舞钢4100mm轧机液压弯辊应用

陈玖旭　胡聪聪

摘 要：弯辊是板形控制的一种重要手段，介绍了弯辊控制的原理、控制特点、影响因数，并对精轧机对弯辊控制回路进行分析。

关键词：液压弯辊板型控制轧制

1.引言

随着工业产品需求层次的提高，对中厚板的企业轧制钢板的尺寸精度和板形精度提出了更高的要求，板形控制已成为轧钢企业的重点课题。液压弯辊控制是板形控制中不可或缺的一种手段，液压弯辊控制在板形控制中起着举足轻重的作用，合理有效的控制弯辊力的大小将有助于改善轧制钢板的板形、提高钢板表面质量，本文结合了舞钢4100mm轧机弯辊控制回路进行分析。

2.液压弯辊特点

板形控制主要是通过控制轧制过程中的轧辊挠度和热凸度实现，在轧制过程中，由弯辊液压缸产生作用力向工作辊或支撑辊辊颈施加液压弯辊力，改变轧辊的有效挠度，从而改变承载辊缝形状，使轧制后钢板的延伸沿横向均匀分布，进而达到板形控制的目的。根据具体的工艺条件适当地设置弯辊力，就可实现改善板形的目的。液压弯辊控制系统属于电液伺服阀控制系统，它具有精度高、响应速度快、使用方便等优点。

3.液压弯辊的控制原理

轧制钢板的控制板形与轧制时轧辊的辊缝轮廓直接相关，在不考虑轧件本身弹性恢复的情况下，可以直接的认为轧制过程中，辊缝形状就是轧制后的钢 板的横截面形状。因此，各种板形控制手段如凸度轧辊、CVC窜辊、轧辊分段冷却等归根到底都是通过改变工作辊的有载辊缝形状来控制钢板的板形，弯辊的工作原理是弯辊液压缸将作用于轧辊轴承座的力传递到辊颈上，使轧辊受到一个弯辊力，产生一个附加弯曲，以此调节轧机辊缝的轮廓，达到控制板形的目的。

轧制时，通过改变弯辊力，以受控方式来改变辊缝的轮廓。弯辊的作用力是由液压驱动的弯辊油缸产生的。安装在现场弯辊缸处的传感器测量弯辊力，系统根据设定力和实际力的偏差值来，根据板型和平直度设定模型预先设定弯辊力的大小（由2级系统模型设定）。

模型给定弯辊力的大小与多种因素有关，如轧辊的窜辊位置、轧制力的大小、 轧机的横向刚度、轧辊的磨损、轧制钢板的宽度等。在实际生产中，应根据轧辊的磨损、轧制力的波动等对弯辊力进行动态的实时修正。

弯辊力的作用效果可分为两种：一种是使辊缝凸度增大；另一种是使辊缝凸度减小。生产中应当根据轧制钢板的板形来决定采用哪种控制方式，下图所示 是使辊缝凸度减小时的弯辊力作用原理图。

4.弯辊力对轧制钢板的影响

轧制过程中，作用于轧机的弯辊力太小，轧出的钢板会产生边浪；作用于轧机的弯辊力太大，轧出的钢板会产生中浪。合理有效的控制弯辊力的大小，将有助于改善轧制钢板的板形、提高钢板表面的质量。弯辊力的设定值是由板型和平直度设定模型预先设定（在2级系统），并根据轧制力的变化来动态调节弯辊力，并允许操作工对弯辊力动态的进行调节。

5.液压弯辊系统

5.1液压弯辊系统机械结构

在轧机牌坊的四个立柱上面分别放置有一个弯辊块，可以同时向上、向下进行弯辊动作。每一个弯辊块的内部又有上、下弯辊各两个液压缸，每对弯辊缸作用于一个T型块上，T型块在固定的滑道内滑动，T型块用于从弯辊缸传输弯辊力至工作辊。

5.2弯辊缸的电气控制

轧机有两个独立的控制的WRB回路，分别作用于上、下工作辊。两个装在轧机牌坊处液压总管上的压力传感器器测量上、下弯辊回路的弯辊力。

弯辊的控制模式有两种：一是平衡模式；二是弯辊模式。平衡模式下：弯辊力的大小不受系统控制，压力是人为在液压阀台上设定的一个固定值；弯辊模式下：弯辊力的大小受控制系统控制，可以根据实际情况对弯辊力进行调 节。换辊时及故障时，使用平衡模式；正常轧制时，使用弯辊模式。

6.弯辊力主要影响因数

6.1窜辊缸的位置

弯辊力作用于工作辊的轴承座，工作辊产生一个向上、向下的作用力。但是根据轧制工艺的要求，需要对工作辊进行窜动，窜动后的位置主要有如下三种：

1）正窜辊：作用在弯辊缸上面的A和D作用力小于B和C的作用力，系统给定FAD

2）中心线窜辊：作用在弯辊缸上面的A和B作用力和C和D的作用力相等，系统给定FAD=FBC。

3）负窜辊：作用在弯辊缸上面的A和D作用力大于B和C的作用力，系统给定FAD>FBC。

6.2轧制力的变化

由于轧制时，钢板受外部因数影响较大，二级模型计算轧制的温度等与实 际有一定的差距，作用于钢板表面的轧制力会发生较大的变化，轧机的辊缝的 轮廓也将变化。在钢板咬入前，系统设定弯辊力到二级设定的值，钢板咬入后，动态调节弯辊力来改变轧机轮廓的变化。弯辊力受轧制力变化补偿公式：

F弯辊=F二级 +（F给定-F实际）*K系数

如果实际轧制力大于给定轧制力，将增大弯辊力，如果实际轧制力小于给 定轧制力，将减小弯辊力，系数K由二级给定。

7.结束语

经过不断的完善和改进，舞钢4100mm轧机弯辊的使用效果较好，轧制出的钢板的由于边浪和中浪造成的板形计划外大幅减少。目前较好的保障了轧制钢板的板型，提高了舞钢牌钢板的质量。