（1）控制原理：通过板形仪及其信号处 理装置获取实际板形信号，计算实际 板形与目标板形的偏差，经板形控制 计算机处理后，将调节信号送到板形 调节机构，由板形调节机构对带钢进 行在线调节，使带钢板形得以纠正。
带材板形的自动控制
（2）组成——三部分，即板形检测装置、 控制系统和板形调节系统（执行机构）
（2）特点：
响应速度慢
不能实现在线的即时控制
对异常板断面（如局部高度）等缺陷 无法控制
带材板形的自动控制
2. 设备上：——前已述 液压弯辊装置 双阶梯支撑辊 大凸度支撑辊 变接触长度支撑辊技术 压下装置 轧辊冷却系统 张力卷取机 中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列 轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、 DSR 轧辊交叉辊系：PC