冷轧平整机种类及工作原理简述

冷轧平整机种类及工作原理简述

通过冷轧而变成纤维状组织的带钢，在退火工序中由于再结晶而变为具有新的结晶组织的带钢。这种退火后的带钢几乎完全成为软质状态，因此不适用于加工，只要稍稍给予轻度冲压加工，带钢表面就会产生拉伸应变和不规则的滑移线，明显有碍外观。这种退火带钢一般不能直接供给用户使用，必须进行平整轧制，即通过轻度的冷轧加工改善其材质、平整钢板形状。

平整轧制的目的

消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；提高材料的屈服极限、降低屈服极限，以及扩大塑性加工范围；使带钢表面获得需要的粗糙度和光泽；矫正板材形状。

平整机种类

经过冷轧和退火后的带钢表面会多少粘有一些脏物，其主要成分是铁、铁离子和碳，在干平整时这些脏物会污染环境。随着粘附程度的不同，在干平整时这些脏物会玷污工作辊。通常它们粘附在工作辊的端部，且以点状或凸斑状粘附在打毛的轧辊表面上，在平整时粘附了脏物的工作辊会在带钢边部留下周期性的压痕，最终导致带钢质量的降低。

带钢在平整时采用干平整及湿平整工艺。各自特点如下：

（1）干平整特点

所轧带材的表面可保持不受玷污；为下一步加工（渡锡）做准备；在轧辊与轧件间产生大的摩擦；保证只给轧件以有限延伸量和压下量；压下率一般为0.5%~6%。

（2）湿平整特点

不易压入杂质，或粘着杂质而产生辊痕缺陷，可以获得较大的压下量，确保延伸率；在平整后的带钢表面留下一层润滑的抗腐蚀或其他形式的薄膜；压下率可达10%。

平整率

由于平整压下率很小，难以测准其厚度差，因此用与压下率成比例的带钢长度变化率即延伸率来表示平整率，其表示式为：

μ=（L1-L0）/L0*100%

式中，μ-平整带钢延伸率；L0、L1-平整前、后带钢长度。

延伸仪则是用对平整机前、后带速的测量来计算延伸率的，其公式为：

μ=（Vh-VH）/VH*100%

式中，μ-平整带钢延伸率；Vh、VH-平整前、后带钢速度。而带速可用与带钢同步的转动轮的转速来测量。

张力测量

开卷张力经入口张力辊后张力放大。

开卷张力

因T1=T1eμ,T3=T2eμ

式中，μ-带材与辊间的摩擦系数；T-包角，按弧度计算。

卷取张力为开卷张力的1.4倍，经出口张力辊使张力缩小。

卷取张力

因T5=T6e",T4=T5e"

结构说明

以鞍钢1450mm平整机为例，凭政绩主要由机架装配、工作辊辊系、支承辊辊系、轧辊弯辊装置、斜楔调整装置、推上缸、传动装置、底板、平台排烟罩及卷帘门等组成（见图3）。

机架为闭式机架，机架上部由上横梁连接，下部由换辊轨道连接。工作辊和支承辊在机架窗口内，推上缸装于机架窗口下部，斜楔调整装置装于机架窗口上部。机架是构成轧机的主体部分，承受经轧辊传递的材料变形抗力，虽然机架受到轧制中的巨大拉力，但为进行精密的精轧轧制，机架必须具有低的延伸率和足够的刚度。工作辊辊系由上下工作辊、轴承座、轴承及油气润滑装置等组成。工作辊中心线对机架中心线向出口侧偏移5mm，使辊系稳定工作。轴承为四列圆锥辊子轴承。工作辊虽然不直接承受轧制力，但能使轧辊保持正确位置，并承受轧制动力和张力的反作用力，此外还承受来自轧辊平衡装置的压力，并且轧辊的轴推力也经常发生，因此工作辊的轴承必须相当兼顾。在平整轧制中，板形调整的手段是选择适当的轧辊凸度。在轧制操作用适当变换轧辊凸度的方法，是采用轧辊弯辊装置，也就是从外部靠油压力将轧辊加以弯曲的装置。轧辊弯辊装置由四个大缸块及四个工作辊弯辊缸块组成。大缸块固定在机架窗口两内侧面，工作辊弯辊缸块装于大缸块之中。每个大缸块上装有一个支承辊平衡缸和一个工作辊轨道升降缸。

斜楔调整装置由两个斜度相反的上、下斜楔及液压缸组成，斜楔的角度为6°。斜楔用来补偿新旧轧辊的直径差，使轧制标高保持恒定。调整位置时，上、下斜楔同时动作。上、下

斜楔各由液压缸带动，每个液压缸上都带有液压锁定缸，以保证平整时斜楔不动，轧制标高保持恒定。

结语

平整机实际上是采用小压下量的冷轧机，尽管轧制压力小，但工作辊直径做得比冷轧机稍大些，这样可以增加变形区长度，能显著改进带钢的平整效果。

冷轧平整机组恒延伸率控制系统及应用（转载）

1 前言

攀钢冷轧厂平整工序采用单机架四辊平整机。机组采用了德国MDS公司的新技术，装备采用ABB公司的MASTER基础自动化控制系统，其中恒延伸率控制系统是国际上先进和成熟的技术，是平整机的核心技术。

2 平整延伸率的确定

由于平整压缩比很小，因此用与压下量成正比的带钢长度变化，即延伸率来表示变形程度：

（1）

式中，r为平整延伸率；Lex、Len分别为出、入口带钢长度。

延伸率确定正确与否关系到成品带钢的表面质量和各项性能。采用正确的延伸率可以消

除深冲带钢再结晶退火后形成的屈服平台。

3 延伸率的控制影响

延伸率的主要参数是带钢张力和轧制力。攀钢冷轧厂平整机采用的是恒张力、变轧制力方式，恒延伸率自动控制装置借助于测量与带钢速度一致的机架入、出口上张力辊的转速差来实现，其原理框图见图1。

图1 恒延伸率控制原理框图

2个增量脉冲发生器分别安装在机架入、出口上张力辊的辊颈上，其输出被连接到MP200柜中的脉冲计数器板（DSDP170）的2个通道，计数器板根据采样率设定点N监视入口侧脉冲数，当其达到规定值N，出口侧的计数内容作为测量值传送到缓冲存贮区作进一步计算，随后又开始下一轮新的测量周期。

根据已知张力辊径的周长和每转脉冲数，从DSDP170板来的2个脉冲数被转换成入、出口长度：

所以实际延伸率ract为：

（2）

式中，Len、Lex为入、出口带钢长度；Cen、Cex为入、出口脉冲数；Den、Dex 为入、出张力辊直径；Pen、Pex为入、出口测量辊每转脉冲数。

通过延伸率实际值与预设定值逻辑联接，形成控制差分，可得到轧制力修正值。

根据质量流量恒定定律：