轧制板形控制理论及技术.

P0 0 S0’ g S
k α f h（ f ） f=(P- P0)/k
0
x x x
H
h
P0：预压靠力
S0’ ：原始空载辊缝 S0 ：考虑预压变形时的(相当)空载辊缝 对应弹跳方程：
S ：压力为0时辊缝指示器读数
P P0 h S0 K
1.2 塑性曲线
当 B、H、R、…….均一定时,可认为P随h而变
P
0 S2 S1
S3 h 2 h 1 h 3
H h(H)
3）影响P的因素←轧件及工艺方面原因 （1）轧件温度、成分、组织性能不均等
P 2 1 T2ْC< Tْ1C h2>h1
热轧TْC↕－－ TْC↓→ σ↑（K↑）→ P↑→ P/K↑→ h↑
P2
P1
0 S0
h1
h2
H
h(H)
冷轧－－σ↑（K↑）→ P↑→ P/K↑→ h↑
1 PE P 1 m1 s1 m2 s 2 K
入口、出口张力因子 m1取0.5～0.667、m2取0.335～0.5）
P
2 1 H 2>H 1 h2>h1 h1 h2 H1 H2 h(H)
（4）坯料尺寸变化
P2 P1
0 S0
B↕、H↕→∆h↕→P↕→P/K↕→ S↕→ h↕
P 2
P2
P1
1
σ2>σ1 h2>h1
0 S0
h1 h 2
H
h(H)
（2）速度变化－－通过f、油膜厚度、变形抗力等起作用
P 1 2
热轧
V 2>V 1
油膜厚度↑ h2<h1
P1
P2
• 辊速V↕较大时油膜厚度↕→S↕→h↕
• V↑→油膜厚度↑→S↓→∆h↑→h↓
V↑
0 S0
h2
h1
H
h(H)
S 冷轧V↕ → f↕→ P↕→S↕→h↕ →油膜厚度↕→ P↕→S↕→h↕ V↑→f↓→σ↓→P↓→P/K↓→ S↓→ h↓
2）考虑预压变形时P－H图
P P
C—等厚线
弹跳方程： h：出口厚度
h S0
P P0 K
S0 ：考虑预压变形时的(相当)空载辊缝
P0 0 α S0 (P- P0)/k h β
P0：预压靠力 K：轧机刚度系数
H (H)h
P：轧制压力
• 可较直观地分析H、h、P以及S0等参数关系，是弹跳方程和塑性方程联 解的一种图解形式； • 直观地反映了轧制条件和轧机刚度对h的影响，并能对轧机操作调整进 行分析，是厚控的基础。
S0’ S0
• 轧机刚度系数 K＝tgα =∆P/∆f
kg/mm
• K物理意义：当轧机产生单位弹性变形时所需施加的负载量。
2）考虑预压变形时弹性曲线
gkl与0k’l’对称
l’ 压缩 k’ f’ S 人工零位 S0 S0 h P
l
拉伸
gf＝ 0f’=S 0f= S0’+ S ＝ S0 P= P0
辊缝指示器
Institute》
《 The Iron and Steel
《ISIJ International》等。
方法：
从基本理论掌握入手，理论联系实际，学会分析及
解决实际问题的方法和能力。
第二讲
厚度控制原理及技术
厚度是板带钢最主要尺寸质量指标之一，厚度自控是现代板带生
产中不可缺少的重要组成部分。 高精度指厚度h 纵向的精确度---主要取决于有载辊缝的大小 横向的精确度---主要取决于有载辊缝的形状
2 厚度变化原因及特点（规律）
2.1 厚度差（h↕）类型：
1）头部厚度偏差：
主要原因：空载辊缝设置不当；
来料参数↕时未能及时调整S0 ；
2‘
件厚
设定值 3‘
1‘ 2 1 3
件长
2）同板厚差（纵向厚差）： 主要原因：是P↕→使辊缝S0不变的情况下h↕
2.2 厚度变化主要原因及特点
1）影响K的因素
h S0
P
S↓
1 2
P1
P2
V 2>V 1 （f 2< f 1） h2<h1
h2 h 1 H h(H)
0 S0
（3）张力变化－－通过Qp、K起作用 例：穿带、抛钢时，带钢头、尾张力是突然↑or消失的
P 1 q 2>q 1 h2<h1
P1
P2
2
0 S0
h2 h1 H
h(H)
q↕→Qp↕、K↕→P↕→头尾出现两个厚度增大区→↑切损 带张力时的轧制力
P P0 K
K：当轧机产生单位弹性变形时所需施加的负载量 K＝f（P、B、V、辊材质、凸度、D工与D支接触状态…..） • 一般认为：在一定轧机上对一定产品B，可认为K不变
P K2 K1
K2> K1
• K↑→有利轧更薄 目前一般K>500～600t/mm
0 S0
h2 h1
H

h(H)
2）影响S0的因素 S0 决定轧机弹跳起始位置，包含： • 压下位置↕→即S0↕→h↕； • 轧机部件热胀、辊磨损、偏心→S0↕→h↕；
• 研究其：影响因素、变化规律、控制措施
1 P－h 图的建立
1.1 弹性曲线 －－表示轧机弹性变形与轧制力间关系曲线 建立方法--实测 分 轧板法－－改变辊缝S法、固定辊缝S法； 压靠法－－人工零位法；
1）典型图示： P
l
P ∆P
P
g
∆f
k
α f f h
S0’： 原始空载辊缝 H h f：轧机弹性变形量
学习目的：
•了解及掌握高精度轧制技术基础理论知识。
•了解当前国内外现代轧制技术的（现状、特点、发展） 新工艺、新技术、新发展
学习要求：
•了解该学科的核心、科学前沿、发展动态。 如: 阅读国内核心刊物--《钢铁》、《轧钢》、 《金属学报》、《特殊钢》等；
国外刊物--《 Iron and
Steel Engineer》
轧制板形控制理论及技术
教材：
金属塑性加工学－－轧制理论与工艺（第二版） 王廷溥，齐克敏主编，2002
主要参考书：
1，高精度轧制技术，黄庆学 梁爱生著，冶金工业出版社，2002。 2，高精度板带材轧制理论与实践，{美}V.B金兹伯格著， 姜明东 王国栋等译，冶金工业出版社，2000 3，带钢热连轧的模型与控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 4，带钢冷连轧计算机控制，孙一康著，冶金工业出版社，2002 5，金属塑性加工学----轧制理论与工艺（第二板）， 冶金工业出版社，2001 6，
P
∆Pi β
∆hi
h3 h1 h2
H
(H)h
定义：件塑性刚度系数
M tg
Pi hi
1.3 弹－塑性曲线（P－H图）
为了讨论方便，弹、塑性曲线均用直线代替：
1）不考虑预压变形时P－H图 P
P
0
α S0 h
β H (H)h
• 对应弹跳方程基本形式：
h S0
P K
S0：将曲线以直线取代时的（假定）空载辊缝 K：轧机刚度系数