板形控制技术

板形控制讲解学习

板形控制讲解学习板形控制四、板形控制板形包括带钢的板廓和带钢的平坦度。

板廓即带钢的凸度和楔形，表示带钢的横向厚度差用凸度和楔形表示。

平坦度包括带钢平直度、不对称度；带钢的浪形，用纵向带钢的延伸差值表示或用带钢的浪形高度表示；平直度表示带钢的综合对称浪形，不对称度表示带钢的不对称浪形。

带钢板形分类：1）理想板形是平坦的，内应力沿带钢宽度向上均匀分布；2）潜在板形是带钢内应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但其内部应力足以抵制带钢平直度的改变，当内应力释放后，带钢板形就会发生不规则的改变；3）表观板形是带钢内应力沿宽度方向上不均匀分布，同时其内部应力不足以抵制带钢平直度的改变，导致局部区域发生了翘曲变形。

1、影响板形的因素1.1 影响板形的因素很多、很复杂，主要有以下几方面：力学条件：带钢沿宽度方向的轧制压力、弯辊力、辊间接触压力几何条件：原始辊型、负荷辊型、热膨胀辊型、磨损辊型来料条件：来料板廓、轧件钢种特性、轧件厚度、轧件宽度、轧件温度、轧件长度等。

1.2 轧制过程中带钢的板形取决于负载下轧辊的凸度、金属的流动和带钢的原始板形：轧辊的空载凸度=轧辊原始辊型+轧辊热态凸度+轧辊磨损凸度轧辊的负载凸度=轧辊空载凸度+轧辊挠度+轧辊弹性压扁以上因素决定了轧机的辊缝形状，轧机的辊缝形状影响着带钢的板形，构成了板形数学模型的主要参数和控制因素。

通过制定原始辊型制度，控制弯辊和窜辊，来改善带钢的凸度和平直度。

1.3 板形不良的产生机理如果带钢的入口凸度和入口厚度的比值与带钢的出口凸度和出口厚度的比值相等，则轧出的带钢是平直的，带钢的平直度为零，即：当入口比值与出口比值不相等时，带钢边部纤维与中部纤维的延伸长度不相等，纤维间产生内应力；内应力在一定的范围内，只发生弹性变形；当纤维之间的内应力超出弹性范围，则纤维之间会产生塑性变形，产生中间浪或两边浪，造成板形不良。

板形控制就是消除带钢纤维内应力或控制在弹性范围内，使带钢的纵向纤维内应力值趋近于零，从而得到良好的凸度和平直度。

浅谈冷轧带钢板型自动控制技术

力偏差值传送给板形监视器显示和板形控制计算机进行计算。计算机根据１号控制计算机或主操作台给出的设定板形曲线算出板形设定值（ｏｓｉ），与检测的带钢实际值（ｏｘｉ）进行比较得到偏差值。
高。因而影响轧机的生产能力。此外，板形不良也使轧
机所能轧出的最薄规格受到限制。
２．冷轧带钢板型的测量方法：１１目测板形。在冷轧
机上采用大张力轧制时，借助于木棍打击低速轧制的带
钢。根据木棍打击带钢的声音和回弹检测张应力的分
布。２）用磁力板形仪进行测量。在带张力冷轧的情况下，由于导致产生板形缺陷的不均匀延伸将使轧制张力沿板宽方向的分布发生改变。非接触式的磁力板形仪是利用带钢张力分布不均而引起导磁率变化的原理而制作的仪器。仪器的测定部分由编成一组的多对探测头所组成，探测头的数目根据板宽不同可分为５～１１对。上探测
斜调节量，由轧辊压下位置进行调整。（２）弯辊和ＣＶＣ调节：弯辊调节具有动作快、简单，没有滞后的特点，
所以首先进行弯辊调节。当二次板形缺陷分量在弯辊调节能力４０～８０％范围以内时，单独进行弯曲调节。当超
出这个范围时，则要投入ＣＶＣ系统，共同对二次板形缺
右。同时也发现该系统还有不完善的地方，如系统对板
均，每一段测量出与其相接触的－－４，段带材（２５～５０毫米
宽）中的张应力，据此反推板形并实行控制。
二、板形自动控制技术
板形自动控制系统是由板形检测装置、控制器和板

