酸洗 冷連軋機(jī)組板形控制原理探討

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1、酸洗冷連軋機(jī)組板形控制原理探討酸洗冷連軋技術(shù)融合了當(dāng)今機(jī)械、軋鋼、電子電氣自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓技術(shù)等方面最先進(jìn)的技術(shù)，尤其是板形控制技術(shù)。因板形將直接影響到冷軋產(chǎn)品的成材率、生產(chǎn)成本及表面質(zhì)量，而且會(huì)直接影響到機(jī)械性能、力學(xué)性能以及深加工性能等，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的市場(chǎng)。因此在冷軋過程中必須對(duì)產(chǎn)品的板形進(jìn)行即時(shí)有效的控制以保證產(chǎn)品具有良好的板形、凸度及性能。板形的概念板形是板凸度和板面平直度的總稱。而板凸度是指軋制前后板帶中間與邊部的差值和板帶軋制前后公稱厚度的比值。即:Hc-He/H=D/Hhc-he/h=d/h板帶平直度是指板面的平直度即指板帶表面是否有浪形、褶皺、邊部減薄及其程度。它主

2、要決定于沿板寬方向帶鋼的延伸率是否相等。即若邊部的延伸大于中部的延伸即產(chǎn)生邊浪，反之，則產(chǎn)生中浪。另外還有1/4浪，橫向浪紋等。實(shí)際生產(chǎn)中多以復(fù)合浪形的形式出現(xiàn)。板形缺陷形成的基本原因及板形的定量分析1板形缺陷形成的基本原因在實(shí)際生產(chǎn)中造成板形缺陷的原因各種各樣，但是從形成缺陷的基本條件看，可以歸結(jié)為兩個(gè)方面即:(1)沿板寬方向各點(diǎn)延伸不一樣假設(shè)沿板寬方向?qū)т摲殖扇舾蓚€(gè)自由活動(dòng)的小長(zhǎng)條，由于在生產(chǎn)中各部分的延伸不一樣，而實(shí)際上帶鋼是一整體不可能單獨(dú)延伸勢(shì)必使帶鋼形成曲線的形狀既板形缺陷。(2)從力學(xué)條件分析，則是軋后帶鋼沿板寬方向殘余應(yīng)力分布不均。當(dāng)殘余應(yīng)力差達(dá)到某一臨界點(diǎn)即發(fā)生翹曲而出現(xiàn)

3、板形不良。如圖2DL/L部分將其顛倒即為板寬方向的應(yīng)力差分布。2板形的定量分析為了對(duì)板形進(jìn)行檢測(cè)和分析控制，首要的問題是如何把帶鋼的板形缺陷數(shù)量化，這也是建立數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和控制的基礎(chǔ)。經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和實(shí)驗(yàn)，基于不同的板形控制思想，形成了幾種最常用的表示分析方法。(1)相對(duì)波峰值法即取一帶鋼置平臺(tái)上,測(cè)量波長(zhǎng)和波浪的高度其比值即為平直度這一表示方法有實(shí)際的操作性,可以作為帶鋼的靜態(tài)平直度檢查。平直度用l表示,則平直度用l=h/L來表示。(2)相對(duì)延伸差法(I單位表示法)設(shè)帶鋼平直部分的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是L0，寬度方向上任意一點(diǎn)的波浪弧長(zhǎng)為L(zhǎng)(X)。則相對(duì)延伸差e(X)=L(X)-L0/L0=D

4、L/L。此公式表示波浪部分的曲線長(zhǎng)度對(duì)于平直部分標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的相對(duì)增長(zhǎng)量。一般用帶鋼寬度方向上最長(zhǎng)和最短部分的相對(duì)長(zhǎng)度差表示。由于此值很小，規(guī)定10-5為一個(gè)I單位。即I單位相當(dāng)于1M長(zhǎng)度上有10mM的長(zhǎng)度差。若波形以正玄曲線表示則帶鋼的平直度與相對(duì)延伸差的關(guān)系為:e=(p2/4)l2(3)張力差法冷軋屬于張力軋制，在正常軋制中由于張力的作用，顯在板形消失而轉(zhuǎn)化為潛在板形，在板形不良時(shí)，張力的分布是不均勻的，平直部分受張力大，有浪形部分受張力小。即帶鋼的張力分布與平直度成正比例關(guān)系。設(shè)施加在標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度上的單位張力為:T0板寬方向的某一點(diǎn)的單位張力為T(x)則在張力作用下沿板寬方向上的張力差為:DT

5、(x)=T0-T(x)根據(jù)虎克定律有:DT(x)=e(x).E其中:E-帶鋼彈性模量(KN/MM2)上式也可寫成:e(x)=L(X)-L0/L0=DL/L=DT(x)/E上式揭示了板形控制的基本原理和思路。目前的板形控制系統(tǒng)正是基于此，建立了在線控制和板形標(biāo)準(zhǔn)曲線。板帶平直的條件基于以上的分析和板帶缺陷形成的基本原理，要想使板帶在軋制中保持平直，就必須保證沿板帶寬度方向個(gè)部分的延伸一樣，即HC/hc=He/hw=m即中間和邊部有相等的延伸。上式也可寫成D/H=d/h=m即必須使軋前板凸度與軋后板凸度相等或使軋前凸度D與軋后凸度d之比等于延伸率m。帶鋼板形控制1帶鋼板形的檢測(cè)帶鋼板形檢測(cè)儀有兩

6、種:接觸式和非接觸式，目前冷軋所用的都是ABB分段接觸式壓電測(cè)量輥，其結(jié)構(gòu)為內(nèi)層為鋼質(zhì)芯軸，外層是經(jīng)硬化處理的熱壓鋼環(huán)，芯軸沿圓周方向有凹槽，裝有壓力傳感器，中間鋼環(huán)的分段寬度是52MM，邊部使26MM，在軋制過程中，帶鋼壓在板形輥上并形成包角，在板形輥上就產(chǎn)生了張力，由此進(jìn)行板形控制。2測(cè)量值的處理在張應(yīng)力作用下，帶鋼對(duì)板形輥的徑向力Fn(x)=s(x).2sina(1)平均帶鋼應(yīng)力為:sm=T/B.H(2)其中:T-帶鋼張力B-板帶寬度H-板帶厚度根據(jù)每一段上實(shí)測(cè)的徑向力和(1)式、(2)式就可以計(jì)算出帶鋼每一測(cè)量段上的應(yīng)力si和應(yīng)力偏差Dsi。根據(jù)虎克定律和張應(yīng)力差與延伸差的關(guān)系知道:

7、e=Ds/E=DL/L這樣就把帶鋼個(gè)段上的張應(yīng)力偏差轉(zhuǎn)化為延伸差，直觀的反映在監(jiān)視屏上。板形在線控制與調(diào)整手段1板形的在線控制對(duì)于工藝操作而言主要包括三方面的內(nèi)容:板形曲線的選取;各機(jī)架調(diào)整手段的應(yīng)用(工作輥中間輥彎輥、傾斜、中間輥CVC、5機(jī)架的多區(qū)冷卻);板形曲線的手動(dòng)調(diào)整。板形曲線的形成，設(shè)定和完善要經(jīng)過無數(shù)次的調(diào)試和修改。板形曲線的設(shè)定與許多因素有關(guān)包括原料的凸度和平直度，軋后板形的狀況，后部工序的要