一种热轧带钢平整板形控制方法与流程

本发明涉及热轧带钢平整技术领域，更具体地指一种热轧带钢平整板形控制方法。

背景技术：

热轧带钢产品在各行各业的用途十分广泛、如工程机械、运输车辆、集装箱、建筑等。板形是热轧带钢产品的重要质量指标，也是热轧带钢生产控制难度和重点。板形不良主要表现为带钢的波浪或瓢曲，这些板形缺陷直接影响到下游用户的加工使用。近些年来，工程机械、汽车、集装箱和铁道车辆等的快速发展，极大地推动了热轧高强钢产品的开发与应用。同时，热轧高强钢板形问题日益复杂，轧制板形良好的带钢，经过冷却、卷取之后，可能表现出局部或全长双边浪板形，甚至全长产生不同的板形缺陷，如带钢头部双边浪，而尾部中浪，如图1所示。为了保证用户顺利使用，通常需要对热卷进行平整，以改善带钢板形质量。目前大部分平整机没有板形检测设备，缺乏板形闭环控制系统，一般是采用是操作工经验与现场试验相结合的方法。生产中，操作工需要通过目测平整出口带钢的板形，根据经验手工调整弯辊力，使得板形良好。对于来料浪形相对简单的带钢，这种方法基本能够满足板形控制需要。但对于浪形较为复杂多变的热轧高强钢，操作工难以通过反复调整弯辊力实现带钢板形的精细化控制，从而带来产品板形问题。

专利cn104870115a公开了一种用于平整板形矫正方法与装置，其通过热卷带温平整或进一步加热后平整的方法，提高板形改善能力和板形质量，并为此开发了适于热带钢平整加工的设备。专利cn104550261a公开了一种平整机工作辊弯辊力调节方法及装置，其针对工作辊窜动变化导致的辊缝凸度变化，通过平整机工作辊弯辊力调节进行补偿，提高板形控制效果。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对热轧带钢平整生产中，来料热卷带钢存在的全长或局部板形缺陷，典型如头部边浪、尾部中浪缺陷，人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，本发明旨在提出一种热轧带钢平整板形控制方法，以提高带钢平整板形控制精度，改善产品板形缺陷。

(二)技术方案

一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：

s1、确定平整轧制力与张力，

根据带钢钢种、规格、来料浪形及设备能力，确定轧制压力p和前后张力tf、tb；

s2、确定弯辊力，

对于带钢头部和尾部，分别确定出保证出口板形良好所需要的弯辊力波动范围：δf＝f2-f1，

式中：δf为弯辊力波动量，单位kn；

f1为带钢头部弯辊力，单位kn；

f2为带钢尾部弯辊力，单位kn；

s3、调整弯辊力控制量，

平整过程中的弯辊力调节采用线性变化方式，带钢某长度位置的弯辊力为：

式中：x为距离带钢头部的距离，单位m；

l为带钢总长度，单位m；

s4、输出平整控制参数。

根据本发明的一实施例，所述步骤s1轧制压力取值范围为：pmin≤p≤pmax,

式中：pmin为平整机允许的最小轧制压力，单位kn；

pmax为平整机最大轧制压力，单位kn。

根据本发明的一实施例，所述步骤s1前张力取值范围分别为0.03σsbh≤tf≤0.15σsbh，

式中：σs为材料屈服应力，单位mpa；

b、h分别带钢宽度和厚度，单位mm。

根据本发明的一实施例，所述步骤s1后张力取值范围分别为0.03σsbh≤tb≤0.15σsbh，

式中：σs为材料屈服应力，单位mpa；

b、h分别带钢宽度和厚度，单位mm。

根据本发明的一实施例，所述步骤s1前后张力满足tf＞tb。

(三)有益效果

采用了本发明的技术方案，一种热轧带钢平整板形控制方法，通过确定平整轧制力与张力、弯辊力，调整弯辊力控制量来调节输出平整控制参数；解决了人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，广泛用于热卷全长或局部板形缺陷的带钢产品平整板形控制，有效改善热轧高强钢带钢平整板形控制，提高带钢板形质量；本发明适用性广、应用前景广阔。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是带钢板形缺陷示意图。

