板形控制概述
板形控制概述
复杂，因此板形控制系统是一个多变量，强耦合，非
线性的复杂控制系统。随着用户的要求逐渐增高，以
冷轧板形控制技术发展现状
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板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机 （CVC）
• a. 中间位置
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b. 正凸度
c. 负凸度
板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机 （CVC）
• 分为CVC-4H和CVC-6H轧机
• CVC-4H轧机为四辊轧机，工作辊辊型磨削加工成具 有一定曲线特征的形貌，实现轧机辊缝形状的连续可变。
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板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
•HC及其它轧辊横移式轧机
• 日本日立公司创立的HC轧机，即中间辊可以轴向移动的 六辊轧机，由于消除带宽以外工作辊与支撑辊间的接触，从 而减小了工作辊挠度和带材边部减薄，并可以根据需要进行 调整，提高了板形控制的能力，目前已得到了越来越广泛的 应用。 • 在HC轧机可移动中间辊和工作辊弯辊的基础上，增设中 间辊正弯辊，成为UC轧机，因而具有更强的板形控制能力。 在HC轧机的基础上，还可派生出工作辊也可以轴向移动的 HCMW,UCMW 六 辊 轧 机 ， 仅 对 工 作 辊 进 行 轴 向 移 动 的 HCM四辊轧机等。 • 工作辊轴向移动不仅有利于控制板形，对均匀工作辊磨 损也是非常有利的措施。无论是工作辊移动还是中间辊移动， 都提高了弯辊力的作用效果。
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➢轧机装备水平不断 提高； ➢板形检测设备的精 度和稳定性不断提高； ➢板形控制系统硬件 平台配置的不断完善 和提高。
板形控制概述
冷轧板形控制技术发展现状
• 冷轧板形控制技术代表轧钢领域单项技术最高水
简述板型控制技术
简述板型控制技术一、引言板型控制技术是指通过对生产过程中的板材进行加工、调整和控制，使其达到预期的形状和尺寸，从而保证产品的质量和精度。
随着工业自动化水平的不断提高，板型控制技术在各个行业中得到了广泛应用。
二、板型控制技术的分类1. 传统板型控制技术：主要包括手工调整、机械调整和液压调整等方法。
这些方法虽然简单易行，但是存在效率低下、精度不高等问题。
2. 数字化板型控制技术：主要包括数值控制（NC）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助加工（CAM）等技术。
这些技术可以实现自动化加工和精确控制，提高生产效率和产品质量。
三、数字化板型控制技术的应用1. 数值控制：数值控制是一种通过计算机程序来自动化加工的方法，可以实现复杂曲面的加工和精确度高达0.001mm以上。
在汽车、航空航天等领域中得到广泛应用。
2. 计算机辅助设计：计算机辅助设计是一种利用计算机来辅助完成产品设计的方法，可以实现快速、准确、灵活的设计。
在建筑、机械制造等领域中得到广泛应用。
3. 计算机辅助加工：计算机辅助加工是一种利用计算机来控制加工设备进行自动化加工的方法，可以实现高效率、高精度的生产。
在电子、船舶等领域中得到广泛应用。
