平整机组板形控制研究

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1、平整机组板形控制研究论文类型：技术类作者：罗晓阳单位：平整机组第-4-页平整机组板形控制研究罗晓阳酒泉钢铁集团有限责任公司碳钢薄板厂，甘肃嘉峪关735100摘要：以平整机组实际生产中遇到的板形不良问题为背景，本文通过分析板形控制与轧辊的表面粗糙度、辊形、轧制量及磨损之间的相互影响，提出合理的工艺改进，有效的减少了轧辊表面粗糙度、轧辊的磨损及辊形的变化对板形的不良影响，并且规定了轧辊的更换依据，进一步改善了冷轧卷的板形控制。作者结合酒钢生产的冷轧卷的产品质量，分析研究了张力在轧制过程中对板形的重要作用，提出带钢来料粘接对板形的不良影响，总结以往的生

2、产经验制定出平整机组稳定轧制的轧制计划的编排原则。关键词：板形、轧辊、张力、残余应力前沿在冷轧带钢的生产过程中，平整工序是其中一重要工序，平整工艺将决定带钢最终的质量。随着带钢质量要求的不断提高，酒钢碳钢冷轧非常重视带钢的平整过程。带钢平整的过程是一次小压下量的(通常为0.5%～3％)的轧制过程。目前，酒钢碳钢冷轧卷的质量在各个方面都存在一定的不足，其中板形（平整度）的控制是提高酒钢冷轧卷质量的重要指标之一。板形理论的发展分成三个阶段，第一个阶段是以轧辊弹性变形为基础的理论；第二个阶段是日本新日铁和美国为代表的以轧件为基础的动态遗传理论；第三阶段

3、为北京钢铁研究总院建立的轧件轧辊统一的板形理论。板形理论研究的目的是消除和减少板带轧制中波浪和翘曲等缺陷，控制凸度值。1、板形与轧辊使用控制参数之间关系1.1、表面粗糙度的影响依据轧制过程中带钢表面粗糙度传递原理,轧制力是将轧辊表面粗糙度传递到带钢上的，动力对带钢表面粗糙度的形成起到至关重要的作用。在轧制过程中只要轧辊表面粗糙度没有衰减到所允许的最低值且压下量足以使得轧辊表面微观形状压入带钢，带钢就能获得满意的表面粗糙度。轧制力越大越容易使得毛化后得到硬化的轧辊表面粗糙度尖峰扎入带钢表面形成带钢表面粗糙度[1]。轧制力和支撑辊初始辊形是决定承载辊

4、缝形状的主要因素。当轧制力增大时轧辊挠度增大，带钢易产生边浪，增大支撑辊初始凸度，可以减小辊系的挠度，抑制边浪的产生，特别是采用变接触支撑辊辊形技术，可以降低承载辊缝的基本凸度，并显著提高承载辊缝的横向刚度，大大减弱轧制力对板形的干扰，明显增加弯辊力的调控功效，提高轧机的板形控制能力。在以上控制理论的基础上，酒钢平整机组支撑辊凸度由投产初期0um（平辊）,后期调整为10um，在目前的生产控制过程中，表现出在板形控制以及工作辊弯辊力干预板形方面，后期辊形调整后明显优于前期辊形。另外每次更换轧辊后与前期相比要求开始热辊。平整机组热辊时以100吨的轧制

5、力进行辊缝负载吻合，热辊过程也是支撑辊表面粗糙度和工作辊表面粗糙度进一步吻合的过程，目前新换辊后热辊5min，再第-4-页开始轧制对带钢板形的控制明显优于不热辊而直接轧制。1.2、轧辊辊型、轧制量的影响关系1.2.1、支撑辊辊形磨损平整机支撑辊的硬度低于工作辊，并且服役时间较长，所以理论上支撑辊的磨损要大于工作辊的磨损。但是在实际生产中发现支撑辊的磨损对辊缝的影响比较小。原因有二，其一，支撑辊辊形对辊缝的作用是通过工作辊的弯曲变形来实现的。因平整机组轧制力较小，工作辊的弯曲变形不大，支撑辊对辊缝的影响自然较弱；其二，支撑辊的磨损形态对工作辊的弯曲

6、变形也有影响。由于支撑辊的磨损分布在辊身全长，并未使支撑辊凸度明显改变，所以磨损对辊缝的影响不明显[2]。所以优化支撑辊辊形，充分利用支撑辊换辊周期长、磨损对板形控制特性影响不大的特性改善支撑辊对板形的控制。在酒钢平整机组根据将近一年半的生产跟踪中，总结出平整机组支撑辊辊役稳定在15000吨～22000吨之间时，支撑辊磨损对工作辊在板形控制方面有害干预最小，所以将支撑辊辊役量定位为最高不能超过25000吨。1.2.2、工作辊辊形及辊役量的影响根据板形理论，影响板形的因素主要有两点：辊形和辊系变形。在平整机上，因轧制力较小，相应的辊系变形也较小，故

7、工作辊的辊形对板形的作用就显得十分重要。有关辊形的作用，主要考虑以下三个方面，合理的辊形设计。即根据轧机、来料、工艺条件等确定轧辊凸度、优化辊形曲线及配置方案，建立完善的辊形制度；辊形的加工精度。由于工作辊更换频繁，在平整机上，工作辊平均每6个小时左右换一次。因此，保持辊形的磨削精度十分重要；在实际生产中辊形的凸度明显的小于设计凸度，远远的超出其精度控制目标。工作辊辊形直接影响辊缝形状，这种辊形的波动对于板形的稳定十分不利。辊形的加工误差会引起板形控制的偏差，在该辊形下，极易出现大边浪及难以控制的边、中复合浪等板形缺陷。简化工作辊辊形，降低辊形加

8、工和管理的难度，减小辊形加工误差，可以有效的减小工作辊辊形对板形的不良影响[3]。酒钢平整机组在2011年年初根据现有条件，对工作辊使用