立辊轧制在宽厚板平面形状控制中的研究与实践
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［］ 二
ＭＡ Ｓ轧 制法 的原 理是 通过 预测 轧制 终 了时 的钢板 平面 形状 ， 莱 钢 ４０ ｒ ￣ ３ ０ｍ 宽厚板 采 用 了上传 动式 立辊 轧机 ，其 开 口度控 将 形 状不 良部 分 的体积 ，换 算成 对应 板坯 断 面厚 度 的变化 ，使 最 ｒ 制 统主 要包 括侧 压 系统 和侧 压平 衡装 置 。 终 钢 板平 面形 状矩 形化 。根 据控 制 部位及 进行 变 厚度 轧制 时 间的 １ ． 系 统 侧压 不 同，将 ＭＡ ￥轧 制法 分为 ：控 制钢 板边 部形 状 的成形 ＭＡＳ轧制 测 压系 统用 于 轧辊 开 口度调 整 。立 辊轧 机 宽度 调整 范围大 ， 法 和控 制钢 板 端部 形状 的展 宽 ＭＡＳ轧制 法两 种 。 动 作频 繁 。 压系 统均 采用 两套 侧压 装 置 ， 侧 电动侧 压 和液 压 Ａ Ｃ Ｗ ， 成 形 ＭＡ Ｓ轧 制实 施步 骤如 下 ： 即空载 时采 用 电动 调整 ，轧 制 时 由 Ａ ＷＣ系统 完成 。 （ ）用 平 面 形状 预 报模 型 计 算 出成 品钢 板 边 部 不 良形状 的 １ 其 中电动侧 压 的动 作主 要 由侧 压 电机来 完成 ，上面 安装有 旋 量 ，并将其 转 换为 成形 轧制 最后 一道 次 的钢板 纵 向厚差 。 转 编码 器 ，能够 实 现无 级调 速 ，满 足多 种压 下速 度 的要求 。液 压 （ ） 成 形轧 制最 后 道次 中 ， 过 动态 变压 下 ，按模 型要 ２在 通 Ａ ＷＣ装 置 如 同四辊 轧机 中 的液压 Ａ Ｃ系统 一样 ， 主要 作用 是 ： 求 ，沿 板坯 纵 向进 行变 厚度 轧制 。 Ｇ 其 带 钢压 下 、 自动 宽度控 制和 短 行程 控制 （ Ｓ 。可 配合平 面形 状 ｓ Ｃ） （ ）成形 轧 制结 束后 ，将板 坯 旋转 ９ 。进 行展 宽轧制 ，此 ３ ０ 控制技术提高钢板宽度的尺寸精度，同时也可有效的控制钢板头 时 ，钢 板成 形 轧制 中 的纵 向厚差 ，就 会 引起 展 宽轧制 宽度 方 向上 ． 部 和尾 部 的形状 。 ＷＣ液压 缸 内安装 有位 移 传感 器 ， 以精确 控 压 下率 的不 同，产 生延伸 差 ，从 而控 制 了展宽 轧制 结束 时钢 板 的 Ａ 可 制 液压 缸 的行程 。 ２ 压 平衡 装置 ． 侧 （ 转第 ４ 页 ） 下 １
２ １０ ７ １４）
摘要 ：本 文结合 厚板 生 产工 艺 ，阐述 了立 辊轧 制在 宽厚 板 平面形 状控 制 中的作 用 ，该控 制 功能 对厚板 平 面形状 控 制有 很 高的 参考 价值 。
关键 词 ：立辊轧 制 ；ＭＡＳ轧 制 ；平 面形 状
中图分 类号 ：Ｔ ３４９ Ｇ ３．
一
文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ — ５９（０２ １— ０９ ０ ０７ ９９ ２１） １ ０３— ２
侧 压 平衡 系统 的作 用是 消 除传动 系统 中的各种 间 隙 ，改善 冲 击 振动 ，配合 完成 轧辊 开 口度 的调整 。立 辊 的平衡 主要 由回拉缸 来 完成 ，其 内部 同样安装 有位 移传 感器 。 （ ）立辊 轧机 在 宽厚板 生产 线 的主要 作用 二 １ 辊轧 边法 控 制钢 板 的平 面形 状 ，减 少 了切边 量 ，提 高 了 ． 立 钢 板 的成材 率 。 ２齐边 功 能 。将 水平 轧制 钢 板 的展 宽量压 缩 回 去 ，保 持 既 定 ． 的板宽 ，消除 凸凹形 板边 ，防止边 缘产 生鼓 形 、裂 边 、边部 折叠 、 边 部减 薄等 不 良边形 ，形 成边缘 平 整 的钢 板 。 ３ 辊 轧机 配合 四辊 轧机使 用 ＭＡ ． 立 Ｓ轧 制法 ， 以有 效 的控制 可 钢 板的 平面 形状 ，实 现无 切边 轧制 。 （ ）立 辊在 钢 板平 面形状 控 制 中的应用 三 立辊 在钢 板平 面 形状 控制 中主 要被 应用 于控 制钢 板 的边部 形 状 ， 以及 与 四辊 轧机 的 ＭＡＳ轧制 法 相结 合 ，实现 钢板 的无 切边 轧制 。
