冷轧板形基本概念

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轧辊磨损与热辊型的形成
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轧辊的初始辊型和接触状态
BUR WR 特殊设计的 辊型曲线
CVC轧辊
b2 È ¦ 2 Dw
2
VCL轧辊
800 700 600 500 400 300 200 100 0
C£ = ò
½ Ð º Ê Ö £ b¡ ¡ ´ ¸ ¿ ¶ ª ª ø Ö í È È ª ª þ õ » æ Ç ¦ ¡ ¡ Ô ¹ ½ ² ½ Dw¡ ¡ ¹ ×¹ Ö ¾ ª ª ¤÷õ ±¶
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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
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板带材尺寸精度控制讲座
板带轧制板形与板凸度的控制
王国栋
东北大学轧制技术及连轧自动化
国家重点实验室
2005.8.17 北京
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板带轧制板形与板凸度的控制
1. 板形与板凸度的基本概念
2. 板形与板凸度控制的执行机构
3. 热轧板形与板凸度控制
4. 冷轧带材的板形控制
5. 板形与板凸度模拟分析系统 6. 过程控制与自动化
波形wk.baidu.com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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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。
Cr(um)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
¦ È
(deg£ ©
b tan¦ È 2
Dw
¦ È
S¦ È Sc Dw
C£ ½ S ¦ - S£ ò £ È ã ½ £ b2tan2¦ È 2Dw
b
单锥度WR
PC轧辊
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
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
• 单边浪（薄）
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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，减少压扁量
• 中间和边部的轧制力作用区域不同，造成边部压扁量 少
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1.2.4 局部高点发生原因
• 边部过多的磨损
• 不规则的反跳 • 同宽轧制过长 • CVC轧辊的轴向移动 • 轧辊局部磨损
WS DS Edge部 定常部 Edge部
DC p
(1-13)
式中：—翘曲度，%； ΔCP—比例凸度差，%。
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各机架的平直度余裕区间
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影响板形和板凸度的因素
受力分析
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强调区别几个基本概念
狭义板形＝平直度＝浪形 (flatness) 板凸度＝凸度 (profile-特指前段) 广义板形(2)＝平直度＋轮廓形状(Contour) 轮廓形状＝凸度（Profile）＋边部减薄＋局部高点 (Contour)
10-5。所以板形表示为：
DL st 10 L
5
(1-3)
式中：L—最短纵条的长度，mm。
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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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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。
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板 形
板形及其度量
所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度；其实质
是指带钢内部残余应力的分布。 板形不良：带钢中存在残余内应力称为板形不良。 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。
良好板形条件：比例凸度恒定
（精轧机组由出口到入口 凸度与厚度成比例增大）
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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。
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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板形与板凸度的关系
严格按照比例凸度恒定的原则 DLV 5 2 2 Dl 5 翘曲度与比例凸度变化之间有下述关系： 10 DC p
LV 2 lc

2

100 DC p 6.3661977
Profile control 前段控制带钢的凸度 Contour control 板廓控制 Flatness control 带钢平坦度控制
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横断面上厚度发生变化的原因
轧辊的弹性变形
1) 弹性弯曲
•
•
工作辊(WR)的弹性弯曲
支撑辊(BUR)的弹性弯曲
2) 弹性压扁 • • 轧制力引起的WR弹性压扁 WR和BUR之间的弹性压扁
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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两种度量之间的关系
πλ2/4＝ε πλ2/4＝10－5 I 单位
例如，λ＝1％，对应7.85 I 单位
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比例凸度与良好板形条件
比例凸度定义：Cp=Cr / h
单位厚度上的凸度
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板带轧制板形与板凸度的控制
板形与板凸度的概念
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• 楔形 he1-he2 • 中心凸度
板带材断面形状
a. 板带材横断面
he3 he1
hc-(he1+he2)/2
• 边部减薄 he1-he3 • 局部高点
hc
he2
he4
b. 厚度方向放大后
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原因
楔形及其发生的原因与后果
• 原料带有楔形 • 两侧压下不均 • 带钢两侧温度不均 • 带钢未对正 后果 • 侧弯（厚）