板带材高精度轧制和板形控制
(金属轧制工艺学)6板带材高精度轧制和与板形控制宣讲培训
1 Maintenance Best Practices 2 Troubleshooting Techniques
基于现代技术的轧机维护策略和实践。
解决常见故障的方法和技巧。
3 Advanced Optimization Techniques
定性管理。
Conclusion
本次培训涉及了金属轧制技术的多个方面，旨在提高轧制技术人才的水平和竞争力。我们希望您能够充 分掌握所学知识，不断拓展思路、创新方法、应用技术，为轧机行业的可持续发展做出贡献。
掌握轧制机的力学原理和本质，是加深对金属轧制技术理解和应用的关键。我们将详细介绍轧制机的分 类、工作原理、关键部件和操作流程。
Rolling Mechanics
轧制机构分类、工作原理与力学建模。
Rolling Equipment
轧机设备分类、关键部件设计以及操作流程。
Rolling Process
轧制流程和轧制参数的应用。
Advanced Cooling Technologies
传统冷却技术的不足和现代
冷却技术的应用。
Optimization Techniques
如何优化冷却参数，保证冷 却效果和轧制品质。
Eco-Friendly Cooling Solutions
如何减少能源耗费、提高冷
却效率并减少对环境的影响。
Maintenance and Troubleshooting in Metal Rolling Mills 金属轧制机的维护和故障排除对于保证轧制设备的稳定运行和高效生产至关重要。我们将介绍轧
Roll Pass Design Principles
轧机工艺
实现咬入的条件
咬入力Tx和阻力Nx之间的关系有以下三种：
Tx Nx
不能实现自然咬入
Tx Nx
平衡状态
Tx Nx
可以实现自然咬入
由于: Nx N sin
Tx Nf cos
f tan
其中： 咬入角； 摩擦角
故咬入条件： －－－极限咬入条件
稳定轧制条件
稳定轧制阶段咬入条件
料抵抗外力的能力叫做屈服强度。
σ0.2 MPa
一般把引起试样标距部分发生一定残余伸长量的载荷
N /㎜2 规定为试样的屈服载荷。若标距内的残余伸长量为拉
伸试样原标距长度的0.2%，此时的屈服强度常用σ0.2 表示
机械性能和工艺性能
名称 符号 单位
解
释
塑性_Βιβλιοθήκη 延伸率 δ %断面收缩 ψ % 率
塑性是金属材料受力后发生永久变形而不破坏的 能力。金属塑性变形能力的高低用两种指标来表 示，即延伸率和断面收缩率。
冷弯性能
材料承受弯曲变形能力的指标，它间接反映钢材的塑性，常 用于板带材试验。通常，试样宽度等于厚度的2倍，弯曲 直径为厚度的1～5倍，当弯到180°时，检查试样弯曲处 情况。如果没有裂纹或分层缺陷，即为冷弯性能合格。
冲击性能
在冲压变形的过程中金属材料不发生裂纹等缺陷的变形极限。 常用材料的宽厚塑性变形比R的大小来表示材料的冲击能 力。
影响平坦度和板凸度的因素
冷轧带钢的板形缺陷
板形缺陷类型
带钢的应力分布
承载辊缝
+ 轧件残力应力
0 理论分布
- +
板形仪显示 0 应力分布
-
生成浪形
单侧边浪
双侧边浪
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：
热轧带钢生产中的板形控制范本
热轧带钢生产中的板形控制范本热轧带钢生产中的板形控制是一个关键的工艺环节, 对于产品的质量和成本都有着重要的影响。
本文将从板形控制的目标、过程、方法以及优化等方面进行详细的介绍。
一、板形控制的目标热轧带钢的板形控制的主要目标是使得钢带的板形达到设计要求, 即保持带钢在轧机出口处的平直度和边部的整齐度, 同时减小带钢在轧机出口处的侧弯、扭曲和波浪板形等缺陷。
对于一些对称性较好的带钢产品, 还需保持带钢两端表面与轧机的同心度。
二、板形控制的过程热轧带钢板形控制的过程主要包括前段控制、中段控制和后段控制三个阶段。
1.前段控制: 前段主要包括热轧连铸过程和热轧过程中的预弯矫直机、厚度控制等过程。
这一阶段的目标是减小带钢的不均匀厚度分布, 控制带钢的凸度和波浪度, 为后续的板形控制打下基础。