计 算机 光盘软 件 与应 用
２１ ０ ２年第 １ ｌ期 Ｃ ｍｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄＡ ｐ ｉａ ｉｎ 工程技术
立辊轧制在宽厚板平面形状控制中的研究与实践
侯 炜
（ 山东莱芜集 团钢铁公 司 自动化部 ，山东莱芜
公式 ２ 。其 中 ：
簿 ）
公式 １
液压 压 下与 电动 压下 配合 使用 ，完 成钢 板在 成形 轧制 阶段 边 部形 状 的改 善 。 钢板 完成 成形 轧制 ， 转 ９ 。进 入展 宽轧 制之 前 ， 旋 Ｏ 先经 立辊 侧压 ，以改 善钢 板头尾 形 状 ；钢板 完成 展 宽轧制 后再 旋 转 ９ 。进 入 延伸 轧制之 前 ，先 经立 辊侧 压 ，以改善钢 板 的横 向形 ０ 状 ；在 延伸 前 段道 次 中，还 将采 用 Ａ ＷＣ控制 ， 以提 高 宽度精 度 。 为 了达到 立辊 轧边 法 的最佳 效 果 ，还需 要有 高精 度 的水平 轧制 时 的平 面形 状变 化 的预测 模 型 以及 立 辊侧 压后 平面 形状 变化 的预 测 模 型 。 以钢板 平面 不均 匀 部分 面积最 小 为 目 ，根据 板坯 尺寸 、 标 横 向轧制 比和 纵 向轧制 比来 确 定最佳 的侧 压量 。立辊 轧边 法平 面 形 状 的控 制过 程如 图 １
凝 蘸 辘鼯鞠糯
△ 蔷聋 ２ 矗 《 ）嚣
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公式 ２
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１立 辊 轧边法 ．
、
前 言
钢 板 的轧 制过 程 中， 由于 受到板 坯 尺寸 ，成 品尺 寸 以及横 向 轧制 比 、纵 向轧制 比、压下 率和 形变 区解 除弧长 等 因素 的影 响 ， 终 轧钢 板 的形 变是 不均 匀 的 。如 果 不加 以控 制 ，不均 匀 形终轧 钢板 平面 形 状非 矩形 化 ，增大 剪切 损 失，进 而 影 响经济 效益 。立 辊轧 机在 宽 厚板 生产 中 的应用 ， 能够 使 钢板 边 部平 整 ，保 持 既定 的板 宽 ，消 除 凸凹形 板边 ，减 少切 边 量 ，提 高 了钢板 的成 材 率 。 二 、 宽厚板 轧制 平 面形 状变 化特 点 由于 生 产坯 料尺 寸 范 围小而 产 品尺 寸范 围大 的原 因 ，厚板 轧 制 一般 分 为三个 阶段 ，形成 轧制 阶段 、展 宽 轧制 阶段 、延伸 轧制 阶段 。 为在 轧制 过程 中板 坯沿 轧制 的长 度 、 因 宽度 方 向均有 延伸 ， 所 以板 坯头 尾端 由于 缺 少外端 的 牵 引，不 均匀 塑性 形变 严 重 。一 般来 说 ，在 有展 宽轧 制 的情 况下 ，展 宽 比的大 小 决定 了钢板 最终 的平 面 形状 。当展 宽 比小而 延长 率相 对大 时 ，延长 形变 在钢 板最 终 的平 面形 状 中 占主 导地 位 ，使 钢板 头尾 部呈 现 凸形 ，而在 边部 呈现凹形；反之当展宽形变在钢板最终的平面形状中占主导地位 时 ，钢 板头 部呈 凹形 ，尾 部呈 凸形 。 三 、边 部形 状控 制模 型 为 了控 制边 部形 状 ，在成 形 阶段 的末 道次 进行 变厚 度轧 制控 制 ：当边 部 形状 为 凸形 时，应 该控 制 成形 阶段 末道 次轧 件形 状 为 头尾 厚 、 中间薄 ，控 制模 型 为公 式 １ 。当边 部形状 为 凹形 时 ，应 该控 制成 形 阶段 末道 次轧 件形 状 为头尾 薄 、 中间厚 ，控 制模 型为
０ 一 自
［］ 二
