探析热连轧带钢板型控制方法

探析热连轧带钢板型控制方法

韩建安 ,权卫 ,马宏昌 ,李军

陕西龙门钢铁有限责任公司轧钢厂  陕西 韩城 715405

摘要：热连轧带钢板型控制是热轧工艺技术发展的目标，作为热轧带钢作业是轧制领域人们最为关注的重要技术形式，板型与板厚是决定带钢质量的核心参数。本文轧线为750热轧，无冷轧，通过对热连轧带钢板型控制进行分析，并对热连轧带钢板型控制方法提出个人看法，希望为关注热连轧带钢板型控制的人群带来参考。

关键词：热连轧机；板型控制；控制方法

引言：钢铁行业的发展让热连轧带钢的性能参数逐年增强，板型控制作为热连轧带钢作业的重中之重，是很多国内外企业的长期研究课题，若能结合实际不断完善板型控制技术，就可以走在热连轧带钢领域的行业前沿。因此，有必要对热连轧带钢板型控制方法进行分析。

一、热连轧机板型控制分析

    在带钢热轧生产期间，控制功能会随着社会对热连轧带钢质量要求的提高而优化，因此无论是厚度控制还是温度控制，甚至力学性能的控制，都将会随着技术革新而不断强化。板型控制作为热连轧机多级控制体系中的重要一环，其控制效果与板型质量息息相关。对于热轧产品而言，板平直度、板凸度是用来分析产品性能的核心参数，在板型控制过程中，带钢的平直度与凸度其核心都是对辊缝的控制，相较于厚度控制而言，凸度、平直度需要针对辊缝形状开展控制，其中凸度不仅是板型控制的直接目标，还是控制平直度的关键性因素。由于轧件厚度在1.5～5.5mm之间，因此施工中并不存在横向流动的情况，此时需要遵循相对凸度恒定来保证平直度。通过对金属在不同厚度下的横向流动特性进行分析，能够发现热连轧带钢上游机架的带钢厚度更大且温度更高具有较强的横向流动性，下游机架则相反。通过对精轧机组的常见板型控制方式进行分析，可以发现工作辊具有横向响应较慢、灵敏度不足等劣势，所以这种方式更加适合粗调作业。而弯辊则具有更快的响应速度与灵敏度，更加适合在精调中使用。轧件成品宽度一般会在352-550mm范围内，结合轧件厚度与成品宽度来进行板型控制，可以大幅提高控制效果。

二、热连轧机板型控制方法分析

    热轧行业的发展速度极快，板型作为热轧工艺的核心，是工艺施工中的关键，板型不同于厚度，厚度仅仅只是单一几何量的表现形式，而板型则是多个因素影响下的产物，通过对平坦度、凸度进行控制，可以大幅提高热连轧机板型控制质量，避免因为板型问题而影响到热轧工艺的整体质量。

（一）辊形技术

    轧辊最开始的辊形设计是开展板型控制的关键，科学合理的辊形能够为板型控制调控创造更加有利的条件，调控效果将会有所增加，而且良好的辊形还能在一定程度上提高带钢轧制期间的稳定性。除此之外，通过在精轧机组出口加设凸度、平坦度仪，还能够为板型控制提供切实可行的检测方法，进而提高控制效果[1]。

（二）板型控制模型

    设定模型可以提供设定数据，保障带钢头部平坦度、凸度满足生产需求，而带钢全长平坦度与凸度要利用控制系统来控制。

    1.前馈控制模型

    在生产期间，因为带坯温度、厚度等参数存在波动性以及其他不稳定因素。所以轧制出的带钢厚度往往会出现波动，为了能够有效降低厚差，控制系统将会结合厚差大小与轧制参数的变化情况来进行辊缝调节，以此来保障出口厚度的一致性。通过持续对辊缝进行调节，轧制力能够在一定范围内发生波动，特别是在温降等参数的精度不高时，头部轧制力往往需要进行大幅度调控。轧制力的不稳定变化将会影响到机架出口凸度，并影响机架运行中的平衡性。但若不进行控制，则会导致前馈控制模型与实际情况不符，为了提高版型控制能力，可以对前馈控制模型进行调整，以此来弥补轧不良因素的影响，提高板型稳定性。

    2.平坦度反馈控制模型

    有效长度是从平坦度仪ON到卷取机ON结束的带钢长度。反馈控制要将机组末端第一、第二个机架视作第一、第二执行机架。在第一执行机架的弯辊力调整到极限之后，如果无法解决平坦度问题，就需要结合第二执行机架消除平坦度缺陷。在反馈控制期间，需要将测出的实际平坦度与目标参数进行对比，若实际参数大于目标参数，就需要适当降低的机架弯辊力，反之则要提高弯辊力[2]。平坦度反馈控制模型的运用，能够帮助有关人员掌握热连轧带钢板型的平坦情况，在此基础上，通过提供适合的平坦度。平坦度反馈控制模型的建立，需要基于相应系统而实现，要在系统中设置参数，保证能够在运行生产期间进行参数修改。但需要注意的是，参数的不当修改将会影响到系统运行期间的稳定性，因此应该对模型参数修改保持谨慎，避免因为随意修改而影响到板型控制效果以及平坦度。平坦度是调控板型的关键，平坦度是否达标是决定板型的基础，模型本身便带有自学习能力，这也是提高模型平坦度精度的关键，若能够利用相应算法来开展学习，就可以让模型运行质量得到进一步提高。

（三）控制方法的应用效果分析

    该板型控制系统在投运三年后进行了全方位检测，系统不仅控制质量优异，还具有极强的运行稳定性，特别是在同宽轧制期间，更是能发挥其应有的效果。在系统运行中，薄规格轧制单位能够达到55～60km，而厚度规格则可以控制在合理范围内，换辊周期也将有所延长。由于系统功能可以满足设计需求，但是在长时间的生产运行中，却仍然能够发现待优化的目标。例如WRS轧机在利用常规抛物线辊形进行薄规格轧制时，将会在轧制完成后出现部分不对称浪形，由于板型控制调节能力有极限，因此无法完全解决此类板型缺陷，所以可以从辊形角度出发，通过加入部分特殊辊形曲线，以此来提高板型控制效果，提高生产过程的稳定性以及有效性。

结论：总而言之，热连轧带钢板型控制作为热轧工艺的核心，通过对板型控制方法进行分析，能够借助对凸度、平坦度进行调节来保证作业稳定性。未来，在生产过程中，应当对上述问题加以重视，通过板型控制的方式，有效改善生产效果，为有关领域生产效益的提升提供支持。相信随着更多人意识到热连轧带钢板型控制的价值，板型控制工艺将会变得更加完善。

参考文献：

[1]杨喜恩,王莹,闫青华,王宁.极薄规格冷轧带钢板形控制研究[J].轧钢,2022,39(02):118-123.

[2]朱剑涛.轧制模式对热轧带钢板形不对称影响的仿真研究[J].自动化应用,2022(01):51-54+58.