轧制理论与工艺第三篇板带材高精度轧制和板形控制

(a)板坯厚度变化时：压下的调整
量△S0与料厚的变化量并不相等
由三角形DEE/和三角形EE/F 可推出下式：
S
＝
0
M K
h 0
图14—1 （a）板坯厚度变化时
主要用于前馈即预控AGC，即在入口处预测料厚的波动，据以调整压下，消除其影响。
轧制理论与工艺
RAL
(b)变形抗力变化时：压下的调整量△S0与轧出板厚变化量△h也不相等
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
104
L L
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：
st
105
L L
式中：L—最短纵条的长度，mm。
因素：轧辊的弹性变形、不均匀热膨胀和不均匀磨损
轧辊的不均匀热膨胀
轧辊受热和冷却沿辊身分布不均，一般辊身中部温度
高于边部，传动侧低于操作侧，径向辊面高于辊心。
这使得热膨胀精确计算困难，一般采用简化公式：
Rt yt KT(TZ TB )R KTTR
式中 TZ、TB——辊身中部和边部温度； R ——轧辊半径； ——轧辊材料的线膨胀系数； KT——考虑轧辊中心与表面温度不均分布的系数，一般＝0.9。
S/0
P/K
h
S0
(P-P0)/K
h
h
S0
P
P0 K
S0—考虑预压变形后的空载辊缝。
轧制理论与工艺
RAL
14.1.1 板带厚度变化的原因和特点
影响板带厚度的主要因素：

轧制厚度及板型控制

张力AGC在生产中的应用
冷轧生产中：冷连轧机的末机架，为了保证板形，以及轧制薄而硬的带钢，因轧辊压扁严重等情况，不宜用辊缝作为调节量，往往是采用张力法来控制厚度。
２、调张力
原利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以理控制厚度。
举当来料有厚差ΔH（增加）时，轧件出口厚度出现例偏差Δh，如何通过调张力来控制厚度？
调加大张力，使B’斜率改变(变为B’’)，从而可整以在S0不变的情况下使h保持不变。
3、调பைடு நூலகம்制速度
轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因素的变化。故可通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。
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。
特点滞后的调节手段；调整的精确度高。
（2）前馈式厚度自动控制系统（前馈式AGC）
前馈式厚度自动控制
控制原理：测厚仪安装在轧机入口侧，测量出其入口厚度H，并与给定厚度值H0相比较，当有厚度偏差ΔH时，便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差Δh，确定为消除此Δh值所需的辊缝调节量ΔS ，当执行机构完成调节时，检测点正好到达辊缝处，厚差消失。
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

