新一代高技術寬帶鋼冷軋機全機組一體化板形控制

曹建國，江軍，邱瀾，李艷琳，何安瑞，張勇軍

(1.北京科技大學機械工程學院，北京，100083；2.北京科技大學國家板帶生產先進裝備工程技術研究中心，北京，100083；3.北京科技大學人工智能研究院，北京，100083；4.北京科技大學高效軋制國家工程研究中心，北京，100083)

冷軋薄帶鋼產品在國民基礎設施建設中具有重要作用，由于寬帶鋼后續加工方式主要為精密成形制造，對冷軋帶鋼不僅有日趨嚴苛的板形質量要求，而且有遠超過其他軋制產品的質量均一性要求。帶鋼的板形主要包括平坦度和橫截面外形，邊降(也稱邊部減薄，edge drop)、凸度(crown)和同板差(transverse thickness deviation)是橫截面外形的主要質量指標。嚴格控制軋制過程中帶鋼的邊降、凸度和同板差，實現帶鋼橫截面形狀的“矩形化”，是冷軋薄帶鋼產品關鍵的板形質量要求，也是板形控制研究和實踐的前沿領域及關鍵難點之一[1]。國際上，CVC，SmartCrown，T-WRS，T-WRS&C，ECC，HC/UC 和VCMS等多種新型薄帶冷軋機機型競相出現，被稱為“新一代高技術軋機”。上述各種新機型的名稱，實際上就是所采用的新的板形技術的名稱，國內外針對新一代冷軋機板形控制技術進行了板形調控模型建立、有限元分析、算法優化等方面的研究。ALJABRI等[2]分析了四輥PC 軋機工作輥交叉角度和T-WRS&C 軋機軸向竄動距離等軋制過程參數對薄帶鋼板凸度、邊降的影響規律；王鵬飛等[3]應用理論分析建模結合生產實際的研究方法，制定了板形閉環控制的策略并應用于某1 450 mm五機架冷連軋機末機架的板形控制中；張清東等[4]通過建立輥件一體化仿真模型，研究了冷連軋過程帶鋼橫向厚差的生成、遺傳規律及凸度與邊降的相互耦合影響；……