热轧带钢轧制过程中的厚度波动问题的控制技术
热轧带钢厚度精度控制技术的优化
热轧带钢厚度精度控制技术的优化郭勇，刘小军，何斌(新疆八一钢铁股份有限公司）摘要：分析了八钢1750热轧机组生产高精度厚度要求的带钢存在的问题及影响厚度精度的原因，通过对设 定模型，以及厚度自动控制(A G C)程序的完善和优化，提升了产品的厚度精度，满足了市场需求。
关键词：模型；AGC;自学习；尾部补偿中图分类号：TG335.i l文献标识码：B文章编号：1672—4224(2016)04—0029—03Improve the Control Technology of Thickness Accuracyof Hot Rolled StripGUO Yong,LIU Xiao-jun,HE Bin(Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.,Ltd)Abstract：This paper briefly describes existing problems during high-precision thickness strip steel production,and analyzes the reasons of affecting the thickness accuracy.Through optimization of setting model and the automatic gauge control(AGC)program,and to improve the thickness precision,and to meet the market demand.Key words：model;AGC;self-learning;tail compensation1前言随着钢铁市场的不断发展，用户对钢铁产品质量的要求也在不断提升。
例如提供给用户的热轧带钢产品，厚度有时会出现“合标不合用”的现象，即满足国家标准，但不能满足用户使用要求。
国标只是一个基准，适应客户需求是企业生存的根本。
热轧板带厚度控制
板带厚度控制一、概述热轧带钢厚度精度一直是提高产品质量的主要目标，随着市场对板带钢厚度精度要求的提高，板带的厚度控制变得越来越重要。
二、影响板带厚度的因素热带厚度精度可分为：一批同规格带钢的厚度异板差和每一条带钢的厚度的同板差。
为此可将厚度精度分解为带钢头部厚差和带钢全长厚度偏差。
影响头部厚差的因素：1、设定模型精度不高（主要是温降模型和轧制加模型的精度）2、带坯在厚度方向上存在温度差，所测表面温度与带坯实际平均温度有差异。
3、带坯头部低温段过长。
影响带钢全长厚度偏差的因素可分为两类：1、由带钢本身工艺参数波动造成，这包括来料头尾温度不均，来料厚度不幸免以及化学成份偏析等。
2、由轧机参数变动造成，这包括支撑辊偏心，轧辊热膨胀，轧辊磨损以及油膜轴承、油膜厚度变化等。
从厚差分布特征来看，产生厚差的原因有以下几种：1、头尾温差。
2、钢坯表面的低温段。
3、活套起套过猛，对带钢产生冲击，使颈部厚度变薄。
4、咬钢时由于速度设定不协调加上初态速降造成钢套过大，起套并投入高度控制后，由于纠偏过快造成带钢拉钢，这一松一紧使厚度减速薄，宽度拉窄。
5、温度随机波动造成轧制力以及厚度波动。
6、现代带钢热连轧机都采用低速咬钢，等带钢进入郑取机后再同步加速至高度的办法进行轧制。
在轧辊转速变动较大时，将使油膜轴承厚度发生变化而使实际辊缝变小，影响轧件厚度。
7、轧辊偏心（椭圆度）将直接使实际辊缝产生高频周期变化。
三、自动厚度控制（AGC）P-H图是分析自动厚度控制系统的一个有效工具，通过该图可以分析轧制过程中造成厚差的各种原因，说明轧制过程中的调整原则。
如图1所示，说明了来料原差影响及AGC控制，图2说明了来料硬度变动（变形搞力变动）的影响及AGC控制。
为了消除此厚差，可采用各种不同的厚度控制方案：1、移动压下。
如图所示，如原来轧制力为P，轧制厚度为R，当入口厚度或硬度（虚线）时，轧制力变为P`轧出厚度变为h`，为消去δh，需移动压下δs。
提高热轧带钢厚度精度研究
带 钢头部 的厚 度和 温度 。精 轧设 定计算 主要 是根
据 带钢成 品 的 目标 厚 度 和来 料 带 钢厚 度 ， 压 下 用
厚度 控 制 ） 入 方 式 对 带 钢 头 部 厚 度 的补 偿 作 投
用 ， 用绝 对 随 Ａ Ｃ和监 控 Ａ Ｃ相 结合 的投 入 采 Ｇ Ｇ
分 配模 型确定 各机 架 的 出 口板 厚 ； 层别 文 件 中 用 的数据决 定末 架 的穿 带 速 度 ； 以精 轧 末架 作为 其 基 准机架 ， 用秒 流 量 相 等原 理 和 前滑 模型 求 出 各 机 架 的穿 带 速 度。根 据 粗 轧机 出 口实测 温 度 ， 用 温 度模型 求 出精 轧机 人 口温度 及带钢在 各机架 的 出 口温 度 ； 用轧 制力 模型 汁算 各机 架 的轧制力 ； 用
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｉｋ ｅ ｓ ｆ ｃｕ ｔ ｎ ａ ｅ ｄ ｎ ｄ ｅ ｏ ｔ ｐ ｓ ｅ ｎ １ ８ ｏ ｏｌ ｇ ｓｒ ｃ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈｃ ｎ ｓ ｕ ｔ ａｉ ｔｌａ ｉ ｇ ｅ ｇ ｆｓｒ ｔ ｌｉ ７ ０ ｈ ｔｒ ｌ ｎ ｌ ｏ ｉ ｅ ｉ
弹 跳模型计 算 各机 架 的弹 跳量 ； 辊 缝模 型求 出 用 各 机架 的辊缝 没定值 。
方式 ， 实现 了提高 带 钢 头部 厚 度精 度 和 全 长厚 度
精度 的 目的。
李 文 斌 ， 程 师 ，０２年 毕业 于 西 安 建 筑 科 技 大 学 金 属 压 力 工 ２０ 加 工 专 业 ， ： 作 于鞍 钢 股 份 有 限公 司技 术 中心 钢 铁 产 品研 究 所 现 ｆ ‘
ｐ ｏ ｕｃｉｎ ｌｎ ｎ Ａｎｇ ｎｇａ ｏ ｒ ｄ ｔ ｉ ｅ ｉ ｏ ａ ｎｄ ｃ ｍｂｉ ｎ ｔ ｈ ｓｃ ｉｅ ｎ ｃ ｎｒ ｌｉ ｈｉｋｎ ｓ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｔｉ ｎｉｇ ｗｉｈ ｔ ｅｂａ ｉ ｄ ａ ｏ ｏ ｔｏｌｎｇｔ ｃ ｅ ｓａ ｃ ｒ ｃ ｆｓｒｐ
提高热轧带钢精轧厚度控制精度实践