四、数字化板型控制技术的优势1. 提高生产效率：数字化板型控制技术可以实现自动化加工和快速调整，大大提高了生产效率。
2. 提高产品质量：数字化板型控制技术可以精确控制产品尺寸和形状，保证了产品的质量和精度。
3. 降低成本：数字化板型控制技术可以减少人力投入和误差，降低了生产成本。
五、数字化板型控制技术的发展趋势1. 智能化：未来数字化板型控制技术将更加智能化，可以自主学习和调整生产过程。
2. 多功能性：未来数字化板型控制技术将不仅可以实现板材加工，还可以实现多种材料的加工。
3. 网络化：未来数字化板型控制技术将更加网络化，可以实现远程监控和管理。
六、结论数字化板型控制技术是当前工业自动化的重要组成部分，具有广泛的应用前景和优势。
板形控制概述
式中 ： hc为带钢中部厚度
a 1 a2 a3 a 4 表示断面形状特征的系数
RAL 板形控制的基本理论
任何一个给定的断面形状都可以用上式 来表达。但是除一次项与两侧压下不等有关 外，一般认为带钢是左右对称的，所以奇次 项不存在，同时为简化计算，忽略高次项， 因而上式可以简化为：
b. 边部金属和内部金属的流动规律也显著不同：边部金属 所受侧向阻力比内部要小得多，侧向阻力为0。
RAL 板形控制的基本理论
边部减薄
凡是影响轧制力分布的因素，也影响工作辊的压扁分 布，必然影响边部减薄。例如增大压下量，轧制硬质材料等 均会引起边部减薄量增大。采用较大工作辊直径，一方面会 使轧件与轧辊的接触弧长增加，从而增大纵向阻力，助长横 向流动，另一方面又会加大接触压扁，所以必然会引起边部 减薄增大，由此可知，工作辊直径越小，则边部减薄也越小。 可改变辊形来减小边部减薄，例如采用双锥度工作辊以及可 横向抽动的单锥度工作辊。
又有 故有
T（x)=T0 T ( x)
T（x）=E （ x) （其中 E 为弹性模量）
(x)=T（x） 1
E
RAL 板形控制的基本理论
d. 带钢断面的多项式表示
带钢的板形与带钢的断面形貌有关，所以为了控制 带钢的平直度，可以将带钢的板形用断面形状参数来 表示。带钢断面形状可以用带钢厚度（带钢半厚） h(x)与板宽方向离开中心线距离x之间的数字表达式来 表示。
RAL 冷轧板形控制技术发展现状
CVC轧机控制板形的特点
CVC辊型和弯辊是CVC轧机控制板形的两种独立的控 制方法。一般来说，一种方法只能控制一种简单的板形缺 陷（对称边浪或中间浪），两种方法配合一起使用才能既 控制第一种简单的又能控制第二种复杂的板形缺陷（四分 之一浪或者边中复合浪）。但如果两种方法使用不当，第 二种板形缺陷则不能得到有效控制。因此，存在CVC辊型 调整与弯辊力调节两种方法最佳配合的问题。理论上最佳 配合的目标函数是出口带材的横向张力分布均匀，使总张 力消失后带材平直度达到板形精度的要求。
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。
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保证产品质量的关键环节之一。
板形控制主要包括轧制工艺参数的调整和辊系结构的优化两方面。
本文将从这两个方面进行详细的介绍。
一、轧制工艺参数的调整1. 温度控制：热轧带钢的温度对板形控制有着重要影响。
过高的温度会导致带钢热膨胀，从而产生较大的板凸度；过低的温度则会导致带钢冷却过快，使得带钢变形不均匀。
因此，必须对热轧带钢的温度进行精确控制，确保其在适宜的温度范围内进行轧制。
在实际生产中，可以通过控制热轧带钢的加热温度、热轧温度和冷却方式等来实现温度控制。
