中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析

科技专论

中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析

【摘 要】近些年来我国的轧钢产业迅猛发展，我国也逐步成为世界上钢材生产的大国，对钢材产量和需求量大大提升，并且对生产的钢材质量越来越高。在轧钢的自动化生产中高精度的厚度控制技术成为关注点。本文对中厚板高精度厚度控制技术进行研究与应用分析，对轧钢生产起到不错的效果。

【关键词】中厚板；高精度厚度控制；应用分析

21世纪看一个国家的发展程度，其中钢铁产业在其中发挥着至关重要的作用。也可以说钢铁产业是决定一个国家繁荣的因素之一，所以这样一来对于钢铁产业来说是一个极大地挑战。只有不断提高钢铁生产中的各项技术水平，更好的投入生产，才能提高我国的国际竞争实力。以下是对作为钢铁生产中重要的技术手段之一的厚度控制技术所进行的探究。

一、对中厚板厚度控制的研究目的及意义

中厚型钢板是在国民经济发展中在各个方面所需求的钢铁材料，也是国家工业化过程中重要的钢材品种，只有让其生产水平达到国内甚至是国际的先进水平，才能满足在我国经济建设中对优质、高附加值中厚板的需求。

就目前中厚板加工企业的发展势态来看，在日益激烈的竞争中，对产品结构作进一步优化，提产品的质量和生产率并且降低生产成本已经显得迫不及待。高精度的厚度控制技术是完成这些要掌握和发展的关键技术之一。

本文对中厚板高精度厚度控制技术的相关要点进行探究，开创自主生产线并引进先进技术，有成效的运用到现场生产当中，使得轧制生产更加科学、更具竞争力。这对我国在中厚板加工的效益和先进性具有着非凡的意义。

二、中厚板厚度控制技术的探究

对于中厚板的加工过程中，多数轧机都是以AGC技术为主要调节手段。因为其具有设备要求简单，反应速度快，滞后小等特点，所以在中厚板轧机上得以广泛使用。AGC技术系统涵盖了厚度计算和轧制力预测两部分，其中对于厚度计算等的作用尤为明显。对于此技术手段在高精度厚度控制的处理的主要步骤包括：

1、轧机初始辊缝设定

先不考虑各个补偿的因素在内，中厚板的厚度计算公式：

h=s+f（p）

其中h代表钢板厚度，s为空载辊缝，f（p）为轧机弹跳量。其中空载辊缝是无法进行直接测量的（如果进行空压的空载辊缝会对机械造成严重损坏），所以要利用相对值来进行计算，这样也保证了数据的准确性和辊缝的合理性。

2、轧机弹跳量的宽度校正

在轧制过程中，由于压力的变化导致轧件产生变形，这就涉及到轧机弹跳量的问题。随着轧件宽度的不同，其轧制压力也随之变化，所产生的轧机弹跳量也不相同。再将这些因素考虑在内，利用回归方程先计算轧机弹跳量宽度的修正量，最后再对真正的轧机弹跳量进行计算。

3、油膜厚度的填补

支撑辊轴承油膜的厚度和辊缝中润滑油膜的厚度是导致中厚板厚度变化的主要的两个因素。

油膜厚度可以由雷诺兹方程表示h=aδX/(x+b),X=SηN/P。其中a、b、S均为常数；δ为轴承与辊颈之间的直径间隙差；X为萨摩菲尔德变量：η为油粘度；N为轧辊转数；P为轧制力。由此我们可知，油膜厚度同轧制速度和轧制力有关。

在实际测量中，是不存在油膜厚度为0的情况，所以我们也要参照相对油膜厚度的数值来进行计算，这样一来我们就能更好地确定在不同压力、不同转速值下的相对油膜厚度。

Δh=a/{（N/P-N

/P

）+B}+C.

4、其他填补

为了提高AGC的性能，对于中厚板高精度厚度的控制技术中，除了上述影响因素外，还有下列几种因素需要进行填补AGC中出现的缺陷。但是下面这些因素变化速度相对较慢，可以通过自行控制对其进行修正。

4.1冲击补偿：在咬钢的瞬间，使得轧制力在辊缝上的冲击力增大，可以采用在咬钢前预先把辊缝降低一定值的措施进行补偿；在咬钢过程结束后，可以把辊缝恢复到设定值的大小。

4.2轧辊热膨胀补偿：由于轧辊膨胀引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。

4.3磨损补偿补偿：由于轧辊磨损而引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。

4.4轧辊偏心补偿：由于轧辊偏心而引起轧制力的变化，使得厚度计系统不准确。

4.5头尾补偿：由于钢板头尾温度不同，造成钢板头尾厚度变化，为解决此类情况采用的补偿方法。

三、高精度厚度控制技术的应用

加工后的不同厚度的中厚板的钢种包括碳素结构板、低合金板、桥梁板、压力容器板、锅炉板、造船板、建筑结构板。可谓是用途非常广泛。在对高精度厚度控制技术应用时有以下几点因素会对其造成影响。

1.轧辊辊型：在生产前做详尽的计算和规划，明确辊型特点，对在轧辊过程中的条件和因素要进行严格控制，从而为实现高精度的厚度轧制打下良好基础。切记严禁轧低温钢和加热温度不均匀钢。

2.成品道次辊跳值：辊跳值是对高精度厚度控制出现偏差中最要的因素，它直接对其造成影响。所以在操作过程中要严格控制好钢温变化，保证轧制压力波动最小，尽可能的减少由此原因造成的厚度同板差。

3.钢坯的加热质量：钢坯一旦受热温度不均衡就会影响到辊跳值的数值变化，从而间接导致偏差的出现。为避免此情况的出现，我们可以采用双炉加热，严格控制加热温度，并防止冷风吸入炉中，以保证钢坯加热的质量。

4.测厚仪：对于加工后的中厚板厚度数据的测量和收集也是非常重要的。所以我们必须采用高精度的测厚仪完成此环节，确保数据的准确性，用于以后的参考和修正工作。

5.液压AGC系统：AGC技术是对辊缝补偿的一种重要的填补手段，通过控制轧制的压力变化来完成，由此我们必须重视AGC技术的使用，来减少钢板轧制中出现的偏差。

通过对以上因素的分析和纠正，进行严格控制措施，就能实现高精度的厚度控制要求，并使轧钢的成功率大大提升，从而也就降低了再进行回炉加工所带来的额外的经济损失。

四、结论

通过以上探究与分析，我们了解到在钢铁企业迅速发展的今天，只有在技术上不断创新与改善，并且加快新产品的开发，才能使得企业更好的发展。利用现有技术和设备，在加工中厚板的过程中，对厚度精度进行研究并提出更高要求，已成为一个不容忽视的问题。所以我们要改进工艺提高技术操作，来实现高精度厚度控制，从而提高生产的成品率，尽量减小板材厚度差，给我们的企业带来更好的效益，让企业可持续发展。

阳日隆

江阴兴澄特种钢铁有限公司 214400

(>>下转第293页）DOI:10.13751/ki.kjyqy.2012.22.055