提高热轧带钢精轧厚度控制精度实践发布时间：2022-06-28T02:28:44.542Z 来源：《科学与技术》2022年5期作者：张辉，宋光磊，王仕雷，谢新刚，侯立国[导读] 分析制约热轧精轧带钢厚度控制的原因，重点针对模型控制、轧辊磨损量、张辉，宋光磊，王仕雷，谢新刚，侯立国山东泰山钢铁集团有限公司，山东济南，271100摘要：分析制约热轧精轧带钢厚度控制的原因，重点针对模型控制、轧辊磨损量、精轧开轧温度三项主要因素，采取模型功能升级、磨辊量调节、温度控制等有效措施，实现精轧厚度精度控制在±0.05mm以内，有效提升带钢厚度控制。
关键词：模型控制；磨损量；温度；厚度1 前言为顺应企业产品质量新要求，全体热轧职工凝聚力量，在提升产品质量上下功夫。
提高带钢厚度控制精度，是提升产品质量主要方向之一。
终轧厚度控制精度直接关系着钢带的产品成品质量，精轧对厚度控制起着决定性作用，而精轧模型对终轧厚度的控制精度超出了规定的±0.1mm，存在质量隐患。
精轧厚度控制精度关系到带钢实物质量的持续改进，满足客户已知的、潜在的要求，质量问题的避免，经济的不必要损失。
因此，完善精轧模型对厚度精度的优化，来提高产品质量，使质量趋于精品化，设定目标实现精轧厚度精度控制在±0.05mm以内。
2 影响精轧厚度控制的原因分析离线模型的数据，是在开始轧制前给定一个参考值，后续靠人工经验值进行修定。
在对历史数据统计发现设定辊缝一开始计算的值是多少，到轧完同规格带钢，辊缝值基本还是最初的设定值。
随着轧辊的偏心运转、轧辊的磨损、轧辊轴承油膜厚度、热膨胀等因素，导致辊缝误差[1] ，辊缝的变化是引起厚度偏差大的主要原因。
2.1离线模型没有自动设定功能因为轧制节奏快，离线模型没有自动设定功能，人工干预缓慢，辊缝误差不能及时修正，是引起厚度偏差大的主要原因。
2.2轧辊磨损量的调整轧辊磨损主要是轧件与轧辊的相对滑动磨损、轧制力腐蚀磨损、温度应力磨损、冷却氧化铁皮剥落磨损及正常的氧化磨损[2]。
带钢在轧制过程中厚度变化规律的探究
带钢在轧制过程中厚度变化规律的探究河北钢铁唐钢分公司自动化公司杜辉063000摘要：厚度精度是带钢的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。
掌握并利用带钢在轧制过程中厚度变化的基本规律有利于薄规格带钢的高速轧制。
本论文从板材厚度波动的原因入手得出了板材在轧制过程中厚度变化的基本规律。
关键字：厚度AGC 辊缝压力张力一、引言钢铁行业是国民经济的支柱产业，是关系国计民生的基础性行业。
作为原材料工业，在国民经济中占有不可替代的地位。
钢铁工业作为一个原材料的生产和加工部门，处于产业链的中间位置。
它的发展与国家的基础建设以及工业发展的速度关联性很强。
近年来，在国民经济稳步发展、科技进步和人民生活水平大幅度提高的大背景下，薄规格、延展性能好的板材越来越受到人们的青睐。
所以，钢铁深加工企业减薄工作势在必行。
厚度精度是带钢的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。
我国板厚控制技术虽然己经应用多年，但是应该看到，由于轧机的压下控制技术综合了众多学科领域的知识，在实际的应用生产上，仍存在着诸多的问题。
国内在厚控系统的软件开发、检测仪器仪表、液压伺服系统元件的生产水平、精度上存在差距。
即使从国外引进的厚控系统，实际使用中也存在自动控制系统没有完全投入。
同时，由于带材厚度受到液压伺服系统、自动控制系统、工艺的瞬时条件和原料的随机变化等几方面的共同影响，使得厚度自动控制系统(AGC)具有不确定性。
所以本论文从板材厚度波动的原因入手得出了板材在轧制过程中厚度变化的基本规律。
二、带钢厚度波动的原因厚度是带钢最重要的尺寸质量指标之一，AGC是现代带钢生产中不可缺少的重要组成部分。
根据弹跳方程，凡是影响轧制压力、原始辊缝和油膜厚度等的因素都将对实际轧出厚度产生影响，概括起来有如下几个方面：（1）张力变化的影响。
张力是通过影响应力状态，以改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化。
（2）速度变化的影响。
轧制厚度及板型控制
轧制厚度及板型控制导读：就爱阅读网友为您分享以下“轧制厚度及板型控制”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 厚度自动控制和板形控制项目1 板带材轧制中的厚度控制项目2 横向厚差与板形控制技术项目1板带材轧制中的厚度控制一、厚度自动控制的工艺基础 1.p-h图的建立（1）轧制时的弹性曲线轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。
轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程S0 ――空载辊缝P――轧制压力K――轧机的刚度系数根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变形曲线，用A 表示。
A（2）轧件的塑性曲线根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线――轧件塑性变形曲线，用B表示。
B（3）弹塑性曲线的建立将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标系中，称为弹塑性曲线，简称P-h图。
注意A线与B线交点的纵坐标为轧制力A线与B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度2. p-h图的运用由p-h图看出：无论A线、B线发生变化，实际厚度都要发生变化。
保证实际厚度不变就要进行调整。
例如：B线发生变化（变为B‘），为保持厚度不变，A线移值A＇，是交点的坐标不变。
C线――等厚轧制线作用：板带厚度控制的工艺基础板带厚度控制的实质：不管轧制条件如何变化，总要使A 线和B 线交到C线上。