2.中段控制: 中段主要包括轧制机组控制和冷却控制等过程。
通过控制轧机的速度、压下力以及冷却速度等参数, 调整带钢的板形。
在轧制机组控制上, 采用辊形调整、辊系控制等技术手段来改变带钢板形。
在冷却控制上, 通过改变冷却方式、喷水的位置和喷水量等参数来调整带钢的板形。
3.后段控制：后段主要包括带钢的拉直和切割等过程。
通过采用拉直机进行带钢的拉直，使得带钢在轧机出口处达到平直度的要求。
同时，通过切割机对带钢进行切割，保证带钢的两端表面与轧机的同心度。
三、板形控制的方法热轧带钢板形控制的方法主要包括参数调整法、辊形调整法和辊系控制法。
1.参数调整法: 通过调整轧机的速度、压下力、冷却速度等参数来控制带钢的板形。
这种方法操作简单, 但对于复杂的板形控制要求, 效果较差。
2.辊形调整法: 通过调整辊系的形状来改变带钢板形。
辊形调整主要包括辊筒调整和辊系调整两种方法, 通过改变辊系的形状, 调整辊系的凸度、侧弯等参数来控制带钢板形。
3.辊系控制法：辊系控制主要是通过辊系控制技术来改变辊系间的关系，从而改变带钢的板形。
辊系控制主要包括辊系窜凸控制、动力控制和形态控制等方法，这些方法可以实现对辊系间的力学和几何关系进行控制，进而控制带钢的板形。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制是指通过有效的生产工艺和控制措施，使得热轧带钢的板形达到设计要求，保证其质量和使用性能。
板形是指热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差，包括厚度不均匀、横向偏斜、波浪形状等。
合理的板形控制不仅能提高产品的表面质量、平坦度和尺寸精度，还能减少废品率和提高生产效率。
本文将从板形控制的重要性、主要影响因素和改善措施等方面进行分析和探讨。
一、板形控制的重要性热轧带钢的板形控制对产品质量和性能至关重要，具有以下重要性：1. 保证产品的平整度和尺寸精度。
合理的板形控制可以减少热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差，从而提高产品的平整度和尺寸精度，确保产品符合设计要求。
2. 改善产品的表面质量。
板形不均匀会导致带钢表面产生波浪、皱纹等缺陷，降低产品的表面质量。
通过有效的板形控制，可以减少这些缺陷的发生，提高产品的表面光洁度和平坦度。
3. 减少废品率和提高生产效率。
不合格的板形会导致产品剪切不良、卷取不良等问题，增加废品率。
通过优化板形控制，可以减少废品率，提高产品的一次成型合格率，提高生产效率。
二、主要影响因素热轧带钢的板形受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 轧制工艺参数。
轧制工艺参数对板形的影响是最直接和关键的。
包括轧制温度、轧制速度、带材的展宽比、轧辊的形状等。
合理的调整和控制这些参数，可以有效地改善板形。
2. 带钢的翘曲性能。
带钢的翘曲性能取决于材料的力学性能和内应力状态。
当带钢的翘曲性能较差时，易出现板形不佳的现象。
3. 轧机设备的状态。
轧机设备的磨损程度、轧辊的偏差和挠度等都会对板形产生影响。
定期检查和维护轧机设备，保持其正常状态，对于控制板形至关重要。
4. 轧机辊系布置。
轧机辊系布置的合理性会对板形产生直接影响。
轧机辊系的过柱、过程和反曲等布置方式，可以通过对带材的实际形变过程进行控制，达到改善板形的效果。
三、改善措施为了控制热轧带钢的板形，可以采取以下措施：1. 合理调整和控制轧制工艺参数。
(金属轧制工艺学)6板带材高精度轧制和板形控制
1、调压下
➢原理：改变原始辊 P 缝
➢（ 2）张力、轧 制 P1 速度、轧制温度及 P2
T1 C
T2
i δP
efg
摩擦系数等变化的 调整。
δS
δh
α
0 S1
S2
h2 h1
T2>T1 h2<h1 S2>S1
β H h(H)
2021/1/14
15
板带厚度控制方法
（3）压下调整量ΔS0的计算
2021/1/14
2021/1/14