可以采用先控制热轧带钢的加热温度，确保钢坯达到适宜的温度范围，然后通过控制热轧带钢的入口温度和轧制温度来进一步调整温度进行控制。
同时，还可以优化冷却方式，如采用水冷、风冷等方法进行冷却，以达到更好的板形控制效果。
2. 速度控制：热轧带钢的速度对板形控制同样具有重要影响。
速度过快会导致拉伸应力过大，从而使板形产生波状或弓形变形；速度过慢则会导致带钢在轧制过程中受到过多的应力作用，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对轧制速度进行合理的控制。
可以通过调整轧机的传动装置、辊道的排列方式、模块的配比等来实现速度控制。
同时，还可以通过控制轧机的压下量、变形度等工艺参数来进一步调整速度进行控制。
3. 张力控制：热轧带钢的张力对板形控制同样具有重要影响。
张力过大会导致带钢产生不均匀的塑性变形，从而使板形产生波状或弓形变形；张力过小则会导致带钢发生塑性回弹，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对张力进行精确的控制。
可以通过调整轧机的辊道间隙、调整轧机的压下量、调整轧机的传动装置等来实现张力控制。
同时，还可以采用张力控制系统进行实时的张力监测和调整，以确保带钢在轧制过程中保持适宜的张力。
二、辊系结构的优化1. 辊系选择：辊系的选择对板形控制具有重要影响。
辊系的结构参数、辊型和辊材质等都会对板形产生影响。
合适的辊系选择可以实现板形的稳定控制，提高产品的表面质量和机械性能。
《板形控制方法》课件
当轧制力增大时，轧机的弹塑性 变形程度增加，轧材的延伸率增 大，从而使得板材的横向厚度差 减小，板形趋向于平坦。
重要因素
•·
然而，过大的轧制力可能导致轧 机负荷过大，影响轧机的稳定性 和寿命，同时也会使得轧材表面 粗糙度增加，影响产品质量。
轧制温度对板形的影响
关键因素
同时，轧材温度的均匀性也会影响板形 的质量。温度不均匀会导致轧材的变形 不均匀，进一步影响板形的平整度。
当轧材温度升高时，其变形抗力减小， 轧机的功率消耗降低，有利于提高轧机 的生产效率。
轧制温度是影响板形的关键因素之一。 在轧制过程中，轧材的温度变化会影响 其变形抗力和轧机的功率消耗。
•·
轧制速度对板形的影响
间接影响
轧制速度对板形的影
•·
响是间接的，主要通
过影响轧机的振动特
性和轧材的变形过程
来影响板形。
02
板形是衡量板带材质量的一项重 要指标，对于后续加工和使用具 有重要影响。
板形的重要性
良好的板形可以提高板带材的平直度 、表面质量和整体性能，从而满足各 种加工和使用的需求。
不良的板形会导致板带材出现波浪、 翘曲、瓢曲等缺陷，影响其使用性能 和外观质量。
板形控制技术的发展历程
1
早期的板形控制技术主要依靠经验和实践，通过 调整轧机参数和操作技巧来控制板形。
详细描述
通过机器学习和人工智能技术，可以对板形控制过程中的数据进行实时分析和处理，实 现更加精准和智能的控制效果。同时，利用深度学习等技术，可以对板形控制算法进行
优化和改进，进一步提高控制精度和效率。
多目标优化与协同控制在板形控制中的研究
总结词
多目标优化和协同控制是当前控制领域 研究的热点问题，将其应用于板形控制 中具有重要的意义。
板形控制简介
H (y )
y
Δy
两边取增量可得：
H ( y )L( y ) H ( y ) L( y ) [h( y )l ( y ) h( y )l ( y )]1 u( y )y h( y )l ( y )u( y )
两式相除得到：
第八讲 板形控制
二、板形与横向厚差的表示方法
1. 横向厚差
（1）假设板带材来料和轧后的断面形状是对称的。
Hz
Hb