p-h图二、板带厚度变化的原因和特点影响板带厚度变化的因素：1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响温度↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓变形抗力对轧出厚度的影响2、来料厚度不均匀的影响来料厚度↓→压下量↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓来料厚度对轧出厚度的影响3、张力变化的影响张力↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓张力对轧出厚度的影响4、轧制速度变化的影响通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。
摩擦系数↓→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓摩擦系数对轧出厚度的影响5、原始辊缝的影响原始辊缝减小，板厚度变薄。
热轧带钢厚度自动控制系统的研究
热轧带钢厚度自动控制系统的研究提要：厚度精度是热轧带钢产品质量的关键指标,本文综合运用了厚度自动控制的典型模型以及补偿措施,取得了良好效果。
文章对于冶金带钢轧制宽度控制系统的设计应用有很大的参考价值。
关键词:厚度控制;监控AGC;补偿措施1.概述厚度自动控制系统(AGC),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓BIRAAGC。
之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC,称之谓GMAGC。
BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M,没有轧件参数Q,从理论上讲是不完备的。
采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。
即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。
目前,板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。
现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。
己经取得了巨大成果和经济效益。
2厚差产生原因分析(1)轧机机械及液压装置的干扰因素。
轧机机械装置本身的缺点及某个参数的变化将会使轧机的刚度及空载下的辊缝产生人们所不希望的一些变化,从而影响出口带钢的厚度,表现为轧辊直径及宽度的变化、轧辊磨损、轧辊偏心、轧辊热胀冷缩、轧辊轴承油膜厚度、压下螺丝及附件、液压缸及附件、轧机牌坊、轧机震动等。
(2)轧机控制系统的干扰因素。
轧制速度、带钢张力、弯辊、辊缝、轧制力、厚度监控器等系统的控制品质也是造成带钢厚度变化的主要因素。
(3)轧件的干扰因素。
来料厚度、来料宽度、来料硬度、来料断面、来料平直度的变化直接影响着成品厚度。
3热轧带钢AGC控制方式的综合研究与运用3.1 GMAGCGM(厚度计)方式AGC即为轧制力反馈AGC,简称GMAGC。
对于带钢热连轧机精轧机组,除入口和出口处设置有测厚仪外,其他各机架的出口处无法装设测厚仪,因此采用间接测厚AGC系统。
热轧带钢轧制过程中的表面质量问题与控制技术
热轧带钢轧制过程中的表面质量问题与控制技术摘要：热轧带钢的表面质量对热轧带钢产品的质量有着显著的影响作用，已成为衡量热轧带钢质量的重要指标。
本文总结前人研究成果，分析了影响热轧带钢表面质量的因素，总结了热轧带钢表面质量的形成原因及表面质量的控制方法，并详细介绍了氧化物压入缺陷的控制技术，希望能对提高热轧带钢产品质量能有一定的帮助。
关键字：热轧带钢；表面质量；控制1.概述近些年来，我国国民经济稳步上升，社会基础设施建设逐渐完善，各行各业快速发展的同时对钢材的需求量逐年增加，并且随现代社会人们生活质量的提高，科学技术的发展，对钢材的质量要求也是越来越高。
作为钢材产品中特别重要的组成部分，热轧带钢对整个钢铁产业的技术发展和社会经济效益有着不可估量的影响作用。
统计数据显示：发达国家的热轧钢材产业中，热轧带钢产量差不多能占据50%以上的份额，在国际市场竞争中一直处于领先地位。
近些年来，我国的钢铁产业发展较快，钢材产品的市场份额也逐年增加，但生产出来的钢材质量远与国外的水平相比仍有较大的差距，同时高附加值的钢制品较少。
我国热轧带钢产品的厚度下限一般是1.8mm，但实际生产中只有极少量热轧带钢的厚度能达到小于2.0mm的水平。
因此，当要求带钢厚度小于2.0mm时，通常只能采用冷轧技术，冷轧带钢成本远高于热轧带钢[1]。
热轧带钢产品的质量指标主要有：热轧带钢的尺寸与形状精度、表面质量和力学性能。
其中，热轧带钢产品的表面质量是提高产品总体质量水平最重要，也是最难控制的质量指标之一。
现代科学技术的发展，使得热轧带钢产品的质量控制问题逐渐得以解决。
例如自动宽度控制系统(AWC)、厚度自动控制系统(HAGC)、板形闭环控制系统(PFC)在带钢生产中的应用，使热轧带钢的尺寸与形状精度逐渐提高，现在已经能基本满足各个行业的应用需求[2]。
同时，随着控制炼钢成分的研究和热轧制工艺的研究逐渐取得成功，热轧带钢的各项力学性能指标已经得到了很大提高。
热轧板带头尾厚度精度控制技术
热轧板带头尾厚度精度控制技术【摘要】随着现代工业的迅速发展，板带应用越来越广泛。
在对板带头尾厚度精度要求越来越高的同时，对板带尾厚度精度的要求也越来越严格。
长期以来，板带头尾厚度精度控制系统是相互依赖的，彼此不可偏离对方而存在，两者的同时提高，才能提高整个操作的性能。
为了提高板带的性能，传统的AGC技术已经不足以确保市场所需的精度，针对其中的现象，出现了很多新型的板带头厚度精度控制技术。
【关键词】板带压头压尾控制技术引言目前,国内大多数热连轧钢厂主要采用大立辊强力侧压技术控制带钢宽度精度,采用这种技术的主要问题是造成带钢头尾端部宽度超差。
这些宽度超差的部分必须在进入精轧前用飞剪切除,从而造成切损很大。
近年来,国内许多学者对提高热轧带钢头尾端部宽度精度的方法进行过研究,其中短行程控制(SSC)是目前的有效方法。
但是经过立辊和水平辊的交替轧制,轧件变形十分复杂，传统短行程控制模型的参数大多是通过经验得到的实际应用过程中控制精度不高。
随着产品种类和规格的日益增加以及客户对轧材的品种和质量要求越来越高,靠经验得到的短行程控制模型已经无法满足高精度宽度控制的要求,本文在传统短行程控制模型的基础上开发了短行程控制在线自学习功能,可以对控制参数进行有效优化,最大限度地减少热轧带钢的头尾宽度超差量。
