關于帶鋼熱連軋機板形預設定方法的探討

摘 要：板形是帶鋼產品質量的決定性因素，因此在帶鋼產品設計的過程中，需要保證板形設定的質量。基于此，本文將分析帶鋼熱連軋機板形預設定模型的建立。并研究帶鋼熱連軋機板形預設定方法，其中主要包括計算板形調控域、分配精軋機組板凸度、確定板形設備控制參數基準值三方面內容。

關鍵詞：帶鋼熱連軋機;板形預設定;控制參數

前言：帶鋼熱連軋機板形預設定的目標主要包括兩方面內容，第一，保證帶鋼板的凸度，第二，保證精軋機組出口帶鋼的平直度，在實際帶鋼熱連軋機板形預設定的過程中，需要對版型凸度進行計算，同時根據會扎件臨界翹曲條件，計算相應的模型，只有這樣才能保證帶鋼熱連軋機板形預設定質量。

一、帶鋼熱連軋機板形預設定模型的建立

帶鋼熱連軋機板形預設定模型主要包括兩方面內容，第一，板形和板凸度的計算模型，帶鋼中的機架比例凸度如果發生變化，則帶鋼的內部就會出現內應力，進而出現二次變形，在此同時，帶鋼的橫斷面積也會發生變化。因此在建立計算模型的過程中，需要充分考慮金屬的橫向流動以及二次變形，計算公式為：CpH， i= CpH， i- 1+（1- Kpr·Ks， i- 1ζi- 1）·，在以上公式中，CpH， i為比凸度，CpH， i- 1為i-1機架入口的有效比例凸度，Kpr為二次變形比例凸度轉化系數，Ks， i- 1為機架簡應變恢復系數。

第二，軋件臨街翹曲條件計算模型的建立，當軋機帶鋼比例凸度發生變化之后，帶鋼的縱向纖維延伸會出現不均勻的情況，各個縱向纖維會相互影響，產生相互作用的力，因此在對其中張力進行充分考慮的前提下，建立的模型為;ε1（we）= 80·[h/W- Se]2. 0+ Kcr（we）·σt/Es，其中ε1（we為邊浪情況下臨界相對長度。H為機架出口帶鋼厚度，W為出口帶鋼寬度， Se為版凸度邊部參考會點位置， Kcr（we）為邊浪張應力影響系數，σt為機架張應力，Es為帶鋼彈性模型。在確定以上參數之后，就能夠完成軋件臨街翹曲條件計算模型的建立[1]。

二、帶鋼熱連軋機板形預設定方法

（一）計算板形調控域

在計算計算機板形調控域的過程中，可以大致分為以下幾個步驟，第一，計算機架入口允許的有效比例凸度范圍，針對精軋機組的機架，具備一定區域，如果入口的有效比例凸度在這一區域內發生變化，則可以對板形控制設備參數進行調整，保證機架出口中的相對長度在相應的范圍內。如果超出這一范圍，則機架出口中的相對長度都會超出臨界翹曲的極限范圍，進而出現板形缺陷的情況。第二，對機架入口允許比例凸度范圍進行完善，針對帶鋼機組，相鄰的機架之間存在制約關系，因此為了避免出現板形缺陷的情況，則機架入口比例凸度需要在相應的范圍之內。不僅僅需要滿足自身的比例凸度，同時還要滿足相鄰機架的比例凸度。

第三，計算機架板形調控域，為了保證機架板形的設計質量，各個機架出口的長度需要在相應的范圍之內，根據熱連軋機組板形以及相應的凸度模型進行計算，針對帶鋼邊浪以及中浪時出現的臨界相對長度進行轉換，將其轉換為機架比凸度調節極限量。如果機組比例凸度逐漸減少，則機架允許的有效比例凸度調節需要滿足ΔCpi∈[ΔCpi（cb），0]，其中i為機架的序號，如果積極愛比例凸度逐漸增加，則需要滿足ΔCpi∈[0，ΔCpi（we）]這一條件，如果ΔCpi>ΔCpi（we），則ΔCpi=ΔCpi（we）。

（二）分配精軋機組板凸度

在完成機架板形調控域之后，需要根據軋制的方向和機架板形調控域的大小，確定各個機架的入口的比例凸度。其中表示公式為 CpH， i= CpH， i+ 1+ΔCpi/nj= 1ΔCpj·（Cp0- Cpn） 。其中CpH， i、 CpH， i+ 1 是兩個相鄰機架的比例凸度，ΔCpi是機架的板形調控域，Cp0是中間坯的比例凸度，Cpn是精軋機組目標比例凸度。在實際分配的過程中，需要針對以上參數進行計算確定，并將其帶入到其中的公式中進行計算，只有這樣才能確定最終機架入口的有效比例凸度。

（三）確定板形設備控制參數基準值

在確定板形控制設備參數基準值的過程中，需要先確定機架入口以及出口的有效比例凸度，再根據熱連軋組板形以及板凸度模型進行計算，得到機架的目標還均載輥縫凸度，這一凸度代表CVC軋機以及PC軋機、彎輥力的函數，在此過程中可以根據實際情況對工作輥橫移位置以及彎輥力進行調整，保證最終均載輥縫凸度的有效性和穩定性。

在完成帶鋼熱連軋機板形預設定之后，就需要將其應用在實際生產中，本文以1250mm熱軋板性控制系統為例，對帶鋼熱連軋機板形預設定模型進行應用，其中在發生邊浪以及中浪的情況下，臨界相對長度差都在安全范圍之內，并沒有出現帶鋼熱連軋機板形缺陷的情況。另外，卷鋼彎輥力的設定值也在中間位置，能夠保板形凸度自動控制效果。該種方式在實際應用的過程中，與傳統帶鋼熱連軋機板形預設定方式相比，機架的彎輥力都存在余量，進而凸度自動控制的效果也會得到有效提升[2]。

由此可以看出，在研究帶鋼熱連軋機板形預設定策略的過程中，需要從帶鋼熱連軋機板形預設定涉及的方方面面入手，只有這樣才能保證最終設定模型應用的有效性以及穩定性，進而提升帶鋼熱連軋機板形應用質量，促進帶鋼熱連軋機板形預設定工作的穩定發展。本文重點根據機架板形的調控域進行帶鋼熱連軋機板形預設定，這種方式目前已經取得較為明顯的應用效果。

結論：綜上所述，隨著人們對帶鋼熱連軋機板形預設定的關注程度逐漸提升，如何保證帶鋼熱連軋機板形預設定效果，成為有關人員關注的重點問題。本文通過研究帶鋼熱連軋機板形預設定方法發現，對其進行研究，能夠大大提升帶鋼熱連軋機板形預設定效果，為今后帶鋼熱連軋機板形預設定的發展提供條件。

參考文獻：

[1]王云杰，張小平，康兵.ABAQUS二次開發技術在板帶熱連軋數值模擬中的應用[J].太原科技大學學報，2017，36（06）：446-450.

[2]陳志榮. 1580mm熱連軋機精軋區域帶鋼寬度缺陷分析及改進[A]. 中國金屬學會（The Chinese Society for Metals）、寶鋼集團有限公司（Baosteel Group Coporation）.“第十屆中國鋼鐵年會”暨“第六屆寶鋼學術年會”論文集[C]中國金屬學會，2017：5.

作者簡介：

韓磊（1982.12-），男，籍貫：河北省滄州市，學歷：大專，研究方向：熱軋帶鋼生產。