关于带钢热连轧机板形预设定方法的探讨

摘 要：板形是带钢产品质量的决定性因素，因此在带钢产品设计的过程中，需要保证板形设定的质量。基于此，本文将分析带钢热连轧机板形预设定模型的建立。并研究带钢热连轧机板形预设定方法，其中主要包括计算板形调控域、分配精轧机组板凸度、确定板形设备控制参数基准值三方面内容。

关键词：带钢热连轧机;板形预设定;控制参数

前言：带钢热连轧机板形预设定的目标主要包括两方面内容，第一，保证带钢板的凸度，第二，保证精轧机组出口带钢的平直度，在实际带钢热连轧机板形预设定的过程中，需要对版型凸度进行计算，同时根据会扎件临界翘曲条件，计算相应的模型，只有这样才能保证带钢热连轧机板形预设定质量。

一、带钢热连轧机板形预设定模型的建立

带钢热连轧机板形预设定模型主要包括两方面内容，第一，板形和板凸度的计算模型，带钢中的机架比例凸度如果发生变化，则带钢的内部就会出现内应力，进而出现二次变形，在此同时，带钢的横断面积也会发生变化。因此在建立计算模型的过程中，需要充分考虑金属的横向流动以及二次变形，计算公式为：CpH， i= CpH， i- 1+（1- Kpr·Ks， i- 1ζi- 1）·，在以上公式中，CpH， i为比凸度，CpH， i- 1为i-1机架入口的有效比例凸度，Kpr为二次变形比例凸度转化系数，Ks， i- 1为机架简应变恢复系数。

第二，轧件临街翘曲条件计算模型的建立，当轧机带钢比例凸度发生变化之后，带钢的纵向纤维延伸会出现不均匀的情况，各个纵向纤维会相互影响，产生相互作用的力，因此在对其中张力进行充分考虑的前提下，建立的模型为;ε1（we）= 80·[h/W- Se]2. 0+ Kcr（we）·σt/Es，其中ε1（we为边浪情况下临界相对长度。H为机架出口带钢厚度，W为出口带钢宽度， Se为版凸度边部参考会点位置， Kcr（we）为边浪张应力影响系数，σt为机架张应力，Es为带钢弹性模型。在确定以上参数之后，就能够完成轧件临街翘曲条件计算模型的建立[1]。

二、带钢热连轧机板形预设定方法

（一）计算板形调控域

在计算计算机板形调控域的过程中，可以大致分为以下几个步骤，第一，计算机架入口允许的有效比例凸度范围，针对精轧机组的机架，具备一定区域，如果入口的有效比例凸度在这一区域内发生变化，则可以对板形控制设备参数进行调整，保证机架出口中的相对长度在相应的范围内。如果超出这一范围，则机架出口中的相对长度都会超出临界翘曲的极限范围，进而出现板形缺陷的情况。第二，对机架入口允许比例凸度范围进行完善，针对带钢机组，相邻的机架之间存在制约关系，因此为了避免出现板形缺陷的情况，则机架入口比例凸度需要在相应的范围之内。不仅仅需要满足自身的比例凸度，同时还要满足相邻机架的比例凸度。

第三，计算机架板形调控域，为了保证机架板形的设计质量，各个机架出口的长度需要在相应的范围之内，根据热连轧机组板形以及相应的凸度模型进行计算，针对带钢边浪以及中浪时出现的临界相对长度进行转换，将其转换为机架比凸度调节极限量。如果机组比例凸度逐渐减少，则机架允许的有效比例凸度调节需要满足ΔCpi∈[ΔCpi（cb），0]，其中i为机架的序号，如果积极爱比例凸度逐渐增加，则需要满足ΔCpi∈[0，ΔCpi（we）]这一条件，如果ΔCpi>ΔCpi（we），则ΔCpi=ΔCpi（we）。

（二）分配精轧机组板凸度

在完成机架板形调控域之后，需要根据轧制的方向和机架板形调控域的大小，确定各个机架的入口的比例凸度。其中表示公式为 CpH， i= CpH， i+ 1+ΔCpi/nj= 1ΔCpj·（Cp0- Cpn） 。其中CpH， i、 CpH， i+ 1 是两个相邻机架的比例凸度，ΔCpi是机架的板形调控域，Cp0是中间坯的比例凸度，Cpn是精轧机组目标比例凸度。在实际分配的过程中，需要针对以上参数进行计算确定，并将其带入到其中的公式中进行计算，只有这样才能确定最终机架入口的有效比例凸度。

（三）确定板形设备控制参数基准值

在确定板形控制设备参数基准值的过程中，需要先确定机架入口以及出口的有效比例凸度，再根据热连轧组板形以及板凸度模型进行计算，得到机架的目标还均载辊缝凸度，这一凸度代表CVC轧机以及PC轧机、弯辊力的函数，在此过程中可以根据实际情况对工作辊横移位置以及弯辊力进行调整，保证最终均载辊缝凸度的有效性和稳定性。

在完成带钢热连轧机板形预设定之后，就需要将其应用在实际生产中，本文以1250mm热轧板性控制系统为例，对带钢热连轧机板形预设定模型进行应用，其中在发生边浪以及中浪的情况下，临界相对长度差都在安全范围之内，并没有出现带钢热连轧机板形缺陷的情况。另外，卷钢弯辊力的设定值也在中间位置，能够保板形凸度自动控制效果。该种方式在实际应用的过程中，与传统带钢热连轧机板形预设定方式相比，机架的弯辊力都存在余量，进而凸度自动控制的效果也会得到有效提升[2]。

由此可以看出，在研究带钢热连轧机板形预设定策略的过程中，需要从带钢热连轧机板形预设定涉及的方方面面入手，只有这样才能保证最终设定模型应用的有效性以及稳定性，进而提升带钢热连轧机板形应用质量，促进带钢热连轧机板形预设定工作的稳定发展。本文重点根据机架板形的调控域进行带钢热连轧机板形预设定，这种方式目前已经取得较为明显的应用效果。

結论：综上所述，随着人们对带钢热连轧机板形预设定的关注程度逐渐提升，如何保证带钢热连轧机板形预设定效果，成为有关人员关注的重点问题。本文通过研究带钢热连轧机板形预设定方法发现，对其进行研究，能够大大提升带钢热连轧机板形预设定效果，为今后带钢热连轧机板形预设定的发展提供条件。

参考文献：

[1]王云杰，张小平，康兵.ABAQUS二次开发技术在板带热连轧数值模拟中的应用[J].太原科技大学学报，2017，36（06）：446-450.

[2]陈志荣. 1580mm热连轧机精轧区域带钢宽度缺陷分析及改进[A]. 中国金属学会（The Chinese Society for Metals）、宝钢集团有限公司（Baosteel Group Coporation）.“第十届中国钢铁年会”暨“第六届宝钢学术年会”论文集[C]中国金属学会，2017：5.

作者简介：

韩磊（1982.12-），男，籍贯：河北省沧州市，学历：大专，研究方向：热轧带钢生产。