最近几年，国际上高质量的厚度控制系统逐渐倾向于采用各种措施来减少头尾不考核的长度，并且卓有成效，对国内厂家而言，这同样是一个努力的方向。
在热轧厂的AGC 系统中，加入“压头”与“压尾” 功能之后，轧出的带钢头尾质量明显好转，在头部咬入准确的情况下，出口厚度 4.0 mm 以上的带钢厚差均落入锁定厚度的±80μm 范围内，4.0 mm以下的落入± 60 μm范围内。
1 压头一般而言，带钢头部产生厚跃的原因有无张和黑头，二者中又以黑头为主。
带头约有0.5 ～ 1.0 m长的部分温度比带坯平均温度低30～50℃。
数学模型与计算机控制 第九章 热轧带钢厚度计算机自动控制
第九章热轧带钢厚度计算机自动控制9．1自动厚度控制9．1．1热轧带钢产生厚差的原因带钢厚差主要决定于精轧机组。
为了更好地消除带钢厚差，需对其产生的原因进行分析，以便针对不同的原因采取不同的对策。
同一批规格的产品其厚度变化如图9.1所示。
带钢的厚差可分为两类：1．头部厚度偏差（偏离额定值——BB线）如图中的AA。
和CCo线。
造成同一批料的厚度分散即板厚偏差的主要原因是，精轧机组空载辊缝设置当以及同一批料的精轧来料参数（来料厚度H，宽度B，精轧入口温度t F0）有所波动时未能相应调整辊缝S0i。
这种偏差采用计算机设定后可大为缩小（精轧辊缝一速度预设定模型的重要任务之一即为缩小此种厚度偏差）。
2．同板厚差（带卷纵向度差）主要是一块料的头尾参数变动（如温度），使轧制压力P 发生变化，从而在S0i不变的情况下使带钢头尾厚度发生了变化（如图9.1中BB’曲线）。
图9.1带钢厚度变化的图示从厚差分布特征来看，产生厚差的原因有以下几种：1．头尾温差，这主要是由于粗轧末架出口速度一般比精轧机组入口速度要高，因而造成了带钢头部和尾部在空气中停留时间不同，其原因可解释如下（图9.2）图9.2 生头尾温降的原因设头部由粗轧末架R 5运动到精轧机组F 1所需时间为τH ，尾部由R 5到F 1所需时间为τT ，则可列出下述等式：头部以v RC 速度由粗轧机组末架轧出，在尾部未轧出前头部一直保持此轧速前进，当尾部离开R 5则轧件根据中间辊道速度运动，设中间辊道的平均速度为v E ，则：ERC H v l L v l-+=τ (9-1) 式中l ——轧件长度；L ——R 5到F 1的距离。
尾部在一离开R 5后先以v E 速度前进，一旦当头部咬人F 1后尾部将以精轧人口速度运动，因此：F E T v l v l L +-=τ (9-2) 由此知尾部和头部在空气中停留时间差为：)1(0RCF H T v l v l -=-=∆τττ （9-3） 当RC F v v =0时，0=∆τ。
热轧板带厚度自动控制原理和方法
热轧板带厚度自动控制原理和方法摘要：厚度自动控制系统是热连轧精轧机组自动控制中的一个极为重要的组成部分，是实现热轧高精度轧制的重要手段。
本文阐述了厚度控制技术的意义，分析了板带钢厚度波动的原因，概述了带钢厚度控制原理，总结出精轧机组中厚度自动控制策略。
关键词：热连轧；液压AGC；厚度自动控制0 引言板带材在工业和日常生活中的应用是十分重要的，对于板带钢来说，在所有尺寸精度指标中，厚度精度指标是最基本、最重要的指标，它关系着钢铁企业的经济效益。
随着科学技术的快速发展，用户对板带钢厚度精度的要求越来越高，厚度自动控制是实现厚度精度、提高带钢质量的重要方法之一，可获得板带钢纵向厚度的均匀性，它主要取决于精轧机组。
1 板带钢厚度波动的原因根据弹性方程：，式中：h——轧出厚度，mm；——辊缝，mm；——轧制力，N；——轧机的总刚度，N/mm，可见轧机轧出的带钢厚度取决于轧机辊缝开口大小和轧机弹跳量，因此凡是会改变轧机空载辊缝和轧制力大小的因素都会影响到轧出的带钢厚度。
1.1影响轧机空载辊缝的主要因素轧机空载辊缝的变化主要受轧机机械设备和液压装置方面干扰因素的影响，包括轧辊在轧制过程中的热膨胀、磨损、轧辊制造工艺带来的偏心以及轧辊油膜轴承厚度的变化。
轧辊自身的椭圆度和偏心会造成带钢厚度的周期性波动，轧辊磨损和热膨胀分别使得轧机实际空载辊缝增大和减小。
这些都是在压下螺钉位置不变的情况下使实际辊缝发生变化，造成板带钢厚度波动。
1.2影响轧制力的主要因素轧制力变化主要受轧件方面及轧制工艺方面原因影响。
轧件方面原因主要是由于上游机架未能消除的厚度偏差导致的来料厚度波动、加热温度不均匀和轧制过程中温降不一致导致的轧件温度的波动。
轧制工艺条件因素主要为轧制前后张力的变化、轧制速度的变化、摩擦因素的波动。
连轧机组穿带过程的头部张力建立过程和上游机架抛钢后尾部失张对带钢头部厚度有明显影响，轧制过程中张力变化也会影响带钢其他部位厚度，在热轧过程中，为了防止堆钢和减少带钢窜辊，通常采用恒定小张力轧制。
热轧钢卷头部厚度波动原因分析及控制
【 ６ 】 上海市城乡建设和交通委员会 ． Ｇ Ｂ ５ ０ ０ １ ５ — ２ ０ ０ ３ （ ２ ０ ０ ９ 年版） ， 建筑给水排水设计规范【 ｓ ］ ． 北京： 中国计划出版社， ２ ０ １ ０
第 １ 页 共 ８页
［ ２ １ １ ￣葳， 李乃轩 ． 自来水 水表 白转 原因分析 和控制方 法
（ 上接 弟 ３ ８贝 ）
水 回流”情况 （ 示 意如 图 ５ ） ，现有 的压缩 空气 吹扫 装置吹扫不干净 ，造成了测厚数据失真 。
２ ０ ｍ长度范 围厚度波动较大 的情况得到 了明显改善 ，
未 出现厚度波 动超 出允许偏差 范围的情况 ，热轧 钢 卷成材率恢复 到了 １ １ 月份前 的较高水平 。以厚度 为 ４ ． ０ ｍ ｍ、８ ． ０ ｍ ｍ和 １ ０ ． ０ ｍ ｍ三个具有代表性 的热轧 钢卷厚 度测量 分析 ，控制措施 实施后 ，对 比改进 前
中 ，测厚仪 能够 正常、准确工作至关重要 。 ２ ０ １ ４年 １ １ 月 ，昆钢生产 的热 轧钢卷 出现 了不 同
２ ２ ５ ／ ８ ０ ０型号 ｘ射线 测 厚 仪对 钢 卷 中心 厚 度 进行 检
测 ，测 厚仪安 装在 ２ 轧机 （ 末 机架） 出 口 ，距 离 ： ｝ ＃ 轧机 ４ ｍ，测厚仪工作原理如下 图 １ 所示 。
安装位置与末架轧机 间的距离会影响轧机 自动厚度 控制系统 的控制性能 ，进而影响热轧钢卷头部厚 度
３ ． ３ 控制措 施 （ １ ）恢复距离 ２ ＃ 机架 ４ ｍ位置处 ｘ射线测厚 仪 的测厚功 能 ，并 投人使 用。采用 ｘ射线测厚仪 的