hb
hz
H b H z H b
hb hz hb
第八讲 板形控制 板带轧机系统自动控制 6
1. 横向厚差
（2）板带材来料和轧后具有复杂断面形状。
h hs he hz b/2 ys ye
he hs
7
y
相对Ye的厚度差 相对Ys的厚度差
第八讲 板形控制 板带轧机系统自动控制
2. 板形
板形：宽度上最长和最短条之间的相对长度差度量
单位：相对长度差以10-5作为一个单位，称为I
第八讲 板形控制
板带轧机系统自动控制
8
2. 板形
W
n —— 板形半波长
f
0
f —— 板形最高波峰
n
L
Ln L
H b H
hb h
Hz
Hb
hb
hz
第八讲 板形控制
板带轧机系统自动控制
10
新观念：板形平直度和横
向厚差相互影响
b
优
点：考虑了金属横向
流动，保证板形平直度和
h (y )
y Δ y+ du Δy dy
11
横向厚差都满足要求。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制，重要性不可忽视。
板形是指带钢在加热、轧制、冷却等工艺过程中所产生的板材几何形状的特征。
优秀的板形控制可以保证带钢的质量和性能，提高产品的市场竞争力。
板形控制主要涉及到工艺设计、机械设备、工艺参数和辅助控制手段等方面。
下面将详细介绍板形控制的相关内容。
首先，工艺设计是实现优秀板形控制的基础。
工艺设计要充分考虑加热炉、轧机和冷却设备等的配套性能和优化布置。
加热工艺设计要合理控制加热温度和速度，避免板材表面烧伤和内部结构变形。
同时，轧机的选择和布置要符合板材的特性，保证板材的厚度均匀性、宽度偏差和形状控制的稳定性。
冷却设备的设计要满足板材的冷却速度和控制要求，避免板材的变形和缺陷。
其次，机械设备对板形控制起到至关重要的作用。
加热炉要具备恒温、均匀加热的能力，避免板材局部温度差异引起的变形。
轧机要具备高质量的轧辊、轧制力控制等功能，确保板材的均匀变形和良好的表面质量。
冷却设备要有合理的布置和冷却参数，保证板材在冷却过程中的形状稳定。
第三，工艺参数的选择和调整对于板形控制具有重要意义。
加热温度和速度要控制在合理范围内，避免板材表面和内部温度梯度过大引起的变形。
轧制力、轧制速度和轧制间隙要根据板材的性质和要求进行合理的调整，保证板材的均匀变形和形状稳定。
冷却温度和速度等参数要控制在合理的范围内，避免板材在冷却过程中的变形和缺陷。
最后，辅助控制手段的应用可以提高板形控制的精度和稳定性。
例如，引入轧制力控制系统、辊形调整系统和垫板调整系统等，可以实时监测和调整轧机的工作状态，及时纠正板材的偏差和变形。
同时，利用数字化技术和智能控制系统，对板形控制进行实时监测和数据分析，提高板形控制的效果和精度。
总之，热轧带钢生产中的板形控制是一项复杂而关键的工作。
通过合理的工艺设计、优质的机械设备、合理的工艺参数和先进的辅助控制手段的应用，可以实现优秀的板形控制，提高带钢产品的质量和竞争力。
热轧带钢生产中的板形控制（三篇）
热轧带钢生产中的板形控制热轧带钢是一种由连续轧机通过高温轧制过程中制造的带状钢材，具有广泛的应用领域，如建筑、机械制造、汽车工业等。
然而，在热轧带钢生产过程中，由于各种因素的影响，往往会出现板形问题，即钢带在轧制过程中出现不平整、弯曲或起波等现象。
这不仅影响了带钢的质量和性能，还会给下道工序的加工带来困难和影响。
因此，热轧带钢生产中的板形控制至关重要。
板形问题的产生原因多种多样，下面将分析几个主要的因素，并介绍相应的控制措施。
1. 型辊和辊系的设计和调整：型辊是轧制过程中起着塑性变形和形状控制作用的关键元件。