普通中厚板轧机板形控制技术探讨

１板形的概念
１１板形的定义．
板形就是板材的形状，体指板带材横截面的具
几何形状和在自然状态下的表观平坦度．生板形产
Ｃｈ一（ｈＷ＝０ ÷ ｈ＋）
二
（）１
不良，主要原因是板带材内部存在残余应力．当残余应力不足以引起板带翘曲，为潜在板形．当潜在称可
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｍｅｉｄｕｍｌｔｏｌｎｉｐａｅｒｌｉｇｍｌｌ；ｐｏｉｅ；ｃｏｒｆｌｒｗｎ；ｐｏｌｏｒｌｒｆｅｃｎｔｏｉ
板形控制是板带压力加工的核心控制技术之
一
．
指板带材的翘曲度，实质是板带材内部残余应力其的大小及其分布．
关键词：通中厚板轧机；形；凸度；形控制普板板板
中图分类号：Ｇ３３７Ｔ３．文献标识码：Ａ
Ａｉｃｓｏｏｈｏｌｏｒｌｏｅｕｍａｅｒｌｎｇｍｉｄｓｕｓｉｎｎｔｅｐｒｆｅｃｎｔｏｆｍｄｉｉｐｌｔｏｌｌｉｌ
Ａｂｔａｔｈｏｍｓａｄｆｒａｉｎｍｅｈｎｓｏｒｆｅｄｆｃｓｏｃｒｉｇｉｄｕｐａｅｓｅ，ａｄｔｅｆｃｏｓａｅｔｇｓｒｃ：Ｔｅｆｒｎｏｍｔｃａｉｍｆｐｏｉｅｅｔｃｕｒｎｍｅｉｍｌｔｔｌｎｈａｔｒｆｃｉｏｌｎｅｎｔｅｄｆｃｓａｅｅｕｉａｅｎｔｅａｔｌ．Ｔｅｄｓｕｓｏｌｓａｅｅｍｏｔｃｍｍｏｒｆｅｃｎｒｌｍｅｓｒｓｉｈｒｄｃｈｅｅｔｒｌｃｄｔｄｉｒｉｅｈｉｃｓｉｎｉｕｔｔｓｔｓｏｈｃｌｒｈｎｐｏｉｏｔｏｌａｕｅｎｔｅｐｏｕ－ｔｎｏｄｕｐａｅｎｕｏｗｒｕｅｆｐａｔａｎｃｎｍｉａｄｆａｉｎｔｃｉｓＯａｏｉｃｅｓｈｌｔｉｆｍｅｉｍｌｔｓａｄｐｔｒａｄａｎｍｂｒｏｒｃｉｌａｄｅｏｏｃｌｏｆｃｍｏｉｃｔａｔ，Ｓｓｔｒａｅｔｅｐａｅｉｏｃｎｐｏｉｏｔｏａａｉｔｎｒｄｃｉｌ．ｒｆｅｃｎｒｌｃｐｂｌｙａｄｐｏｕｔｙｅｄｌｉ

浅谈轧机板形控制系统的组成及控制原理

M1 是以 Intel Pentium III（因特奔腾 III ）处理器和相应的输入 / 输出板、接口板为基础的高级计算机系统（M1 系统是 G. Bachmann Electronic GmbH（电子公司）的产品）。为了计算在带材横截面上的张力分布情况，对储存的测量值进行计算和评价是 M1 系统执行的任务。M1 系统通过以太网接口板与可视化 PC 相连（VIS PC）。可视化 PC（VIS PC）的主要任务是在操作台上处理可视化系统。
电荷放大器将压电传感器生成的电荷信号转换为电压。旋转变送器（PCM 变送器）将这些电荷放大器的输出信号转换为（PCM 编码的）数字信号。数据通过电缆从旋转变送器传递给安装在控制柜内的 PCM 解码器插架（PCM 已经停产，现在基本都采用集成的 SIKO 模块代替 IOP 模块及 PCM 插架）。下图是 SIKO 模块实物图。
[1] 阿亨巴赫 .OPTIROLL i2 SFC and SCA Training[CP/ K].2004[2021.5]. 设备厂家 .
Fti = 每个测量区铝箔张力 Fri= 每个传感器的径向力 HExit= 铝箔出口厚度
图 2 传感器受力模型
图 1 板形辊结构
收稿时间：２０２１－０５作者简介：郭明明，生于１９８５年，男，助理工程师，高级技师，研究方向：自动化控制、传动控制、设备管理。
铝箔两边张力 Fti 会产生一个向下的压力 Fri 即传感器的径向压力。那压电传感器上会产生电荷脉冲。每个脉冲的强度取决于轧制铝箔在铝箔横截面上的长度分布情况 , 铝箔精确位置对覆盖少的传感器影响很大，以至于只有传感器覆盖面积超过额定 50％，系统才可以使用测量。
M 冶金冶炼 etallurgical smelting