厚 度测量数 据参 与轧机 Ａ Ｇ Ｃ系统控制 。 （ ２）距离 ２ 机架 １ ４ｍ位置处 ｘ射线 板形仪 测 量出的厚度数据不参与轧机 Ａ Ｇ Ｃ系统控制 ，作为一 个监视参数 ，与测厚仪测量数据对 比，确保测厚仪
热连轧产品厚差控制技术[论文]
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热连轧产品厚差控制技术探讨摘要热轧带钢厚度精度一直是热轧带钢产品质量的重要指标，而厚度控制技术是实现轧制高精度热轧产品的重要手段。
本文介绍了重钢热轧产线的厚度控制系统及控制方法，并分析了几种厚度异常原因和解决措施。
为企业取得良好的经济效益提供了可靠的技术基础，对于现代数字控制理论在工业现场的应用研究具有重要的参考价值。
关键词热连轧 agc控制中图分类号：tp273 文献标识码：a0 引言精轧机组f1～f7 压下系统为全液压压下，并设有液压agc自动厚度控制系统和正弯辊装置，用于保证带钢全长范围内的厚度精度及板形要求。
精轧机架间设有喷水冷却装置，用于控制终轧温度，带钢终轧温度在850℃以上。
精轧机组后设置射线测厚仪和光电式测宽仪，其中测厚仪参与液压agc监控。
1 agc控制系统实现1.1系统硬件配置结合生产线工艺布置和特点，控制系统选用了两套西门子tdc控制器（simatic technology and drive c0ntrol——即工艺和驱动自动化系统），每套tdc控制器中配置4个cpu（cpu551），下挂有et200远程i/o从站。
1.2控制系统网络由于充分考虑了热连轧生产中信息流和数据流的特点，网络拓扑结构采用分段和分层设计，以实现数据和信息的快慢分离、区域分流。
整个网络分为过程控制级（l2）、基础自动化级（l1）和传动系统三级（l0）。
1.3控制原理agc控制的目的是为了消除纵向板厚偏差，以期达到目标板厚。
agc控制过程，就是先设定好一个目标值，然后根据检出的厚度实际值进行比较，得到厚度偏差，将此偏差进行放大计算，最后输出一个调节量至控制对象，使轧机出口侧实际板厚向目标值看齐。
这样周而复始地进行下去，直到消除偏差为止。
要实现控制还需要解决两个问题：一是目标板厚如何确定，二是控制量的求得。
2系统控制功能实现2.1 apc控制概念所谓apc控制就是在指定的时刻，将被控对象的位置自动地调节到预先给定的目标值上，调节后的位置与目标值之差保持在允许的误差范围内，这个调节过程称为位置自动控制，简称apc。
热轧带钢轧制过程中的厚度波动问题的控制技术
AGC 的各种补偿功能
AGC的一般功能以厚度计AGC为基础， 配备X射线监控AGC功能。 为了解决 厚度计AGC所不能控制的带钢厚度部分，设置了尾部补偿控制、速度补偿、张 力补偿、油膜厚度变化补偿及消除轧辊偏心控制等。 1、尾部补偿控制 当带钢尾部每离开一个机架时，由于张力消失，必然导致尾部增厚。为避免 尾部增厚，在带钢尾部离开第i-1机架时，应增大第i机架的压下量，尾部补偿时 的压下位移调节量为： ∆Yp =
厚度自动控制技术不断完善,并且实现了整个生产过程从基础级到管理级的多级 计算机控制。 20 世纪 80 年代以后出现了以高精度数学模型和智能轧制技术为代表的高新 技术群,并取得了不断完善。此外,高精度的厚度自动控制技术以及液压 AGC 技术 应用到带钢生产中,通过不断提高轧制参数设定精度和开发高性能的在线自动控 制系统使带钢全长上的厚度精度达±30μ m。 我国的热轧带钢的发展历史大约从 1957 年从苏联引进了一套 2800/1700mm 半连续式板带轧机,既生产中厚钢板又生产钢卷。随着 1958 年 7 月中厚板轧机和 1959 年精轧机的相继建成投产,我国开始迎来了自行生产宽带钢卷的历史。从该 套轧机建成到 1972 年十多年间,我国一直没有建设能够生产宽带钢卷的轧机,随 后几年建设的带钢热连轧机也都是参照这套设备设计的。 从上世纪 70 年代末开始我国开始从国外引进热带轧机生产线,武钢 1700mm 热带轧机是 20 世纪 70 年代从日本引进的全部成套设备;宝钢 2050mm 热带轧机 是 20 世纪 80 年代从德国引进的成套设备,国内合作制造了部分机电设备；宝钢 1580mm 热连轧机及鞍钢 1780mm 热连轧机是 20 世纪 90 年代国外(日本)引进和 国内制造的机电设备。这 4 套现代化的带钢热连轧机所采用的工艺技术,技术设 备和计算机控制系统,具有当时国际上一流的技术水平。这些热连轧机的建设使 我国的热轧带钢生产工艺技术很快提高到国际上的先进水平,并为我国国民经济 各部门提供了品种齐全的优质热轧板带钢和冷轧机用原料钢卷,进而为汽车、家 用电器、交通运输业等用户提供紧缺的优质冷轧薄钢板。 20 世纪 90 年代是我国热带钢轧机高速发展的时期,在此期间我国又相继建 成投产了 7 套热轧宽带钢轧机。其中有四套全新热带轧机,即宝钢 1580mm 热轧 机,鞍钢 1780mm 热轧机,珠钢 1500mm 热轧机,邯钢 1900mm 薄板还连铸连轧机。 而 1580mm 热连轧和 1780mm 热连轧机釆用和连铸机直接连接布置的连续生产 线,紧凑式粗轧机布置,精轧机组双交叉 PC 轧机,全液压 AGC 系统和卷取系统,完善 的四级计算机自动化控制和生产管理控制系统,体现了 20 世纪 90 年代最先进的 技术装备水平和一流的产品质量控制水平。 在建造新轧线的同时,我国对技术装备水平低的热轧线进行现代化技术改造。 本钢 1700mm3/4 连续式轧机和攀钢的 1450mm 半连续式热带轧机是我国自行设
热连轧产品厚差控制技术探讨
１ ． １系统 硬件 配 置
力、 辊缝位 置、 速度、 Ｘ射线厚度偏差等数值 ， 经过必要的计算 处理 ， 送出相应的控制量 ， 一方面调节伺服 阀， 另一方面对活
（ １ ） 相 对 ＡＧＣ运 行 方 式
结合生产线工艺布置和特 点，控制 系统选用 了两套西门 套进 行 补 偿 。
子Ｔ Ｄ Ｃ控 制 器 （ Ｓ Ｉ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ Ｃ ０ ｎ ｔ ｒ ０ ｌ ——
即工艺和驱动 自动化系统） ， 每套 Ｔ ＤＣ控制器中配置 ４ 个Ｃ Ｐ Ｕ
（ Ｃ Ｐ Ｕ５ ５ １ ） ， 下挂有 Ｅ Ｔ ２ ０ ０ 远 程 Ｉ／ Ｏ 从 站 。 １ ． ２ 控 制 系统 网络
Ｌ Ｏ Ｃ Ｋ － － Ｏ Ｎ方式： 以计算各机架头部平均厚度为 目 标厚度锁 定各机架的轧制力和辊缝， 进行 自动厚度调节， 追求同带差最小。
