冷軋產(chǎn)品板型控制技術(shù)淺析

王琛

摘 要：文中就冷軋產(chǎn)品板型控制技術(shù)，分析了影響帶鋼板型的主要因素，提出了冷軋板型控制的主要方法，并對軋制過程中板型控制進(jìn)行了討論。

關(guān)健詞：冷軋；板型控制

板型是冷軋產(chǎn)品質(zhì)量的重要評價指標(biāo)。近年來，用戶對產(chǎn)品不斷提出新的要求，飽和的鋼材市場更加促使了各大鋼廠對產(chǎn)品質(zhì)量的重視。在冷軋板生產(chǎn)過程中，板型控制是提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑，是帶鋼平直度、凸度等指標(biāo)的決定性因素。

1 影響板型的主要因素

1.1 原材料

來料為熱軋卷，其主要缺陷多為帶鋼邊部波浪和鐮刀彎。無論是邊浪還是鐮刀彎，經(jīng)過冷軋工藝成型后，均會影響后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 軋制壓下量

壓下量的均勻程度直接影響到帶鋼經(jīng)軋制后沿縱向延伸量的均勻程度，若帶鋼中部壓下量高于兩邊部，就會在產(chǎn)品中部生成鼓浪，當(dāng)兩邊部壓下量高于中部時，又會在帶鋼兩邊部產(chǎn)生邊浪。

1.3 軋輥變形量

在較高的軋制力作用下，軋輥會產(chǎn)生徑向彈性變形，同時由于軋制過程產(chǎn)生的摩擦熱和變形熱，使得軋輥產(chǎn)生熱變形，這兩種變形量均會使得輥縫不勻，造成產(chǎn)品橫向厚度分成不勻。此外，軋輥本身質(zhì)量問題（如輥面壓痕、軟點(diǎn)等）、軋輥磨損不勻等也會影響產(chǎn)品板型。

1.4 壓扁量與金屬橫流動因素

在軋制過程中，帶鋼兩邊部金屬比中部更容易產(chǎn)生橫向流動，使軋輥與邊部帶鋼壓扁量及帶鋼邊部軋制力明顯減小，增加了兩邊部的減薄量。因此，部分帶鋼的邊部厚度會實然變薄，即邊部減薄現(xiàn)象。為保產(chǎn)品質(zhì)量，這種現(xiàn)象會使得切邊量增加，成才率降低。

2 板型控制的主要方法

之前，人們只重視冷軋產(chǎn)品板型在冷軋過程中的控制，主要包括軋制過程中軋輥磨損、設(shè)備的彈性變形、軋輥的軸向位移、乳化液輔助軋制效果、熱凸度等方面。其實除此之外，原材料質(zhì)量、酸洗及軋制后的工序處理均與產(chǎn)品板型具有很大關(guān)系。

2.1 提高來料板型質(zhì)量

熱軋時要合理控制鋼坯來料溫度及目標(biāo)軋制溫度，以有效控制終軋后鋼帶邊部溫度，從而確保邊部組織晶粒成長均勻，改善熱軋板的機(jī)械性能和板型。充分利用熱軋出口平整設(shè)備，通過拉矯，改善板型，為冷軋工序奠定基礎(chǔ)。

2.2 軋制過程板型控制

在軋制過程中，通過板型測量輥組件、平直度測量系統(tǒng)、TCP/IP通訊系統(tǒng)及板型控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)等來實現(xiàn)對帶鋼板型的閉環(huán)控制。在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，影響板型的因素眾多，且比較復(fù)雜，主要因素有：負(fù)荷分配、預(yù)設(shè)定計算、輥形、軋輥彈性變形、板形測量精度、執(zhí)行機(jī)構(gòu)精度、乳化液控制參數(shù)等。

2.3 冷軋產(chǎn)品下游工序處理

罩式退火：通過對冷軋卷進(jìn)行加熱升溫至一定溫度，改善冷軋板機(jī)械性能的同時消除板帶內(nèi)應(yīng)力，消除內(nèi)部缺陷；平整機(jī)組：經(jīng)過罩式退火后的冷軋板，由于內(nèi)應(yīng)力的釋放，板面浪形明顯，通過平整，在較高的張力和拉矯作用下得到優(yōu)質(zhì)的板型；退火連鍍：經(jīng)臥式退火后，帶鋼內(nèi)部組織晶體結(jié)構(gòu)得到改善，經(jīng)張力輥、拉矯機(jī)后提高板型質(zhì)量，并完成鍍鋅工藝。

3 冷軋過程中的板型控制

3.1 AGC系統(tǒng)

為確保帶鋼縱向厚度及板型的統(tǒng)一，裝有厚度自動測量與控制系統(tǒng)，即AGC系統(tǒng)，其控制與執(zhí)行系統(tǒng)通常由液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。主要由以下部分組成：①厚度測量系統(tǒng)，將帶鋼的實際厚度檢測并反饋給控制系統(tǒng)；②厚度比較及響應(yīng)系統(tǒng)，對比給定厚度與帶鋼的實際厚度，計算厚度差并作出響應(yīng)；③輥縫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在給定的原始輥縫基礎(chǔ)上，結(jié)合得到的輥縫調(diào)節(jié)量信息，通過液壓控制系統(tǒng)對輥縫進(jìn)行時時調(diào)整，從而消除帶鋼的厚度差缺陷，確保帶鋼縱向厚度及板型一致。

3.2 軋輥的有載輥縫板型控制

軋輥的磨損及各方向不穩(wěn)定性因素的變化均會對板型控制造成很大影響，這就需要對這些因素進(jìn)行隨時檢測并補(bǔ)償有載輥縫，當(dāng)檢測到某些因素使得輥縫產(chǎn)生變化后，系統(tǒng)要迅速做出響應(yīng)，及時補(bǔ)償輥縫凸度。目前，輥縫凸度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ幸簤簭澼伔ê洼仠乜刂品▋煞N。

液壓彎輥法：液壓彎輥法是在軋輥的輥頸處由彎輥液壓缸作用一個使軋輥徑向彎曲的力，當(dāng)軋輥有載輥縫發(fā)生改變后，彎輥力則做相應(yīng)的變化，以補(bǔ)償有載輥縫，從而有效控制帶鋼板型。這種方法能夠?qū)伩p變化做出快速響應(yīng)，板型控制能力強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用在冷軋軋機(jī)設(shè)計中。

3.3 板形控制新技術(shù)

3.3.1 提高有載輥縫剛度

提高有載輥縫剛度是指提高有載輥縫形狀受軋制力波動影響的穩(wěn)定性，從而降低有載輥縫變化對帶鋼板型的影響。軋制過程中，用輥縫剛度系數(shù)表示有載輥縫穩(wěn)定性：

Ks=Δq/ΔCR

其中Δq為單位帶鋼寬度內(nèi)軋制力波動量；ΔCR為輥縫凸度CR對應(yīng)于q的波動量。

3.3.2 提高有載輥縫的控制范圍

即柔性輥縫型軋輥，通常應(yīng)用在四輥軋機(jī)。在四輥軋機(jī)中，軋輥初始輥型確定后，是無法滿足各種軋制需要的，對工作輥原始輥縫加大后，使其能夠滿足各種軋制變化的需要。

4 結(jié)語

冷軋產(chǎn)品板型控制是一項系統(tǒng)的綜合性課題，有效控制冷軋板板型，提高冷軋產(chǎn)品質(zhì)量，要從原料、軋制及下游工序統(tǒng)一抓起，以適應(yīng)快速發(fā)展的市場需求。