1板形基本概念解析

RV
LV
b
ΔL
L
翘曲带钢(a)及其分割(b)
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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 上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：
s 10 4
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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。
看似平直的板带材，断面上有诸多不平直的因素，如：
a. 板带材横断面
he3
he1
hc
he2
he4
he1-he3
• 局部高点
b. 厚度方向放大后
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楔形产生原因
• • 原料带有楔形 两侧压下不均
2 基本概念：板带材断面形状
•
•
带钢两侧温度不均
带钢未对正
楔形及其发生的原因与后果
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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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• 前言
主要内容
• 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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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 由追求产量转变为重视质量
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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来自百度文库
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相对长度差表示的板形
a 这是一种比较 简单的表示板形的 方法，就是取横向 上不同点的相对延 伸 差 DL/L 来 表 示 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。
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：
DL st 10 L
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(1-3)
式中：L—最短纵条的长度，mm。（不用平均长度，不易测量）
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波形表示法
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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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板形度量的目的：
板形的度量
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 同的方式定量地描述板形。 相对长度差表示法
轧钢产品质量的四个方面：

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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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• 楔形
he1-he2 • 中心凸度 hc-(he1+he2)/2 • 边部减薄
2 基本概念：板带材断面形状
若轧前、轧后的比例凸度分别为 Cp1和Cp2，则比例凸
度变化为 ： DC p C p 2 C p1 根据比例凸度定义有：
Cp2 C h h h c e h h
(1-12)
CH H c H e C p1 H H
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各机架的平直度余裕区间
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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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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 形，称为翘曲度。
• 轧辊与轧机边端的交点，相当于悬臂梁
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• 不规则的反跳
局部高点发生原因
• 轧件边部温度低，磨损严重
• 同宽轧制过长
• CVC轧辊的轴向移动
WS DS
• 轧辊局部磨损
Edge部
定常部
Edge部
猫耳型磨损曲线
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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
式中：
Rv
带钢
波幅
Rv 100 Lv 波长 Lv
LV D LV
(1-4)
RV
平台
LV
图1-4 板形的波形表示法
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粗略估算：
两种度量之间的关系
I≈25 λ2
1 5 I
例如，λ＝1，对应约 25 I 单位
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比例凸度与良好板形条件
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影响板形和板凸度的因素
受力分析
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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轧辊压扁变形的特点：
边部减薄发生的原因
• 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
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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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。