Ｈ Ｏ Ｌ Ｄ方式：以前一块带钢头部锁 定值作为本次锁定值
由于充分考虑 了热连 轧生产中信息流和数据流 的特 点， 进行本块 带钢 自动厚度调节 。 网络拓扑结构采用分段和分层设计 ，以实现数据 和信 息的快
化级（ Ｌ １ ） 和 传 动 系 统 三级 （ Ｌ Ｏ ） 。 １ ． ３控 制原 理
当实测带钢 出口厚度与给定的 目标厚度之差超过某极 限 慢分离、 区域分流。整个 网络分为过程控制级（ Ｌ ２ ） 、 基础 自动 值时 ， 将 以各机架实测值作为本块钢 的给 定 目标厚度 。
（ ２ ） 绝 对 ＡＧ Ｃ运 行 方 式
何确定 ， 二是控制量的求得 。 ２系统控制功能实现
２ ． １ ＡＰ Ｃ控 制概 念 ２ ． ３ ． １控 制方 式
热轧带钢的跑偏与控制措施
热轧带钢的跑偏与控制措施1.前言随着用户对热轧带钢产品的质量要求不断提高,对热轧带钢生产工艺和设备提出更高的要求, 为了稳定地确保带钢产品的厚度、宽度、凸度和平直度等断面形状要求,可以采用对断面形状控制功能强的液压弯辊、VC可变凸度轧辊、HC、CVC、UPC、PC和FFC轧机等技术和设备来保证板形要求,而对采用现有的轧机组轧制时, 通过控制跑偏,减少带钢的运行故障,提高带钢轧制过程的稳定性, 也是提高带钢产品质量, 降低生产成本的有效途径。
带钢轧制过程稳定性的高低, 直接影响到带钢产品的质量,在生产过程中热轧带钢端部的月牙弯缺陷,带钢的跑偏,带钢端部与导板装置的碰撞等造成的带钢运行故障, 导致生产过程的中断, 是产生带钢轧制过程稳定性低的重要原因。
通过对防钢1780热轧厂现场测定表明:有严重月牙弯的板坯运行时,与设备部件经常发生撞击,造成设备部件较大磨损, 当轧制速度加快时, 轧件与导板装置碰撞的机会增加,频频产生运行故障。
2．带钢热轧时跑偏原因及控制方法2.1带钢跑偏原因带钢在热轧过程中引起跑偏的原因很多, 例如:板坯对中不好、偏中心线轧制、带钢的厚度不均、板形波浪、横向弯曲、非对称轧制、设备磨损 (辊面不均匀磨损、上下辊磨损不一致、辊形变化、辊径锥度、张力不均等等)。
据统计,发生在粗轧区域的带钢废品和60%以上运行故障是由于具有端部月牙弯缺陷的带钢板坯造成的。
对精轧机组上带钢位置的测定表明:在第一个精轧机架进料导板的推动下,倾斜和有月牙弯缺陷的带坯很快地改变了它在精轧机组中的位置,造成带钢跑偏。
在粗轧有月牙弯缺陷的带坯时,由于带坯倾斜和偏心输入水平辊缝造成跑偏。
带坯不是垂直地输入水平辊缝,而是以某一角度进入第一轧制道次的。
如果带钢端部向轧机操作侧偏斜输入(图 1)，则在轧机操作侧的轧制力就大些,轧件就出现向操作侧的月牙弯缺陷,相反,轧件就出现向传动侧的月牙弯缺陷。
图1 第一道次轧前带坯位置与轧后带钢端部形成月亮弯缺陷关系由图1可见,带钢板形的月牙弯缺陷是由于中间坯偏心或倾斜进入水平辊缝进行轧制造成的。
智能AGC
智能AGC/AEC控制器智能AGC／AEC控制器主要是针对冷轧机和平整机开发的，目的是提高自动化控制的水平、性能和产品质量。
我国目前有三百多套中小型轧机和平整机，有些设备己配有液压AGC／AEC控制系统，有些设备则没有，还有待改造。
目前常规AGC／AEC 控制系统存在许多问题，实际运行效果不够理想。
为此，我们将人工智能技术和智能控制思想引入到AGC／AEC控制中，使控制系统具有智能化，以提高系统的控制精度。
下面从二个方面论述人工智能运用到AGC控制的必要性（AEC控制同AGC控制具有相同的特性，可作为特例进行研究）。
1.带钢产生厚度不均的原因和解决方法轧制带钢过程中，使厚度产生波动的原因比较复杂，从钢厂工艺流程上看，可以追述到板坯（粗轧坯或连铸坯）的生产。
对于带钢轧制工艺本身，产生厚度不均的原因大致有以下几个方面因素：（1）待轧原料因素是带坯厚度不均和硬度波动（含水印）无论是热轧还是冷轧，待轧材料及其硬度因种种原因会发生避免不了的波动。
（2）生产工艺因素是轧制润滑液润滑性能不稳定，造成摩擦力发生变化；依据弹跳方程，凡是影响轧制压力、原始辊缝和油膜厚度的因素都将对实际轧出厚度产生影响，具体表现在：①温度变化的影响。
温度变化对带钢厚度波动的影响实质就是轧件温度差对厚度波动的影响，温度波动主要是通过对金属变形抗力和摩擦系数的影响引起厚度差。
②张力变化的影响。
张力是通过影响应力的状态改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化。
③速度变化的影响。
主要通过变形区域中摩擦系数与支承辊油膜厚度的变化影响带钢轧出厚度。
④辊缝变化的影响。
轧制时轧机部件的热膨胀、轧辊磨损和轧辊偏心等使辊缝发生变化，直接影响成品厚度。
（3）轧制设备因素是轧辊偏心和加减过程中动态张力发生变化。
上述三方面因素反映到轧机上，使轧制过程中辊缝不断发生变化，带钢厚度也随之产生波动。
为了消除带钢厚度不均（控制在允许误差之内），人们利用厚度控制来克服或减轻各种干扰因素对成品厚度的影响。
热轧板材厚度控制技术研究
热轧板材厚度控制技术研究热轧板材厚度控制技术是在热轧生产过程中关键的一环，直接影响着板材的质量和性能。
如何有效地控制板材的厚度，是热轧生产中亟待研究和改进的技术之一。
本文将就热轧板材厚度控制技术进行深入探讨。
首先，热轧板材厚度的控制主要依赖于轧机的调整和控制。
轧机是热轧生产线上最关键的设备，通过控制轧辊的压力和速度来达到控制板材厚度的目的。
在实际生产中，需要根据板材的种类、规格和要求灵活调整轧机的工作参数，确保板材的厚度在设定范围内。
其次，热轧板材厚度控制技术还涉及到板形的控制。
板形是指板材在厚度和宽度方向上的不均匀性，如果板形不良会导致板材生产过程中出现翘曲、波浪等问题，严重影响产品质量。
因此，必须通过对轧机的调整和控制，以及采用适当的板形控制技术，来保证板材的平整度和尺寸精度。
另外，热轧板材厚度控制技术还需要考虑温度的影响。
板材在热轧过程中会受到高温影响，温度的变化会直接影响板材的塑性变形和厚度控制。
因此，必须通过控制板材的温度，调整热轧过程中的加热温度和冷却速度，以确保板材在热轧过程中具有良好的塑性和尺寸稳定性。
最后，热轧板材厚度控制技术还需要结合现代化的数控技术和自动化设备来实现。
利用数控技术可以更精准地控制轧机的工作参数，实现板材厚度的精确控制；同时，通过自动化设备可以实现对板材厚度、板形等关键参数的实时监测和调整，提高生产效率和产品质量。