图2是本发明方法流程图。

图3是平整弯辊力随平整长度的变化曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

结合流程图2，一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：

s1、确定平整轧制力与张力，

根据带钢钢种、规格、来料浪形及设备能力，确定轧制压力p和前后张力tf、tb；可以通过查询经验数据表或者通过数学模型计算得到轧制压力p和前后张力tf、tb和弯辊力初始值f0。

所述轧制压力取值范围为：pmin≤p≤pmax(1)

式中：pmin为平整机允许的最小轧制压力，单位kn；

pmax为平整机最大轧制压力，单位kn；

所述前后张力取值范围分别为0.03σsbh≤tf≤0.15σsbh(2)

0.03σsbh≤tb≤0.15σsbh(3)

式中：σs为材料屈服应力，单位mpa；

b、h分别带钢宽度和厚度，单位mm

所述前后张力满足tf＞tb。

s2、确定弯辊力，

对于带钢头部和尾部，分别确定出保证出口板形良好所需要的弯辊力波动范围：

δf＝f2-f1(4)

式中：δf为弯辊力波动量，单位kn；

f1为带钢头部弯辊力，单位kn；

f2为带钢尾部弯辊力，单位kn；

s3、调整弯辊力控制量，

平整过程中的弯辊力调节采用线性变化方式，平整弯辊力随平整长度的变化曲线图如图3所示，带钢某长度位置的弯辊力为：

式中：x为距离带钢头部的距离，单位m；

l为带钢总长度，单位m。

s4、输出平整控制参数。

实施例1：

某热轧高强钢带钢，其屈服强度600mpa，厚度2.8mm，宽度1200mm，总长度600m。平整机最小和最大轧制压力分别为200kn和1200kn，最小与最大弯辊力分别为-500kn和500kn。

一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：

s1、确定平整轧制力与张力，

通过查询经验数据表或者通过数学模型计算得到轧制压力p和前后张力tf、tb和弯辊力初始值f0。

其中，1000≤p≤7000，60.5≤tb≤302.4，60.5≤tf≤302.4。取轧制压力为p＝3200kn，前张力tf＝150kn，后张力tb＝100kn，弯辊力初始值f0＝300kn。

s2、确定弯辊力，

确定出保证出口板形良好的头部和尾部弯辊力，分别为f1＝-150kn-和f2＝400kn，弯辊力波动范围：

δf＝f2-f1＝450-(-150)＝600kn。

s3、调整弯辊力控制量，

平整过程中的弯辊力调节采用线性变化，如对于距离头部200m处弯辊力为：

s4、输出平整控制参数。

实施例2：

某热轧高强钢带钢，其屈服强度600mpa，厚度2.8mm，宽度1200mm，总长度600m。平整采用四辊平整机，其工作辊直径520mm，支撑辊直径1200mm，最大弯辊力50kn，最小弯辊力-50kn。

一种热轧带钢平整板形控制方法，包括以下步骤：

s1、确定平整轧制力与张力，

查询经验数据表得到轧制压力p＝320kn，前张力tf＝15kn，后张力tb＝10kn，弯辊力初始值f0＝30kn。

s2、确定弯辊力，

分别确定出保证出口板形良好的头部和尾部弯辊力，分别为f1＝-15kn和f2＝40kn，弯辊力波动范围:

δf＝f2-f1＝45-(-15)＝60kn。

s3、调整弯辊力控制量，

平整过程中的弯辊力调节采用线性变化，如对于距离头部200m处弯辊力为：

s4、输出平整控制参数。

综上所述，采用了本发明的技术方案，一种热轧带钢平整板形控制方法，通过确定平整轧制力与张力、弯辊力，调整弯辊力控制量来调节输出平整控制参数；解决了人工设定平整参数无法实现板形良好控制的问题，广泛用于热卷全长或局部板形缺陷的带钢产品平整板形控制，有效改善热轧高强钢带钢平整板形控制，提高带钢板形质量；本发明适用性广、应用前景广阔。