首先，型辊的选择应根据带钢的要求和钢种的性质进行选择，以确保能够得到所需的板形公差。
其次，型辊和辊系的调整是关键，应确保辊系的轴线垂直于水平线，并且各辊之间的间隙和压力均匀，以避免板形问题的产生和扩大。
2. 加热温度的控制：加热温度是热轧带钢生产中的重要参数之一，直接影响到钢材的塑性变形和板形控制。
在加热过程中，应控制好加热温度的均匀性和稳定性，避免温度过高或不均匀导致的板形问题。
此外，还应注意控制加热速度和冷却速度，以控制好板坯的温度梯度，避免板坯的不均匀热胀冷缩引起的板形问题。
3. 轧制工艺的优化：轧制工艺是实现板形控制的关键。
首先，应合理选择轧制规范，确定合适的轧制温度和轧制比例，以控制好板材的塑性变形和减小残余应力。
其次，应注意轧制过程中的控制，在控制好板材的进给速度和板坯的温度梯度的同时，要控制好辊系的磨损和辊承力等参数，以避免板形问题的产生。
4. 板形测量和反馈控制：板形问题的产生往往是由于辊系和工艺参数的变化引起的，因此要及时发现和识别板形问题的存在和变化，就需要进行板形的测量和反馈控制。
目前，常用的板形测量方法主要有激光束法、光干涉法和摄像机法等，通过对板形的实时测量和分析，可以及时调整辊系和工艺参数，以达到板形控制的目的。
总之，热轧带钢生产中的板形控制是一个复杂的问题，需要从多个方面进行综合分析和控制。
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➢轧机装备水平不断 提高；
➢板形检测设备的精 度和稳定性不断提高 ；
➢板形控制系统硬件 平台配置的不断完善 和提高。
冷轧板形控制技术发展现状
• 冷轧板形控制技术代表轧钢领域单项技术最高水 平之一。板形控制是厚度控制沿带材宽度方向上的延 伸，调节机构多，各板形调节机构对板形的影响规律 复杂，因此板形控制系统是一个多变量，强耦合，非 线性的复杂控制系统。随着用户的要求逐渐增高，以 及市场竞争的愈加激烈，国内主要冷轧带材生产厂均 在冷轧生产线上使用板形控制系统，而这些板形控制 系统全部依赖进口。全世界只有极少数著名跨国公司 可以提供全套工业生产所需的冷轧板形控制技术与控 制系统。
b. 边部金属和内部金属的流动规律也显著不同：边部金属 所受侧向阻力比内部要小得多，侧向阻力为0。
板形控制的基本理论
•边部减薄
• 凡是影响轧制力分布的因素，也影响工作辊的压扁分 布，必然影响边部减薄。例如增大压下量，轧制硬质材料等 均会引起边部减薄量增大。采用较大工作辊直径，一方面会 使轧件与轧辊的接触弧长增加，从而增大纵向阻力，助长横 向流动，另一方面又会加大接触压扁，所以必然会引起边部 减薄增大，由此可知，工作辊直径越小，则边部减薄也越小 。可改变辊形来减小边部减薄，例如采用双锥度工作辊以及 可横向抽动的单锥度工作辊。
冷轧板形控制技术发展现状
•国内外市场的激烈竞争 •下游产业对带钢板形质量要求的提高
•国外公司对板形控制技术的封锁
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ•板形控制技 术研究势在必
行
冷轧板形控制技术发展现状
• 我国板形研究的发展方向 研究建立一系列板形控制核心模型，不断发展板形控制理 论，通过实际生产实验开发和完善板形控制系统，使其在工 业生产中能够长期稳定运行，扩大国产板形控制技术的工业 应用范围，为国内冷轧企业的技术水平提高提供技术支持。 开发出具有自主知识产权的板形控制系统，打破国外公司 的技术垄断； 从整体上提升我国冷轧机的板形控制水平，提高我国冷轧 带材产品的附加值和技术含量，提高我国冷轧带材企业的国 际市场竞争力。
• 为了获得平直的带钢，应使带钢中部和边部有相 等的延伸量，应该保证：