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液压弯辊技术
2021/1/14
38
板形控制新技术和新轧机
液压弯辊控制虽是一种无滞后的辊型控制的有 力手段，促它还有一定的局限性。
➢ 首先，它受到液压油源最大压力的限制，致使它还 不能完全补偿在更换产品规格时实际需要的大幅度 曲线变化。
➢ 而且实践表明，弯辊控制对于轧制薄规格的产品、 尤其是对于控制“二肋浪”等作用不大，有时还会 影响所轧出板带的实际厚度。
➢（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↓
2021/1/14
12
板带厚度变化的原因和特点
影响轧制力变化的因素：
➢（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↓
➢（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。
P
2 31
P
g
H2> H1
h2 > h1
δh α
δH Q3 >Q2 β
0 S0
h1 h2
H1
H2 h(H)
调整张力控制厚度原理图
热轧带钢生产中的板形控制范文
热轧带钢生产中的板形控制范文摘要：热轧带钢生产过程中，板形控制是一个重要的技术环节。
良好的板形控制可以确保产品的质量，并提高生产效率。
本文通过分析热轧带钢生产中板形控制的关键因素和技术手段，总结了一套有效的板形控制方案，并提出了进一步的改进措施，旨在为热轧带钢生产中的板形控制提供参考。
关键词：热轧带钢；板形控制；关键因素；技术手段一、引言热轧带钢是一种重要的钢材产品，广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造等领域。
在热轧带钢的生产过程中，板形控制是一个关键的环节。
良好的板形控制可以保证产品的尺寸精度，提高产品的质量，减少产品的浪费，提高生产效率。
因此，研究和探索热轧带钢生产中的板形控制技术具有重要的实际意义。
二、热轧带钢生产中的板形控制关键因素在热轧带钢生产过程中，板形控制受到多种因素的影响。
下面对一些关键因素进行了分析：1.原材料质量：原材料的质量对最终产品的板形控制有重要影响。
原材料的硬度、平直度、尺寸精度等都会影响热轧带钢的板形。
2.轧机参数：轧机参数对板形控制有直接影响。
轧机的入口温度、轧制力度、轧辊的几何形状等参数都会影响板形。
3.辊道调整：辊道的调整能够直接改变板形。
通过调整辊道的水平度、垂直度、辊冠等参数，可以获得理想的板形。
4.冷却措施：冷却措施可以改变钢材的温度分布，进而影响板形。
冷却方式、冷却速度等参数都会对板形产生影响。
以上因素只是热轧带钢生产中的一部分，还有许多其他因素也会对板形控制产生影响。
了解这些关键因素，并采取相应的措施进行控制，是有效控制板形的基础。
三、热轧带钢生产中的板形控制技术手段在热轧带钢生产中，有多种技术手段可用于板形控制。
下面介绍几种常用的技术手段：1.辊道调整：通过调整辊道的水平度、垂直度、辊冠等参数，可以改变钢材的板形。
辊道调整是热轧带钢生产中最常用的板形控制手段之一。
2.冷却措施：通过改变冷却方式、冷却速度等参数，可以改变热轧带钢的板形。
冷却措施是一个非常有效的板形控制手段。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制导言热轧带钢是广泛应用于各行各业的一种重要材料，其生产质量直接关系到各领域的使用效果。
在热轧带钢生产过程中，板形控制是保证带钢质量稳定的重要环节。
本文将介绍热轧带钢生产中的板形控制方法及其关键环节。
热轧带钢的板形控制方法热轧带钢的板形控制是通过控制轧制力、温度、轧制参数、板形机构和辊系质量等一系列环节来实现的。
下面将分别介绍各环节的作用和控制方法。
轧制力控制轧制力是热轧带钢生产中的重要参数之一，其大小直接影响着带钢的板形。
一般来说，轧制力越大，带钢的板形越难控制。
因此，正确控制轧制力是实现板形控制的重要手段之一。
控制轧制力的方法包括调整轧辊直径、倾斜角度和绕组角度等。
