热轧板卷板形控制

孔　莹（山东钢铁日照有限公司,山东 日照276800）

热轧板卷板形控制

孔莹
（山东钢铁日照有限公司,山东 日照276800）

本文分析了板形不良产生的原因，通过采用弯辊、窜辊技术，合理分配轧机负荷，改善辊型等措施来提高热轧板卷的板形质量。

板形控制；弯辊；辊型；轧机负荷

1　前言

热连轧产品的质量指标中，板形质量在竞争中占的地位越来越重要。能改善热轧带钢的板形质量，提高板材产品的市场竞争力，将成为提高产品质量的一项重要科研工作。本文从板形质量缺陷分析入手，分析原因，制定整改方案，采用优化轧机负荷分配，轧机弯辊力的设定和优化辊型来探讨板形控制的思路，最终达到以提高板形质量的目标。

2　板形不良原因分析

板形实际包括成品带钢断面形状（凸度、楔形）和成品带钢平直度等多项指标，本质反映了带钢内部残余应力的分布情况。平直度产生的原因是板材横向各部位延伸不均，内应力使板材扭曲造成的，而延伸不均是由于板带横向各点压下率不均引起的。因此，通过分析知道要想获得理想的板形，必须使板材横向各点压下率相等。

板形缺陷主要是指边浪、中间浪及旁弯的有无及程度。如果板带边部延伸大就会产生单边浪或双边浪；如果中部延伸大会出现中浪；如果延伸的部位位于带钢宽度方向的1/4处，则会在此处产生肋浪。浪形产生的部位取决于带钢局部延伸偏大处。

3　板形控制现状

我厂板形控制主要是通过F2～F6的弯辊和窜辊、优化轧辊辊型来实现。板形模型控制的中心思想是前三架是以凸度为控制目标，后三架是以平直度为控制目标。

4　改善板形措施

4.1保证来料板形良好

在实际热轧过程中，轧件的形状有一定抵抗瓢曲或起浪的能力，因此减弱了对相对凸度严格恒定的要求。在精轧机组的前几机架轧制时，轧件较厚不易起浪。这主要是由于轧件越厚，变形不易渗透，易产生舌头或鱼尾形的端部，这些不规则变形吸收了一部分内应力，使轧件不易起浪。根据Shohet和Townsend的临界曲线理论：轧件的不均匀变形有临界值，不均匀变形在临界值内不会起浪，超过临界值才会产生不良的形状。其方程为：

式中：h、b——轧机出口处轧件的厚度和宽度

△CR——轧件在变形区出口和入口处相对凸度差

因此，保证来料横断面厚度差和平直度控制在允许范围内，是产品带钢获得良好板形的前提条件。

4.2充分发挥弯辊系统对板形的控制

在生产过程中，采用正弯辊的方法增强对板形的控制能力。正弯辊是在工作辊的轴承箱之间装有液压缸，使上、下工作辊轴承座间作用有弯辊力，此弯辊力的作用方向与轧制力相同，而它对工作辊弯曲与轧制力引起的弯曲方向相反。它使轧制时工作辊挠度减小，实现对轧件板形的控制。我厂弯辊系统的控制主要采用弯辊力设定功能和弯辊力前馈功能。

4.3轧辊辊型

就板形问题进行辊形方面的改进，工作辊辊形采用了CVC曲线，CVC辊形通用性好，能与板型控制模型有机结合，克服了连续变凸度工作辊中辊缝凸度调节与板宽成平方的缺点，同时又具有连续变凸度工作辊所具有的与辊移位成线性关系的特点。支撑辊采用了VCR变接触辊形，使得辊系在轧制力的作用下，支撑辊和工作辊的辊间接触长度能够与所轧带钢的宽度相适应，消除或减少辊间“有害接触区”，提高承载辊缝的横向刚度，增加轧机对板形干扰因素的抵抗能力，抑制板形缺陷的产生，使轧后带钢的板形保持稳定。

为了均匀工作辊磨损辊形，还采用工作辊窜辊控制。轧制过程中，板坯边部温度较心部较低，并且边部板坯金属流动较大，导致板坯边部与轧辊接触部分磨损较大。在轧制过程中通过工作辊的窜动，来均匀轧辊的磨损，防止由于局部磨损较大而导致带钢表面出现局部高点或凸峰，有利于带钢板形的改善，提高产品质量。同时，可以延长轧辊的换辊周期，提高轧辊的使用寿命。

4.4优化轧机负荷分配

在轧制过程中，轧制规程的制定对板形有直接影响，特别是压下负荷的分配。为了更好的提高板形质量，精轧机组压下规程通常遵循如下原则：

（1）第一架轧机考虑到板坯厚度和温度的波动，可能对咬入造成困难，压下量应略小于最大压下量。

（2）第二、三架轧机给予尽可能大压下量，以充分利用设备能力，同时加强对板凸度的控制。

（3）为了保证板形和厚度精度，后序机架压下量逐渐减小。

（4）最后一架轧机的压下量，为了保证带钢力学性能，防止晶粒过度长大，压下量通常不低于10%；同时为了保证板形和厚度精度，最后一架轧机的压下量不宜过大。因此，最后一架轧机的压下量一般在10～15%。

优化轧制力负荷分配，既能保证轧件的顺利咬入和抛钢的稳定性，又能保证机架间板形良好。

4.5人工辅助监控

在实际的生产过程中，经常出现由于轧机两侧辊缝不一致或带钢沿横向温度不均匀而导致带钢跑偏的现象，从而影响带钢的板形。对此，需要及时对辊缝或弯辊力进行人工调整，从而消除带钢板形缺陷。

5　结束语

经过一年的生产实践，通过对液压弯辊、窜辊的控制，开发优化新辊型和轧机负荷分配等措施，热轧板卷的板形质量明显提高。为了更好的提高板形质量，今后将对热轧厂的板形自动控制模型、板形在线检测和板形工艺控制等方面进行完善和优化，以更好的满足市场需求。

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