•即
•由此可得
板形控制的基本理论
• 上式也可以写成下面两种形式
•和
• 由此可见，要满足均匀变形的条件，保证带钢平直 ，则必须使带钢轧前凸度 与轧后凸度 之比等于延伸 率 。或者轧前的相对板凸度(△/H)等于轧后的相对板 凸度（ /h），即保持相对板凸度一定。
冷轧板形控制技术发展现状
• 六辊轧机的分类
冷轧板形控制技术发展现状
• 六辊轧机板形调节机构主要有工作辊正/负弯辊、 中间辊正/负弯辊、轧辊倾斜和中间辊横移控制。六辊 HC/UC类轧机刚度大、板形控制能力强，常用于单机架 配置的生产，或者用于连轧机组中的末机架配置，用于 实现成品带钢的板形控制。
冷轧板形控制技术发展现状
较低
冷轧板形控制技术发展现状
• 引进的板形控制技术应用现状 • 一是引进的板形控制系统与国内生产企业的设备生产 情况并不完全符合，板形控制系统功能单一，对产品规格 和品种有严格的限制，难以满足多样化产品的生产要求， 而且对来料带钢的质量要求较高，在来料带钢存在板形缺 陷时很难消除后续生产带来的重叠板形缺陷；二是国外板 形控制系统引进价格极为昂贵，维护费用和备件费用很高 ，中小钢铁生产企业一般都难以负担高昂的引进费用和维 护费用。这限制了国外板形控制系统在国内中小型钢铁企 业的广泛推广应用。
a4主要取决于轧辊凸度分布，单位长度轧制力分 布，弯辊力大小和方向。
板形控制的基本理论
•断面形状特征系数的确定
• 根据板形良好条件有： •带钢来料的断面形状 设为：
•出轧带钢的断面形 状设为：
•则有：
板形控制的基本理论
•为此必须满足： • 这种方法不是以板宽上某一点的板形来描述 ，而是以整个断面的形状来表示板形，所以它能 反映复杂的板形缺陷。
冷轧板形控制技术发展现状
•CVC轧机控制板形的特点
• CVC辊型和弯辊是CVC轧机控制板形的两种独立的控 制方法。一般来说，一种方法只能控制一种简单的板形缺 陷（对称边浪或中间浪），两种方法配合一起使用才能既 控制第一种简单的又能控制第二种复杂的板形缺陷（四分 之一浪或者边中复合浪）。但如果两种方法使用不当，第 二种板形缺陷则不能得到有效控制。因此，存在CVC辊型 调整与弯辊力调节两种方法最佳配合的问题。理论上最佳 配合的目标函数是出口带材的横向张力分布均匀，使总张 力消失后带材平直度达到板形精度的要求。
• 如果施加到标准长度部分的单位张力为 T0 则板宽 方向上某点的单位张力 T(X) 可以表示为：
• 又有 ） • 故有
（其中 为弹性模量
板形控制的基本理论
•d. 带钢断面的多项式表 示
• 带钢的板形与带钢的断面形貌有关，所以为了控 制带钢的平直度，可以将带钢的板形用断面形状参数 来表示。带钢断面形状可以用带钢厚度（带钢半厚） h(x)与板宽方向离开中心线距离x之间的数字表达式来 表示。
• b. 相对长度差表示
•：带钢平直部分的长度 •：带钢瓢曲部分的长
•：相对长度度差 • 相对长度差表示波浪部分的曲线长度相对于平直 •部分标准长度的相对增长量。相对长度差的 为 •一个I单位。
板形控制的基本理论
•c. 张力差表示
• 带钢在张力作用下显在板形缺陷消失，而变为潜在板形缺 陷，此时沿板宽方向出现张力不均匀分布。原来平直部分（即 相对长度差为0的部分）受张力大，而原来有波浪部分（相对 长度差大于0的部分）受张力小。此时板形可以用张力差来表 示。
板形控制的基本理论
•a. 产生板形缺陷的原因 • 如果板带沿宽度方向上各部分有不均一的压下变形 ，则必将产生不均一的纵向延伸。由于带钢是一个整 体，个部分之间必将互相牵制，互相影响。因此带钢 内部就产生互相作用的内应力。当这个内应力足够大 时，就可能破坏带钢个部分之间维持平直的稳定性条 件，带钢上就会产生波浪形，翘曲等板形缺陷。