板形与板形控制基础知识讲课教案

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板形与板形控制基础知识
常见的板形缺陷常见的板形缺陷有：纵弯、横弯、镰刀弯、瓢曲、边浪、中浪、1/4浪、斜浪等等，这些缺陷有些是对称的，有些是不对称的。板形缺陷产生的主要原因是：钢板沿宽度方向各部位延伸的不均匀造成，浪形缺陷的存在与轧制时的辊缝有直接的关系。
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L
4
一般要求冷轧板的翘曲度应小于 2%。
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⑶ 板凸度表示法板凸度表示法是一种表示板带材横截面形状的表示法，它是用截面中间的高度与距边部一定距离的截面高度差表示板凸度的大小。
Ch hc he1
式中： Ch －板凸度 hc －板中间厚度
he1 －距板边一定距离的板厚度
板形与板形控制基础知识
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板形与板形控制基础知识
1
板形的基本概念
2
板形控制的原理
3
板形控制技术与设备
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1．板形的基本概念板形是描述板带材形状的一个综合性的概念，主要包括：板凸度和平直度两个基本概念。板凸度－指板带材沿宽度方向横截面的中部与边部的厚度差，也称为横向厚差。该厚度差取决于板带材轧后的断面形状或轧制时的实际辊缝形状。
如果在轧制时上述各个影响因素都是稳定的，则通过合理的轧辊原始辊型设计，就可获得良好的板形。但是，在轧制过程中各因素是在不断变化的，需要随时补偿这些变化因素对轧辊工作辊缝的影响，以便获得良好的板形。
传统板形控制的基本原则是：按照轧制过程中的实际情况，随时改变辊缝凸度，使其能满足获得良好板形的要求。
c1 c2
或
h1 h2

VC轧机板形控制技术发展

VC轧机板形控制技术的发展摘要：本文详细阐述了vc轧机的结构原理和设计特点，并分析了该轧辊系统板形控制的基本原理。

关键词：vc轧机结构特点板形控制随着国内外冶金工业的发展，在我国的板带材生产中已经广泛应用四辊板带轧机，为了最大限度地提高轧制成材率，一方面采用合理的轧制工艺，通过将轧机工作辊、支承辊与原始磨削辊型进行配合；另一方面轧机还应具备一定的辊型调整手段。

由于工作辊面所形成的有载辊缝形状决定了实际轧件的截面形状，而这又受到轧制时轧制力、轧辊配置、弯辊力等因素的影响和制约。

因此，在板带轧制中如何根据产品的平直度原则进行四辊板带轧机的辊型的辊型设计及辊型调整越发重要。

1 冷轧板形缺陷与控制所谓板形，就是轧制后带材所产生的波浪和瓢曲。

实际上就是指板带材的翘曲程度。

由于各种因素的影响，带材在辊缝中的纵向延伸方向往往是不均匀的。

通过对板形进行检测进而实现板形自动控制，只有连续不断地、准确地将板形状况及时地反馈给控制系统，板形控制系统才能以此为依据向执行机构发出正确的调节指令，实现板形闭环自动控制。

2 控制板形问题的基本方法2.1 hc轧机在普通四辊冷轧机的基础上对hc轧机进行处理，通过在工作辊和支承辊之间设置可以进行轴向移动的中间辊，采用更小的直径的工作辊。

主要特点是：①中间辊的位置可根据板宽调整，可以减小工作辊的弯曲挠度和工作辊与支撑辊的弹性压扁，因此可以显著地减小带钢边缘减薄现象；②中间辊的轴向移动在一定程度上减小了工作辊与支承辊的有害接触区，使有害接触区不再阻碍液压弯辊，液压弯辊的板形控制功能得到明显改善；③采用了较小的工作辊直径，减小了轧制力和轧制力矩。

2.2 cvc轧机cvc轧制采用s型轧辊，上下轧辊的辊型相反布置，调节轧辊的轴向位置可以获得不同的辊缝形状，以满足轧制带钢的板凸度和板形要求。

cvc轧机的特点主要表现在：①多组原始辊型不同的轧辊可以通过一组s型曲线轧辊进行代替，在一定程度上减少了轧辊的备用数量；②通过调整无级辊缝进而适应不同产品规格的变化；③辊缝调节范围大。

