平整機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整對(duì)板型的影響

王安民

摘 要：冷軋帶鋼的平整工序是其生產(chǎn)過程中重要環(huán)節(jié)。連退機(jī)組采用德國(guó)六輥CVC（連續(xù)凸度可變）輥型平整機(jī)技術(shù)和設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行過程中，平整機(jī)的工藝和生產(chǎn)密切相關(guān)，結(jié)合生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，分析設(shè)備的功能，結(jié)合金屬變形受力的機(jī)理和生產(chǎn)實(shí)踐，形成工藝參數(shù)和板型的相關(guān)規(guī)律。

關(guān)鍵詞：設(shè)備;工藝;技術(shù)

1平整機(jī)的特點(diǎn)和功能

平整是一種0.5-3%壓下率的微拉伸冷軋過程，用來消除帶鋼退火后出現(xiàn)的屈服平臺(tái)，防止帶鋼加工時(shí)的滑移線，改善塑性變形能力和板型，同時(shí)增大帶鋼抗拉強(qiáng)度和延伸率。

平整機(jī)相當(dāng)于單機(jī)架軋機(jī)，但是需要大張力，微壓下率，常見的是四輥或六輥形式。其工藝參數(shù)很多，如輥縫，中間輥調(diào)整，軋制力，壓下力等，對(duì)輔助平整機(jī)生產(chǎn)還包括前后張力，速度差等。通過控制平整機(jī)兩側(cè)帶鋼張力值和張力波動(dòng)，速度差等計(jì)算出的帶鋼的延伸率，從而來控制壓下量，通過延伸率的變化，壓下率等指標(biāo)來反映帶鋼的板型和力學(xué)性能質(zhì)量。

中間輥竄輥和彎輥功能，中間輥還有不同程度的CVC曲線。如圖1所示，通過中間正負(fù)彎輥的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同程度的輥縫調(diào)整控制板型。其側(cè)面安裝平衡缸用來避免軸承座在壓下受力和帶鋼運(yùn)行中振動(dòng)形成板型缺陷。

2平整機(jī)延伸率改善

帶鋼延伸率是對(duì)其機(jī)械性能主要變形指標(biāo)，通過軋制力控制延伸率實(shí)現(xiàn)帶鋼機(jī)械性能的控制，比軋制力等控制要直接，根據(jù)秒流量相等原則，延伸率變化帶來帶鋼厚度的變化，從而改善帶鋼的受力性能。因此優(yōu)先采用延伸率來改善板型。根據(jù)軋制速度不同，變形抗力不同，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定的延伸率，自動(dòng)調(diào)整軋制力和延伸率。延伸率的三種控制模式為：1通過軋制力控制延伸率，2通過秒流量控制延伸率（張力控制），3通過軋制力和張力共同控制延伸率。

影響平整延伸率的其它因素主要包括來料退火狀況，摩擦系數(shù)，帶鋼成分，軋輥致敬，輥型，軋制模型和控制策略等。恒張力下可以變軋制力控制方式，利用出入口張力輥，轉(zhuǎn)向輥上的增量脈沖編碼器測(cè)量速度比來計(jì)算延伸率。

帶鋼薄，單位寬度面積小，單位截面承受拉力大，張力對(duì)平整機(jī)工藝影響大;帶鋼厚，單位寬度面積大，此時(shí)軋制力影響大，屈服延伸小，通過壓下消除消除帶鋼屈服平臺(tái)。平整機(jī)采用軋制力或軋制力與張力結(jié)合的模式，在軋制力控制延伸率的模式下，調(diào)整軋制力同時(shí)實(shí)現(xiàn)延伸率閉環(huán)控制。在張力控制模式中，調(diào)整軋制力過程中，同時(shí)調(diào)整張力差，改變延伸率。此時(shí)平整機(jī)兩側(cè)張力計(jì)輥計(jì)算張力差，通知張力輥改變張力和速度控制。

3平整機(jī)的浪形改善

鋼板浪形也稱平直度，也稱不平直的程度或是與平面的偏離度，相當(dāng)于帶鋼內(nèi)部殘余應(yīng)力的分布程度。板型缺陷來源于軋制方向各點(diǎn)延伸率不同，壓縮應(yīng)力超過一定值，帶鋼形成不同程度延伸，延伸大的地方形成浪。浪的形成機(jī)理不再贅述，主要結(jié)合設(shè)備操作消除浪型。板型包括雙邊浪，單邊浪，中浪和肋浪等（圖2），這些包含浪形的帶鋼經(jīng)過平整機(jī)時(shí)，即使延伸率很小，也可能引起不均勻變形。

以往的平整機(jī)控制板型手段以四輥平整機(jī)為主，四輥平整機(jī)和六輥CVC平整機(jī)有所不同，為此四輥控制板型的手段，有的時(shí)候?qū)τ诹佄幢剡m合，而且CVC平整機(jī)功能更加強(qiáng)大。