• 六辊轧机
冷轧板形控制技术发展现状
• 六辊轧机
• 通过上下中间辊沿相反方向进行轴向的相对横移， 改变工作辊与中间辊的接触长度，使工作辊和支承辊在 板宽范围之外脱离接触，可以有效地消除有害接触弯矩 ，使工作辊弯辊的控制效果得到了大幅增强。通过轧机 中间辊的横移，可以适应轧制板宽的变化，实现轧机的 较大横向刚度，具有较强的板形控制能力
冷轧板形控制技术发展现状
•日本
•法国
•德国
•瑞典
•板形控制 技术领先选
手
冷轧板形控制技术发展现状
• 我国板形控制技术的发展现状
•检测 •设备
•控制 •系统
•整体 •水平
•尚未开发 出可成熟用 于实际工业 生产的板形 检测设备
•初步开发 出满足工 业生产的 板形控制
系统
•板形控制 技术整体 水平还比
• 式中 ： hc为带钢中部厚度 •表示断面形状特征的系数
板形控制的基本理论
• 任何一个给定的断面形状都可以用上式 来表达。但是除一次项与两侧压下不等有关 外，一般认为带钢是左右对称的，所以奇次 项不存在，同时为简化计算，忽略高次项， 因而上式可以简化为：
• 由上式可知，只要知道了四个参量hc、a1、a2 、a4 ，则断面形状就完全确定了。系数a1、a2、
板形控制的基本理论
• 根据向量在坐标系中的位置可以确定带钢板形缺陷的 分布趋势
板形控制的基本理论
• 板形矢量 有两个分量 和 ，即
• 根据该矢量在不同象限的位置，可以表示板形的 不同变化趋势和变化的剧烈程度。
板形控制的基本理论
板形控制的基本理论
•边部减薄的原因
a. 轧制力引起轧辊压扁变形的分布特征：边部轧辊压扁量 较小，轧制力越大，边部减薄越严重。
• a. 中间位置
b. 正凸度
c. 负凸度
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机（ CVC）
• 分为CVC-4H和CVC-6H轧机
• CVC-4H轧机为四辊轧机，工作辊辊型磨削加工成具 有一定曲线特征的形貌，实现轧机辊缝形状的连续可变 。
• CVC-6H轧机为六辊轧机，中间辊被磨削加工成具有 一定曲线特征的形貌，通过中间辊横移，实现轧机有载 辊缝的连续可变。
冷轧板形控制技术发展现状
• 森吉米尔轧机
✓ 具有整体铸造（或锻造) 的机架，刚度大，并且轧制 力呈放射状作用在机架的各 个断面上。
✓ 工作辊径小，道次压下率 大，最大达86％。有些材料 不需中间退火，就可以轧成 很薄的带材。
✓ 设备质量轻，轧机质量仅 为同规格的四辊轧机的三分 之一。轧机外形尺寸小，所 需基建投资少。
• 连续可变凸度轧机（ CVC）
• CVC轧机是德国西马克 公司于80年代初开发，第 一台轧机于1982年投入运 转。由于其独特的控制板 截面形状和板形控制特性 ，自研制以来，在钢板带 和铝板带轧制中获得了广 泛的应用。
冷轧板形控制技术发展现状
冷轧板形控制技术发展现状
• 连续可变凸度轧机（ CVC）
冷轧板形控制技术发展现状
• 板形调节机构
•普通四辊轧机
••+
•-
冷轧板形控制技术发展现状
• 普通四辊轧机
冷轧板形控制技术发展现状
• 调节机构主要有工作辊正/负弯辊，轧 辊倾斜控制，板形控制能力较弱，只能 用于一般的冷轧带钢生产，或在连轧机 中作为控制压下机架，而不作为板形调 节机架
冷轧板形控制技术发展现状
板形控制概述
2020年7月17日星期五
主要内容
冷轧板形控制技术发展现状
•板形的一般概念： •带钢是否平直
•平直
•中浪
•边浪
冷轧板形控制技术发展现状
• 导致断带
• 导致后续加 工难度增大