综上所述，热轧板材厚度控制技术是热轧生产中至关重要的技术之一，对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
通过对轧机参数、板形控制、温度影响以及数控技术和自动化设备的应用，可以有效地实现板材厚度的精确控制，为热轧生产提供有力的技术支持。
希望本文能够对热轧板材厚度控制技术的研究和应用提供一定的参考价值。
带钢轧制中宽度和厚度控制研究
厚度控制关键在于液压 Ａ Ｃ控制， Ｇ 针对于 Ａ Ｃ Ｇ 的控制难 度 ， 主要 采用 了测厚仪反 馈控 制加监控 Ａ Ｃ的方法。Ｇ Ａ Ｃ 测厚仪方式） Ｇ Ｍ— Ｇ （ 的实际厚度 是利用弹跳方程计算出来 的。基本弹跳方程的公式 如下 ：
＾ ＝Ｓ＋ ＋Ｓ Ｆ＋０ ＋Ｇ
所产生的失宽及提高板带成材率的一项先进技术。 基本思想是 ： 根据大侧压调宽时带钢头尾部收缩 的 轮廓曲线， 在轧制过程中不断改变立辊轧机的辊缝， 使其变化 曲线 与辊 缝 的变 化 对称 且 相反 ， 以补 偿 侧 压失宽量 。再经 过 水平 轧 制 后 ， 使带 钢 头 尾部 的宽
莱钢科 技
２ １ ４月 ０ ０年
２ 带 钢 宽 度 和厚 度 动 态 控 制
２ １ 宽度控 制 ．
变化的反馈信号计算出辊缝波动的补偿调节 ， 进而 通 过液 压系统 迅速 实现 辊 缝 波 动 的补偿 调 节 ， 而 从
达 到消 除板宽偏 差 的 目的。
２ ２ 厚度 控制 ．
２ １１ 带钢头 尾短行 程控 制 ．． 短行程 控制是 在大侧 压下用 于克服 板坯 头尾部
莱 钢科技
第 ２期 （ 第 １６期 ） 总 ４
带钢 轧 制 中宽度 和厚 度控 制研 究
李合征 ， 黄公娟， 王 志 ， 杨 军 （ 自动化部 ）
摘
要 ： 用 头尾 短行程 和轧制 力反馈相 结合 的宽度控 制技术 实现精 确控制 ， 用测厚 仪控 制 采 采
及监控 Ａ Ｃ技术实现厚度精密控制 ， Ｇ 考虑到反馈的滞后性采 用人 工智能技术， 宽度和厚度 使 控制快速适 时， 对于轧钢高效控制有着积极参考价值。
５ 数据采集及报表打印。 ） 数据库 实现如 下功能 ：
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热轧带钢轧制过程中的厚度波动问题的控制技术钢铁工业作为一个国家的支柱产业之一,在生产和生活的各个领域中始终扮演着重要的角色。
钢铁在我们的生活中已经无处不在。
一个国家钢铁工业的规模和水平在一定程度上反映了这个国家的科技水平和经济实力。
因此,世界各国都在大力提高本国的钢铁工业的规模和科技含量。
在钢铁生产中,带钢是一类重要的产品。
热轧带钢是重要的工业原料,广泛应用于汽车、电机、化工、机械制造、建筑、造船等工业部门。
热乳带钢不仅能够作为薄板和中板直接进行使用,同时大量的热轧带钢以钢卷状态供给冷轧机以作为冷轧板、燥管和冷弯型钢生产的原材料,因此在板带产品中占据重要的地位。
热轧带钢产品用途十分广泛,并且热轧带钢车间投资少、见效快,同时热轧带钢在我国是一项比较成熟的金属压力加工技术,轧制工艺及电控要求都较为简单，热轧带钢生产的特点是高产量和高效益,因此很多中小企业新建或改造的生产线大多是热轧带钢生产线,这促使了带钢热连轧生产线的普遍建设,热轧带钢生产线已经成为钢铁企业摆脱困境,增加经济效益的首选建设工程。
热轧带钢的生产工艺过程包含了多道工序,其中每一道工序都必需按一定的方式工作,互相协调,才能轧制出合格的产品。
热轧带钢的生产的基本工艺流程如下图一热轧带钢的生产的基本工艺流程带钢热连轧机于1924年在美国阿斯兰问世以来,热连轧带钢生产技术已经有80多年的历史,热连轧机的发展亦已经过了三代,主要技术指标简况见下表。
图二带钢热连轧机主要技术指标上世纪60年以前建设的热带钢轧机,被称为第一代热带钢轨机。
这个阶段热带钢轧机的发展速度比较缓慢,受咬入和卷取条件的制约,最高轧制速度不能超过12m/s的界限,受电机制造水平的限制,所能生产的单卷重量为6~13.5吨,基本上都是手工操作,产品所能达到的尺寸精度不是很理想(厚度偏差±0.5mm,宽度偏差±15mm)。
进入60年代以后,随着电机制造水平的提高,大容量的电机被应用于热连轧生产中,并且成功地实现了升速轧制,轧制速度达到了15~21m/s,生产的最大单卷重量30吨,最高年产量达400万吨。
各种新技术被迅速应用于热连轧生产中。
可控硅调速技术和刚刚兴起计算机技术也被迅速应用于热轧生产领域,实现的局部自动化和精轧辊缝机组和速度设定计算机控制,使得厚度自动控制所能达到的精度有了很大的提高。
在轧制工艺上有大张力轧制发展到恒定的微张力小轧制,轧机架数也有所增加。
从60年代末70年代初始,热连轧生产技术进入了飞速发展的阶段,在开始的一段时问内,追求轧机大型化、高速度、大卷重成为热轧带钢发展的潮流。
轧制速度能够达到28~30m/s,轧机最高年产量达到了600万吨,单卷重量超过45吨,所能轧制的最小厚度也达到了0.9mm。
在这段时期出现了很多新技术,如为了提高产量而出现的全连续轧机,粗轧机后两个机架的双机连轧,增多精轧机架数等方法。
厚度自动控制技术不断完善,并且实现了整个生产过程从基础级到管理级的多级计算机控制。
20世纪80年代以后出现了以高精度数学模型和智能轧制技术为代表的高新技术群,并取得了不断完善。
此外,高精度的厚度自动控制技术以及液压AGC 技术应用到带钢生产中,通过不断提高轧制参数设定精度和开发高性能的在线自动控制系统使带钢全长上的厚度精度达±30μm。
我国的热轧带钢的发展历史大约从1957年从苏联引进了一套2800/1700mm半连续式板带轧机,既生产中厚钢板又生产钢卷。
随着1958年7月中厚板轧机和1959年精轧机的相继建成投产,我国开始迎来了自行生产宽带钢卷的历史。
从该套轧机建成到1972年十多年间,我国一直没有建设能够生产宽带钢卷的轧机,随后几年建设的带钢热连轧机也都是参照这套设备设计的。
从上世纪70年代末开始我国开始从国外引进热带轧机生产线,武钢1700mm热带轧机是20世纪70年代从日本引进的全部成套设备。
宝钢2050mm热带轧机是20世纪80年代从德国引进的成套设备,国内合作制造了部分机电设备；宝钢1580mm热连轧机及鞍钢1780mm热连轧机是20世纪90年代国外(日本)引进和国内制造的机电设备。