若要降低單邊浪，用減小正彎輥力或增大負(fù)彎輥力的方式實(shí)現(xiàn)，但會(huì)形成中浪，此時(shí)若稍偏斜軋輥，改變軋輥壓力平衡，達(dá)到改變輥縫形狀，可消除單邊浪;通過增加正彎輥力或減小負(fù)彎輥力來實(shí)現(xiàn)消除雙邊浪。正彎輥力是壓下下工作輥，負(fù)彎輥是在下支撐和工作輥之間產(chǎn)生，當(dāng)帶鋼出現(xiàn)中浪，控制力正好相反。在操作過程中，需要認(rèn)真觀察板型，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)調(diào)整工藝參數(shù)。

在操作彎輥裝置時(shí)，要仔細(xì)觀察板型，根據(jù)來料寬度選擇不同的彎輥大小。操作中還要注意，兩邊的軋制力壓下一定保持在適當(dāng)?shù)牟钪捣秶鷥?nèi)，否則會(huì)引起斷帶。

4改善板型的機(jī)理分析

平整過程中，金屬沿軋件高度上變形不均勻，帶鋼厚度方向上，形成不同程度的變形區(qū)，表層金屬流動(dòng)速度慢于中部，上下面受拉，中部受壓，小軋制力下，中部滑移無法開動(dòng)，平整后帶鋼平面受壓，中部受拉，狀態(tài)和之前相反。

塑性變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和軋制后殘余應(yīng)力迭加，相當(dāng)于軋制過程中的殘余應(yīng)力水平被降低。改善了帶鋼板型，平整機(jī)延伸率越大，改善的程度和能力越好。

4.1帶鋼的振動(dòng)紋主要是由工作輥軸承、軋輥、主傳動(dòng)接手等精度問題或磨床誤差等導(dǎo)致，提高軋輥加工精度，減少橢圓度，提高軋輥側(cè)面平衡力可以避免這樣的缺陷。

4.2 生產(chǎn)中需要不斷地加入平整液，平整液除了冷卻和減少摩擦作用，還可以清潔帶鋼，帶走鐵粉，保證帶鋼表面質(zhì)量。如果不能及時(shí)烘干，將形成平整液殘留，如果平整液冷卻不均勻，將產(chǎn)生高階次的板型問題。

4.3 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于速度和負(fù)荷的增加，帶鋼會(huì)產(chǎn)生打滑和抖動(dòng)，這樣會(huì)影響延伸率測(cè)量的精度，從而影響軋制力和張力的控制，最終影響板形和板帶質(zhì)量。此時(shí)要跟蹤帶鋼狀態(tài)，通過適當(dāng)加大張力等來保證生產(chǎn)質(zhì)量。

4.4 帶鋼厚度薄，張力為主調(diào)節(jié)量，張力調(diào)節(jié)到達(dá)限定值，可增加軋制力的調(diào)節(jié)力度。如將軋制力保持恒定，將延伸率回饋值和給定值進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)換成附加張力來調(diào)節(jié)張力，保持延伸率。

4.5 如果出現(xiàn)肋浪，加大卷曲張力，可避免一部分肋浪出現(xiàn)，若是1/4浪，需要調(diào)節(jié)竄輥和彎輥，可保證不出現(xiàn)邊浪情況下消除1/4浪。

4.6 軋輥的凸度，板型凸度受到外界的影響，如冷卻能力，軋制力和軋輥溫度和磨損情況等。需要合理配比軋制力，彎輥力與張力和平整液系統(tǒng)設(shè)置等參數(shù)。

總結(jié)

根據(jù)帶鋼軋制后的板型數(shù)據(jù)和平整機(jī)后板型儀反饋情況，判斷邊浪的產(chǎn)生原因，采集軋制力等數(shù)據(jù)，判斷板型產(chǎn)生的原因，及時(shí)通過上述措施改善板型。有的板型問題可能是機(jī)械精度，平整機(jī)噴嘴堵塞導(dǎo)致冷卻不均，退火工藝或電氣控制偏差導(dǎo)致，有的問題，增加卷曲張力或二次平整就可以消除，有的如滑移線，廠家反饋的沖壓鋼板等各種問題，需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合帶鋼力學(xué)性能分析，才能有效的解決問題，對(duì)于重復(fù)出現(xiàn)問題，及時(shí)總結(jié)，才能有效利用平整機(jī)實(shí)現(xiàn)良好的板型控制。

參考文獻(xiàn)：

[1 ]帶鋼平整板型控制的實(shí)踐 蔣仕榮等? 四川冶金? 2001.2

[2 ]平整線板型控制方法? ?李靖 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2012.5