1板形基本概念解析

由追求产量转变为重视质量 轧钢产品质量的四个方面： 形状尺寸精度（厚度、宽度、板形） 内部组织性能（强度、塑性、韧性…) 表面质量（氧化皮、划伤、粗糙度…) 裂纹缺陷（内裂、边裂、夹杂、疏松…)
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NEU 2 基本概念：板带材断面形状
看似平直的板带材，断面上有诸多不平直的因素，如：
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NEU 冷轧钢板的板形缺陷
边浪
中浪
单边浪
二肋浪
复合浪
图1-1 板形缺陷类型
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NEU
板形的度量
板形度量的目的： 定量地表示板形，既是生产中衡量板形质量的需要，也是研究板形问
题和实现板形自动控制的前提条件。 因此，人们依据各自不同的研究角度及不同的板形控制思想，采取不
形，称为翘曲度。
式中： Rv
波幅
Rv 100
Lv
Lv
波长
(1-4)
带钢
LV DLV RV
平台
LV
图1-4 板形的波形表示法
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两种度量之间的关系
粗略估算：
I≈25 λ2
1 I
5
例如，λ＝1，对应约 25 I 单位
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NEU 比例凸度与良好板形条件
NEU
轧制技术发展讲座
板形控制理论与实践
东北大学 刘相华
2010.10. 宝钢
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NEU
主要内容
• 前言 • 板形与板凸度的基本概念 • 板形与板凸度的分析计算 • 板形与板凸度控制的执行机构 • 热轧板形与板凸度控制 • 冷轧带材的板形控制
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NEU
1前言
形势：2010年钢产量将突破6亿吨，竞争会更加激烈 重点：以效益为核心，转变增长方式
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NEU
波形表示法
在翘曲的板带上测量相对长度差很不方便，所以人们
采用了更为直观的方法，即以翘曲波形来表示板形，称之
为翘曲度。
Lv Lv
Rv
Rv
带钢翘曲的两种典型情况
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NEU
翘曲度
从翘曲的带钢切取一段置于平台上，如将最短纵条视
为一直线，最长纵条视为一正弦波，以翘曲波形来表示板
若轧前、轧后的比例凸度分别为 Cp1和Cp2，则比例凸
度变化为 ： DCp Cp2 Cp1
(1-12)
根据比例凸度定义有：
Cp2
Ch h

hc he h
C p1

CH H
Hc He H
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NEU 各机架的平直度余裕区间
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NEU 影响板形和板凸度的因素
• 带钢未对正 后果 • 侧弯（厚），单边浪（薄） 研究工作（与POSCO合作） • 粗轧侧弯（Camber）模拟器 • 精轧蛇行（side walk）模拟器
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边部减薄发生的原因
轧辊压扁变形的特点： • 由于边部的金属三维流动，轧制力降低，压扁量减少 • 中间和边部的轧制力作用区域不同，造成边部压扁量少 • 轧辊与轧机边端的交点，相当于悬臂梁
受力分析
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NEU 横断面上厚度发生变化的原因
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NEU 广义板形与狭义板形
狭义板形（平直度） • 指板材的翘曲程度，或潜在出现翘曲的趋势 • 板形不良：出现浪形或带钢中存在残余内应力 • 潜在板形不良：带钢中存在残余内应力，但不足以
引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。 • 表观板形不良：带钢中存在残余内应力足够大，以
致引起带钢翘曲，则称为表观的板形不良。
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NEU
局部高点发生原因
• 轧件边部温度低，磨损严重
• 不规则的反跳
• 同宽轧制过长
• CVC轧辊的轴向移动
WS
• 轧辊局部磨损
Edge部
定常部
DS Edge部
猫耳型磨损曲线
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NEU 广义板形与狭义板形
• 广义板形＝平直度＋断面形状 • shape = flatness + profile (contour) • 断面形状＝板凸度＋楔型＋局部高点＋边部减薄 • Profile = crow + wedge + local high point + edge drop • 狭义板形 ＝ 平直度 • 通常板形控制 ＝ 平直度控制 ＋ 板凸度控制
• 楔形
he1-he2 • 中心凸度
a. 板带材横断面
hc-(he1+he2)/2
• 边部减薄
he3
he1
he1-he3
• 局部高点
hc he2
he4
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b. 厚度方向放大后
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NEU 2 基本概念：板带材断面形状
楔形产生原因 • 原料带有楔形 • 两侧压下不均
• 带钢两侧温度不均 楔形及其发生的原因与后果
上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：
s
104

DL L
(1-2)
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

DL L
(1-3)
式中：L—最短纵条的长度，mm。（不用平均长度，不易测量）
上不同点的相对延
伸 差 DL/L 来 表 示 b 板形。其中 L是所
取基准点的轧后长
度 ， DL 是 其 它 点
相对基准点轧后长
度之差。相对长度
差也称为板形指数
r ，r = DL/L。
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NEU
相对长度差的单位
A) 英国的相对长度差的单位是蒙(mon)，该术语是由W.K.泼森
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
同的方式定量地描述板形。
相对长度差表示法 波形表示法 张力差表示法 带材断面形状的多项式表示法 厚度相对变化量差表示法
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NEU 相对长度差表示的板形
RV
LV
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L ΔL 翘曲带钢(a)及其分割(b)
这是一种比较
a
简单的表示板形的
方法，就是取横向
比例凸度定义：Cp=Cr / h
单位厚度上的凸度
良好板形条件：比例凸度恒定
• 热连轧：精轧机组由出口到入口凸度与厚度成比例增大 • 冷连轧：原料凸度大，成品凸度小 • 中厚板：板坯凸度小，中间道次凸度大，成品凸度小
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NEU
板形与板凸度的关系
板凸度与板形有密切的关系。因为冷轧过程中要求严 格保证良好板形条件，所以轧制过程中虽然板凸度的绝对 值不断减小，但比例凸度应保持不变。