ＭＡ Ｓ轧 制法 的原 理是 通过 预测 轧制 终 了时 的钢板 平面 形状 ， 莱 钢 ４０ ｒ ￣ ３ ０ｍ 宽厚板 采 用 了上传 动式 立辊 轧机 ，其 开 口度控 将 形 状不 良部 分 的体积 ，换 算成 对应 板坯 断 面厚 度 的变化 ，使 最 ｒ 制 统主 要包 括侧 压 系统 和侧 压平 衡装 置 。 终 钢 板平 面形 状矩 形化 。根 据控 制 部位及 进行 变 厚度 轧制 时 间的 １ ． 系 统 侧压 不 同，将 ＭＡ ￥轧 制法 分为 ：控 制钢 板边 部形 状 的成形 ＭＡＳ轧制 测 压系 统用 于 轧辊 开 口度调 整 。立 辊轧 机 宽度 调整 范围大 ， 法 和控 制钢 板 端部 形状 的展 宽 ＭＡＳ轧制 法两 种 。 动 作频 繁 。 压系 统均 采用 两套 侧压 装 置 ， 侧 电动侧 压 和液 压 Ａ Ｃ Ｗ ， 成 形 ＭＡ Ｓ轧 制实 施步 骤如 下 ： 即空载 时采 用 电动 调整 ，轧 制 时 由 Ａ ＷＣ系统 完成 。 （ ）用 平 面 形状 预 报模 型 计 算 出成 品钢 板 边 部 不 良形状 的 １ 其 中电动侧 压 的动 作主 要 由侧 压 电机来 完成 ，上面 安装有 旋 量 ，并将其 转 换为 成形 轧制 最后 一道 次 的钢板 纵 向厚差 。 转 编码 器 ，能够 实 现无 级调 速 ，满 足多 种压 下速 度 的要求 。液 压 （ ） 成 形轧 制最 后 道次 中 ， 过 动态 变压 下 ，按模 型要 ２在 通 Ａ ＷＣ装 置 如 同四辊 轧机 中 的液压 Ａ Ｃ系统 一样 ， 主要 作用 是 ： 求 ，沿 板坯 纵 向进 行变 厚度 轧制 。 Ｇ 其 带 钢压 下 、 自动 宽度控 制和 短 行程 控制 （ Ｓ 。可 配合平 面形 状 ｓ Ｃ） （ ）成形 轧 制结 束后 ，将板 坯 旋转 ９ 。进 行展 宽轧制 ，此 ３ ０ 控制技术提高钢板宽度的尺寸精度，同时也可有效的控制钢板头 时 ，钢 板成 形 轧制 中 的纵 向厚差 ，就 会 引起 展 宽轧制 宽度 方 向上 ． 部 和尾 部 的形状 。 ＷＣ液压 缸 内安装 有位 移 传感 器 ， 以精确 控 压 下率 的不 同，产 生延伸 差 ，从 而控 制 了展宽 轧制 结束 时钢 板 的 Ａ 可 制 液压 缸 的行程 。 ２ 压 平衡 装置 ． 侧 （ 转第 ４ 页 ） 下 １
２ １０ ７ １４）
摘要 ：本 文结合 厚板 生 产工 艺 ，阐述 了立 辊轧 制在 宽厚 板 平面形 状控 制 中的作 用 ，该控 制 功能 对厚板 平 面形状 控 制有 很 高的 参考 价值 。
关键 词 ：立辊轧 制 ；ＭＡＳ轧 制 ；平 面形 状
中图分 类号 ：Ｔ ３４９ Ｇ ３．
一
文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ — ５９（０２ １— ０９ ０ ０７ ９９ ２１） １ ０３— ２
侧 压 平衡 系统 的作 用是 消 除传动 系统 中的各种 间 隙 ，改善 冲 击 振动 ，配合 完成 轧辊 开 口度 的调整 。立 辊 的平衡 主要 由回拉缸 来 完成 ，其 内部 同样安装 有位 移传 感器 。 （ ）立辊 轧机 在 宽厚板 生产 线 的主要 作用 二 １ 辊轧 边法 控 制钢 板 的平 面形 状 ，减 少 了切边 量 ，提 高 了 ． 立 钢 板 的成材 率 。 ２齐边 功 能 。将 水平 轧制 钢 板 的展 宽量压 缩 回 去 ，保 持 既 定 ． 的板宽 ，消除 凸凹形 板边 ，防止边 缘产 生鼓 形 、裂 边 、边部 折叠 、 边 部减 薄等 不 良边形 ，形 成边缘 平 整 的钢 板 。 ３ 辊 轧机 配合 四辊 轧机使 用 ＭＡ ． 立 Ｓ轧 制法 ， 以有 效 的控制 可 钢 板的 平面 形状 ，实 现无 切边 轧制 。 （ ）立 辊在 钢 板平 面形状 控 制 中的应用 三 立辊 在钢 板平 面 形状 控制 中主 要被 应用 于控 制钢 板 的边部 形 状 ， 以及 与 四辊 轧机 的 ＭＡＳ轧制 法 相结 合 ，实现 钢板 的无 切边 轧制 。