板形仪的测量和控制原理

典型代表是瑞典ABB(ASEA BROWN BOVERI)公司的产品。
（三）板形检测技术
ABB分段接触式检测辊
测量辊由实心钢轴组成，沿辊的轴向在测量辊四周每隔90度均匀分布四个沟槽用来放置压磁式压力传感器。经硬化处理的钢环以热压配合定位，紧套在实心钢轴外面，以保护传感器。
测量传感器一个测量区
表示板形，单位为I。
一个I单位相当于相对长度差的10 。
5
（三）板形检测技术
1. 板形检测装置的主要要求
– 高精度； – 良好的适应性； – 安装方便，便于维护； – 对带钢不能造成任何损伤。
（三）板形检测技术
接触式板形仪
其测量原理是基于板形缺陷产生的原因为带材在其宽度方向上内应力分布不均，因此可以通过测定带材宽度方向上的内应力分布来判断板形缺陷的类型和大小。
传感器的工作原理
传感器的工作原理建立在磁致伸缩的基础上，有正应力作用于传感器时，元件的导磁率降低。通过检测应力作用于传感器时感应电压的变化来检测应力。
励磁环1 励磁公共端励磁环2
（三）板形检测技术
A B
当环1、2加交流电时，各传感器二次侧都感应出交变感应电势。
环1
二次侧
A ' e1 +
（一）板形的定义 •所谓板形是指带材的翘曲程度或不平直度 •本质来说是指带材内部残余应力的分布
105
（二）板形的表示方法
取横向上最长和最短纵条之间的相对长度差作为板形单位，称为单位 I。
105
（二）板形的表示方法
L 10 L
5
L Lmax Lmin 为最长与最短窄条之差。 L 为基准窄条长度，
（三）板形检测技术

板形控制的一些资料

板形控制的一些资料板形不良的调整方法主要有压下量（轧制力）调整法、张力调整法和热凸度调整法压下量调整法具有调整速度快、效果显著的优点。当出项中间浪时适当增加一些压下量，当出现边浪时适当减小一些压下量，马上就会使板形质量得到明显改善。在人工操作的轧机上，它一直是调整板形不良的主要方法。压下量调整法的缺点是在调整板形的同时也改变了辊缝，势必导致出口厚度和其他参数发生变化，而且调整过程不稳定，需多次调整才能得到稳定良好板形。张力调整法主要是通过后张力的变化来进行调整的。当出现中间浪时，适当减少后张力，一方面可使轧辊的热凸度减小，另一方面可使轧辊的挠度增大，从而使板形得到改善。当出现边浪时，调整后张力的情况正好与出现中浪时调整后张力的情况相反。采用这种方法进行调整时，后张力的调整量要受到张力本身所允许的上、下限的限制。热凸度调整法是通过改变轧辊热凸度来进行调整的。当出现中间浪时，加大中间喷嘴的冷却液的流量，或减小两侧喷嘴的冷却液的流量。出现边浪时，与中间浪相反。缺点是需要的时间较长，因此与其说用它来进行调整，倒不如用它来进行预防。

冷轧板带箔材的板形（平直度和板凸度）是衡量冷轧材产品质量的重要指标。它直接影响板带产品的质量等级、成材率和后续深加工产品的质量及深加工的顺利进行。冷轧系统使用板形控制系统，不仅使产品具有更好的板形，材料性能均匀性也会得到改善，使产品的质量等级得到提高，同时还会使生产过程的轧制速度更快。采用板形控制系统后，可以取消平整工艺，生产效率更高，箔带材的成材率更高，轧机停机时间缩短。还可提高下道工序的产品质量成才率和劳动生产率。实践证明,根据生产的材料和轧机类型等不同情况, 板形控制系统平均可使生产效率提高大约在20-50%，平直度提高大约8-10 I单位板形缺陷的产生是由进入轧机的母材形状与辊缝形状匹配不一致引起的。辊缝形状与轧辊的原始凸度、轧辊磨损、热凸度、轧辊挠度、弯辊操作以及轧辊弹性压扁效应等条件有关。轧材的板形直接受辊缝形状的影响。控制板形实际就是控制辊缝形状。现代轧机采用了很多技术来改善轧材的板形缺陷。常见的有弯辊、窜辊、偏辊、轧辊倾斜和轧辊分段冷却技术。弯辊、窜辊、偏辊、轧辊倾斜技术主要是纠正对称性的板形缺陷，如镰刀弯，边部波浪,中心鼓肚等。对于由轧辊温度不均匀造成的轧辊非对称热变形造成的无规则非对称板形缺陷，无法靠弯辊、窜辊、偏辊、轧辊倾斜技术解决。精确的轧辊选择性分段冷却是唯一有效的解决办法。轧辊分段冷却对带材的板形控制起着非常重要的作用，实际生产中可以达到板形平直度控制的90％以上，在铝箔生产中可以达到95％以上