这4套现代化的带钢热连轧机所采用的工艺技术,技术设备和计算机控制系统,具有当时国际上一流的技术水平。
这些热连轧机的建设使我国的热轧带钢生产工艺技术很快提高到国际上的先进水平,并为我国国民经济各部门提供了品种齐全的优质热轧板带钢和冷轧机用原料钢卷,进而为汽车、家用电器、交通运输业等用户提供紧缺的优质冷轧薄钢板。
20世纪90年代是我国热带钢轧机高速发展的时期,在此期间我国又相继建成投产了7套热轧宽带钢轧机。
其中有四套全新热带轧机,即宝钢1580mm热轧机,鞍钢1780mm热轧机,珠钢1500mm热轧机,邯钢1900mm薄板还连铸连轧机。
而1580mm热连轧和1780mm热连轧机釆用和连铸机直接连接布置的连续生产线,紧凑式粗轧机布置,精轧机组双交叉PC轧机,全液压AGC系统和卷取系统,完善的四级计算机自动化控制和生产管理控制系统,体现了20世纪90年代最先进的技术装备水平和一流的产品质量控制水平。
在建造新轧线的同时,我国对技术装备水平低的热轧线进行现代化技术改造。
本钢1700mm3/4连续式轧机和攀钢的1450mm半连续式热带轧机是我国自行设计建造的生产线,受当时历史条件的限制,纯机装备水平较低,产品质量达不到设计要求,对其进行现代化的技术改造是非常必要的。
太钢1459mm热连轧机和梅钢1422mm热连轧机是购买日本20世纪60年代的二手设备。
经过较全面的现代化技术改造后,这几套老轧机有条件生产规定的产品品种和规格,能满足用户对产品质量提高的要求。
带钢的质量指标有很多,而它的厚度精度是其中非常重要的一个品质指标,它直接关系到产品的质量和经济效益。
因此,在生产中保证带钢的厚度精度具有重要的意义。
在实际使用中,不仅需要带钢产品具有较高的尺寸精度,同时需要厚度在全长上的均匀性。
造成带钢厚度偏差的原因有多种,例如轧件温度的变化、入口厚度的变化、材质的变化、钢种的化学成分的变化、油膜轴承油膜厚度的变化等,都会使带钢的轧出厚度发生变化。
同时,轧制过程是一个非常复杂的工艺生产过程,影响参数众多,系统条件始终处于不断变化之中,而且轧制的速度也是变化的。
热轧带钢厚度控制技术经历了由粗糖到精细、由低级到高级的发展过程。
20世纪30年代以前,近代轧制理论还正在处于孕育萌生时期。
20世纪30~60年代,轧机的发展表现为常规自动调整阶段。
该阶段中轧制理论的发展和完善为轧机的厚度控制奠定了基础,同时随着自动调节理论和技术的发展,并逐步应用于轧制过程,使轧机的控制步入了常规模拟式调节的自动控制阶段。
20世纪60~80年代,来到了计算机控制阶段的发展时期。
60年代中期出现了热连轧机发展的鼎盛时期。
60年代后期,逐步过渡到以计算机设定和计算机进行过程控制的阶段,并将这种控制方式大量应用于热连轧机。
70年代起,液压厚度控制技术的应用使带钢厚度控制技术发生了重大变革。
20世纪80年代到现在,厚度控制向着大型化、高速化和连续化的方向发展,成为厚度技术发展的新阶段。
这一阶段已将带钢厚度控制的全过程融入进了计算机网络控制的过程自动化级和基础自动化级。
而在此期间热连轧计算机控制系统的总体结构有了更为明确的只能分配:管理控制系统级、生产控制系统级、过程控制级及基础自动化级。
过程控制是热轧过程控制系统的核心。
计算机控制系统中用来控制工艺流程的主要数学模型几乎都集中在过程控制系统中。
热轧带钢精轧区的过程自动化级包括原始数据的输入、轧件数据跟踪、在线实测数据的处理、设定模型、模型自学习等。
其主要功能是基于轧制理论数学模型或经验统计模型,计算精轧区的各种物理参数,包括精轧各机架咬钢温度、轧件速度以及轧机负荷等,决定精轧机以及精轧区其它辅助设备基准值,以满足精轧机组出口轧件头部厚度及终轧温度达到目标精度要求。
根据不同的设备配置情况,精轧过程设定系统在设计上也会存在一定的差别。
将过程机引入到现场实际生产中,设定精确的数学模型,采用先进的计算机控制技术,以此保证精轧产品的厚度精度。
热轧计算机控制系统是集管理、生产、控制、信息为一体的完整自动化系统。
该系统在结构与可靠性方面都有一定特点。
系统结构采用负荷分组和集散型结构体系,分工明确,负荷分配均匀,运行稳定。
可靠性是系统正常运行的关键,为此采取了许多措施来提高系统的可靠性,如每级计算机配备备用机、数据文件釆用双备份、在线系统采用双系统、数据存储量大、保存时间长等措施。
生产实践表明,采用上述措施后,系统可靠、安全。
下面简要介绍一下厚度控制技术的进步及其效果。
(1)AGC的各种补偿功能AGC的一般功能以厚度计AGC为基础,配备了X射线监控AGC功能。
为了解决厚度计AGC所不能控制的带钢厚度部分,设置了尾部补偿控制、加速补偿、张力补偿、流量补偿、轧机常数补偿及消除轧辊偏心控制等。
采用AGC的各种补偿后,对提高带钢的厚度精度起了重要作用。
(2)液压AGC70年末,由于伺服阀的改进,油清洁度管理的提高,以及液压技术的进步,开发了液压AGC新技术。
液压AGC比电动AGC响应快,可以实现带钢厚度高精度控制。
日本从1981年开始,在精轧机后段2一3机架上安装了响应快的液压AGC。
从1982年开始,在新建的所有轧机上安装了液压AGC。
现在全世界现代化热轧机几乎都安装了液压AGC,个别老轧机至今仍未安装。
(3)绝对值AGC对于传统的锁定方式AGC,当设定计算有误差时,带钢头部厚度会产生偏差,因而使带钢产生不合格厚度过长的缺陷。
为解决这个问题,开发利用了绝对值AGC。
绝对值AGC的工作原理是,当带钢咬入各机架之后,将实测轧制压力和轧机设定预测压力进行比较,修正压下(辊缝),使实测带钢厚度趋近设定时的目标厚度。
这种方法,能够减少带钢厚度不合格部分的长度,采用头部锁定方式的AGC,带钢头部厚度与目标厚度产生偏差,带钢头部厚度精度不高,而绝对值AGC是从带钢头部开始按目标厚度控制,因而提高了带钢全长上的厚度精度。
(4)张力控制技术张力控制对于带钢穿带的稳定,以及提高厚度、宽度精度,改善板形、板凸度,是一项十分重要的技术。
(5)消除轧辊偏心装置当支持辊存在偏心或由于键引起轴承发生局部刚度变化时,随着支持辊的转动会使辊缝发生变化,从而导致带钢厚度周期性波动。
这种厚度波动,无法用厚度计AGC和X射线监控来消除,而高响应性液压AGC却很容易将轧辊偏心加到厚度变化上,为此,可采取特殊的控制方法来消除轧辊偏心造成厚度波动。
这个方法就是用压力传感器检测出轧辊偏心波动,随支持辊转动同步调整辊缝,补偿轧辊偏心造成的厚度波动。
同时采用无键轴承,也可减小轧辊偏心值,提高厚度精度。