计 算机 光盘软 件 与应 用
２１ ０ ２年第 １ ｌ期 Ｃ ｍｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄＡ ｐ ｉａ ｉｎ 工程技术
立辊轧制在宽厚板平面形状控制中的研究与实践
侯 炜
（ 山东莱芜集 团钢铁公 司 自动化部 ，山东莱芜
公式 ２ 。其 中 ：
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公式 １
液压 压 下与 电动 压下 配合 使用 ，完 成钢 板在 成形 轧制 阶段 边 部形 状 的改 善 。 钢板 完成 成形 轧制 ， 转 ９ 。进 入展 宽轧 制之 前 ， 旋 Ｏ 先经 立辊 侧压 ，以改 善钢 板头尾 形 状 ；钢板 完成 展 宽轧制 后再 旋 转 ９ 。进 入 延伸 轧制之 前 ，先 经立 辊侧 压 ，以改善钢 板 的横 向形 ０ 状 ；在 延伸 前 段道 次 中，还 将采 用 Ａ ＷＣ控制 ， 以提 高 宽度精 度 。 为 了达到 立辊 轧边 法 的最佳 效 果 ，还需 要有 高精 度 的水平 轧制 时 的平 面形 状变 化 的预测 模 型 以及 立 辊侧 压后 平面 形状 变化 的预 测 模 型 。 以钢板 平面 不均 匀 部分 面积最 小 为 目 ，根据 板坯 尺寸 、 标 横 向轧制 比和 纵 向轧制 比来 确 定最佳 的侧 压量 。立辊 轧边 法平 面 形 状 的控 制过 程如 图 １
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圈 一 固
斌 巾 ～ 澎 黔 段 表 邀 敬 耗 静 警 《形 状 控 劁 黼 饽蒹 瘫 黻跌 帮 妁擞 辫 ； 娥 Ａ 《 ）一一 ＊ —谶 赢鼯 腱 均 祝 佛 橼 准 臻 魔耩 ｝麴 辟 攫 燮 纯 缴 ｌ 艺 藏澎 盼段螭｜ 穰时鹩巍棒蟒寝鞠燕魔 ； ｚ —一 鳝姊转铡继柬时的鞔棒长茂翱麟种系数 ．
１立 辊 轧边法 ．
、
前 言
钢 板 的轧 制过 程 中， 由于 受到板 坯 尺寸 ，成 品尺 寸 以及横 向 轧制 比 、纵 向轧制 比、压下 率和 形变 区解 除弧长 等 因素 的影 响 ， 终 轧钢 板 的形 变是 不均 匀 的 。如 果 不加 以控 制 ，不均 匀 形终轧 钢板 平面 形 状非 矩形 化 ，增大 剪切 损 失，进 而 影 响经济 效益 。立 辊轧 机在 宽 厚板 生产 中 的应用 ， 能够 使 钢板 边 部平 整 ，保 持 既定 的板 宽 ，消 除 凸凹形 板边 ，减 少切 边 量 ，提 高 了钢板 的成 材 率 。 二 、 宽厚板 轧制 平 面形 状变 化特 点 由于 生 产坯 料尺 寸 范 围小而 产 品尺 寸范 围大 的原 因 ，厚板 轧 制 一般 分 为三个 阶段 ，形成 轧制 阶段 、展 宽 轧制 阶段 、延伸 轧制 阶段 。 为在 轧制 过程 中板 坯沿 轧制 的长 度 、 因 宽度 方 向均有 延伸 ， 所 以板 坯头 尾端 由于 缺 少外端 的 牵 引，不 均匀 塑性 形变 严 重 。一 般来 说 ，在 有展 宽轧 制 的情 况下 ，展 宽 比的大 小 决定 了钢板 最终 的平 面 形状 。当展 宽 比小而 延长 率相 对大 时 ，延长 形变 在钢 板最 终 的平 面形 状 中 占主 导地 位 ，使 钢板 头尾 部呈 现 凸形 ，而在 边部 呈现凹形；反之当展宽形变在钢板最终的平面形状中占主导地位 时 ，钢 板头 部呈 凹形 ，尾 部呈 凸形 。 三 、边 部形 状控 制模 型 为 了控 制边 部形 状 ，在成 形 阶段 的末 道次 进行 变厚 度轧 制控 制 ：当边 部 形状 为 凸形 时，应 该控 制 成形 阶段 末道 次轧 件形 状 为 头尾 厚 、 中间薄 ，控 制模 型 为公 式 １ 。当边 部形状 为 凹形 时 ，应 该控 制成 形 阶段 末道 次轧 件形 状 为头尾 薄 、 中间厚 ，控 制模 型为