其中，减小轧辊直径可以减小轧制力；合理地调整倾斜角度和绕组角度可以使轧制力分布更加均匀，从而减少板形变形。
温度控制温度是热轧带钢生产中影响板形的另一个重要因素。
带钢的温度会影响其塑性变形，从而影响轧制力的大小和分布。
因此，正确控制带钢温度也是实现板形控制的重要手段之一。
控制带钢温度的方法包括合理设置加热炉的进出口和布置，对带钢进行预弯曲等。
其中，合理设置加热炉的进出口和布置可以控制带钢的温度分布，从而减少板形变形；预弯曲则可以在热轧压下后通过弹性复原抵消因轧辊形变引起的板形变形。
轧制参数控制轧制参数也是热轧带钢生产中影响板形的重要因素之一。
其中，轧制速度、轧制行程、辊系间距等参数都会影响带钢的板形。
因此，在热轧带钢生产中必须通过控制这些参数来实现板形控制。
正确控制轧制参数可以通过合理设置轧制参数和充分利用各项设备的功能来实现。
例如，通过预弯曲或者预拉伸来调整轧制参数，从而减小带钢的板形变形；通过调整辊系间距等参数，可以减少轧制力分布的不均匀性，进而减少带钢的板形变形。
板形机构控制板形机构是热轧带钢生产中起到非常重要作用的设备，其主要作用是通过改变辊系的几何形状来实现带钢的板形控制。
板形机构在生产中可以通过控制机构的布置、调整机构的形状等来实现板形控制。
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板带材高精度轧制和板形控制
板带轧制产生两个过程：轧件塑性变形过程和轧机弹性变形（弹跳）过程。
轧机弹跳方程h=s o’+p/k h- ----轧出带材厚;s o’：理论空载辊缝;p：轧制力;k：轧机刚度
直线A线，又称轧机弹性变形线，斜率k为轧机的刚度
零位调整后的弹跳方程
厚控方程h =s。
+(p-p。
)/k
s。
----考虑预压变形的相当空载辊缝
轧件塑性变形过程：
当来料厚度一定，由一定h值对应一
定p值可得近似直线B线，又称轧件
塑性变形线（斜率M为轧件塑性刚度
系数）。
与A线相交纵坐标为轧制力p，
横坐标为板带实际厚度h
C线：该线为等厚轧制线
厚度控制实质：不管轧制条
件如何变化，总要使A，B两线
交于C线，即可得到恒定厚度（高
精度）的板带材。
板带厚度变化的原因和特点（影响出
口厚度的因素）
S。
----由轧辊的偏心运转、磨损与热膨胀及轧辊轴承油膜厚度的变化所决定。
它们都是在压下螺丝定位时使实际辊缝发生变化的
K ----在既定轧机轧制一定宽度的产品时，认为不变
P -----主要因素：故可影响到轧制力的因素必会影响到板带的厚度精度（使B线发生偏移）（1）轧件温度、成分和组织性能的不均对温度的影响具有重发性，温差会多次出现。
故只在热轧精轧道次对厚度控制才有意义
（2）坯料原始厚度的不均可改变B线的位置和斜率，使压下量变化，引起压力和弹跳的变化。
必须选择高精度的原料
（3）张力的变化通过影响应力状态及变形抗力而起作用；还引起宽度的改变。
故热连轧采用不大的恒张力，冷连轧采用大张力。
调节张力为厚控的重要手段
（4）轧制速度的变化影响摩擦系数（冷轧影响大）和变形抗力（热轧影响大），乃至影响轴承油膜厚度来改变轧制压力。
对冷轧影响大。
板带厚度控制方法1）调压下改变A（2）调张力改变B 3）调轧制速度
最主要、最基本、最常用的还是调压下的方法。
调压下适用于下图16-2 a b两情况
调压下（改变原始辊缝，即改变A线）：
用于消除轧制力p引起的厚度差（即B线偏移）
调张力
利用前后张力来改变轧件塑性变形线B的斜率以控制厚度。
可不必移动A线，即S。
不必改变，就使h保持不变。
调轧制速度
通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。
•板型及板型不良原因;
板形：板带材的平直度，指浪形，瓢曲或旁弯的有无及程度而言。
决定于延伸率沿宽度方向是否相等，即压缩率是否相同。
在来料板形良好的条件下，它取决与伸长率沿宽度方向是否相等。
若边部延伸率大，则产生边浪，中部延伸大，则产生中部浪形和瓢曲。
一边比另一边延伸大，则产生“镰刀弯”。
对所有板带钢产品，都不允许有明显的浪形和瓤曲。
良好板形的几何条件是什么?
一般而言，产生好的板型的基本条件是：必须使得沿板宽中部及边部的压下率/延伸率相等。
为保证板形良好，必须遵守均匀延伸或所谓“板凸度一定”的原则去确定各道次的压下量。
即轧制前后（入口及出口）的相对凸度值相等：
影响辊缝形状的因素有三点：
1）轧辊的不均匀热膨胀：轧制过程中轧辊的受热和冷却条件沿辊身分布是不均匀的。
2）轧辊的磨损：轧件与工作辊之间、工作辊与支撑辊之间相互摩擦使轧辊磨损不均，影响
辊缝的形状。
3）轧辊的弹性变形：包括轧辊的弹性弯曲和弹性压扁。
轧辊弹性压扁由单位压力分布不均所致。
工作辊和支撑辊间也产生不均匀弹性压扁，直接影响工作辊的弯曲挠度。
轧辊的弹性弯曲为主要影响因素。
辊型及板形控制技术
控制辊型的目的就是控制板形，故辊型控制技术就是板形控制技术，但后者含义广，还包括板形检测技术和板形控制的新技术和新轧机。
1）板型检测技术：采用光学板型仪进行测量，与板型自动闭环控制系统配合使用。
2）常用辊型（板形）控制技术：调温控制法和弯辊控制法
调温控制法：人为向轧辊某些部分进行冷却和供热，改变辊温的分布，以达到控制辊型的目的。
此法不易控，且缓慢。
通常作为辅助手段。
弯辊控制法：通过控制轧辊在轧制过程中的弹性变形来快速调整辊缝的方法。
其中包括液压弯辊技术：利用液压缸施加压力使工作辊或支撑辊产生附加弯曲，以补偿由于轧制力和轧辊温度等工艺因素的变化而产生的辊缝形状的变化，保证生产出高精度的产品。
该技术又分为弯工作辊和弯支撑辊两种方法
3）板形控制新技术和新轧机：
HC轧机：高性能板形控制轧机两种：六辊轧机。
新四辊轧机。
带移动辊套的轧机（SSM）；大凸度支持辊轧制法（NBCM轧制法）
支持辊的凸度可变（VC辊）技术；特殊辊型的工作辊横移式轧机。
工作辊横移式CVC轧机（辊型呈S型图a）和UPC轧机（辊型呈雪茄型图b）。
辊缝控制（NIPCO）技术；双轴承座弯辊（DCB）技术
对辊交叉（PC）轧制技术
泰勒轧机
此外还有FFC轧机（异径五辊轧机）、UC轧机、
Z型轧机及自动补偿（SC）支承辊系统。
影响出口厚度的主要因素有哪些？当这些影响因素变化时对轧件出口厚度将产生什么样的影响？
板型有哪些表示方法
相对长度表示法横向最长和最短的相对长度差得他L/L作为版型表示法波形表示法矢量表示法残余应力表示法断面形状多项式表示法厚度相对变化量差表示法
板、带钢平直度主要有哪些控制的方法?
一、辊系的弹性弯曲：工作辊的弹性弯曲直接使轧件产生横向厚差，一般而言，实际生产中容易产生中部厚、边部薄的轧件，这就产生边浪。
控制辊系的弯曲变形就可以控制轧件的凸度，从而控制板形。
液压弯辊方法：在轧辊的辊颈上施加与轧制力同方向的弯辊力（正弯辊）或与轧制力相反方向的弯辊力（负弯辊）从而减少或增加工作辊的弯曲变形，达到控制板形的目的。
效果：正弯辊可使工作辊的弯曲变形变小，可消除边浪。
负弯辊可使工作辊的弯曲变形变大，可消除中浪。
采用液压弯辊的方法进行板形调控反应迅速。
改变工作辊---支承辊之间的压力分布。
采用阶梯形的支承辊使轧件与接触区等宽即可消除有害接触区。
二、改变原始辊型
带凸度工作辊工作辊原始磨削辊型直接影响有载辊缝，从而影响轧件的截面形状。
工作辊的凸度越大，则相应的轧件的凸度越小。
如工作辊的实际凸度偏小，则在生产中轧件的凸度越大，产生边浪形式的轧件。
要消除这一板形缺陷，可采用正弯辊的方法。
三、轧辊的热凸度
由于辊身沿轴向温度分布不均,一般中间温度高于边部温度，从而产生热凸度ΔDt。
它与原始磨削凸度一样，使轧件板凸度减少，从而消除边浪。
但过大的热凸度则会产生中间浪。
一般采用冷却水对热凸度进行调控。
四、轧辊的磨损
主要表现为工作辊的磨损，尤其是热轧其磨损量十分大，其对板形的影响不可忽视。
现场解决办法：采用合适的轧制次序：先宽后窄，避开磨损的突变区。
采用在线磨辊（ORG技术）的方法，以达到自由轧制的目的。
采用施加合适的弯辊力，对轧辊磨损后的板形进行快速调控。
轧制制度设计
1，轧制制度包含哪些基本内容？
压下制度速度制度温度制度张力制度及辊型制度等其中主要是压下制度和辊型制度。
2.确定轧制制度的原则和要求
1在设备能力允许条件下尽可能提高产量
2保证操作稳定的条件下提高质量
3考虑板材组织性能及表面质量要求
3.压下规程设计概括为理论方法和经验方法。
4，热连轧精轧机组轧制规程设定计算的一般步骤是怎样的？
1.输入给定数据
2.确定轧制总功率
3.负荷分配
4.确定各机架出口厚度
5.确定最末机架的出口速度
6.其他机架轧制速度的确定7功率校核8轧制压力计算9.各机架压下位置的设定。