D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1997.s1.001 第19卷增刊 北京科技大学学报 Vol 19 197年2月 Joumal of University of Science and Technology Beijng Feb.1997 新一代高技术宽带钢轧机的板形控制 陈先霖 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要提出界定轧机板形控制性能的辊缝调节特性空间(CQ一CH一q)及评价的主要参数：辊缝 基本凸度及可调度、辊缝刚度、弯辊调控幅度、辊缝曲线四次分量可调度和辊间接触压力峰值. 分析了板形控制的“柔性辊缝策略”与“刚性辊缝策略”.提出采用“变接触长度(VCL)支持辊”以 改善连轧机组的板形控制性能，并在生产中应用， 关健词带材轧制，板形控制，辊缝控制 板形与厚度是决定带钢几何精度的两大指标，板形包含平坦度、横截面凸度和边部减薄 量3项内容，目前，厚度控制技术已能将纵向厚度偏差稳定地控制在成品厚度±1% 或±5μm甚至±24m的范围以内，而横截面凸度和边部减薄量则一般尚在10~20m 的水平.80年代以来，随着汽车、家电等轻工业部门的发展，工业用户对板形平坦度的 要求正在越来越高，原来平坦度20I已能被接受，而今的要求则是10I甚至5I.板形 质量的挑战推动着板形技术和轧机机型的发展，上述多种机型的同时并存和竞争，一方面 表明板形技术是当前国际上开发研究的前沿和热点，另一方面也表明现有的板形技术尚未 达到成熟稳定的地步. 1轧机板形控制性能的界定：辊缝调节域与辊缝刚度特性 板形控制和厚度控制的实质都是辊缝的控制.但厚度控制只须控制辊缝中点处的开度 精度，而板形控制则必须控制沿带钢宽度方向辊缝曲线的全长.辊缝曲线全长的几何尺寸 和形状既决定带钢横截面的凸度和边部减薄量，更决定带钢的平坦度，在一般情况下，空辊 缝是一具有负凸度的简单二次曲线.在轧制过程中，受载变形后的辊缝形状可以用有限元 模型来求得四.求出的辊缝曲线可用一离散值多项式来表示（考虑对称形状）：g(x)=2x+ a+·,在带钢宽度B的跨距内，辊缝的二次分量凸度Co和四次分量凸度CH可近似地 用下式表示： Co=(1/4)a2B2;CH=(3/256aB 受载辊缝的二次分量与带钢二次浪形（边浪、中浪）的生成和控制有关，其四次分量则与四 次浪形(1/4浪、边中复合浪)的生成和控制有关. 控制辊缝的传统手段是通过工作辊和支持辊的辊形配置、压下调节、正负弯辊和工作辊 199%-03-20收稿 第一作者男68岁中国工程院院士第 珍 卷 增刊 1望刀 年 2 月 北 京 科 技 大 学 学 报 王翔. 目 过 U公饥句 过 歇勿耽 . 回 1初恤山叮 压攀嗯 V区 珍 I划压 】望刀 新一代高技术宽带钢轧机的板形控制 陈 先 霖 北京科技大学机械工程学院 , 北 京 1加佣3 摘要 提 出界定轧机板形控制性能的辊缝调节特性 空间 ( c Q 一 q 一 妇及评价 的主要参数: 辊 缝 基本 凸度及可调度 、 辊缝 刚度 、 弯辊调控幅度 、 辊缝 曲线四 次分量可调度和辊间接触 压力 峰值 . 分析 了板形控制 的 “ 柔性 辊缝策略 ’ 与 “ 刚性辊缝策略 ” . 提 出采用 “ 变接 触长 度 (叭几) 支 持辊 ” 以 改善连轧机组的板形控制性能 , 并在生产中应用 . 关键词 带材轧制 , 板形控制 , 辊缝控制 板形 与厚度是 决定带钢几何精 度 的两大指 标 . 板形 包含平坦度 、 横 截 面凸度 和边部 减薄 量 3 项 内容 . 目前 , 厚度 控 制 技 术 已 能 将 纵 向 厚 度 偏 差 稳 定 地 控制 在 成 品 厚 度 士 1% 或 土 5料m 甚 至 士 2 料m 的 范围 以 内 , 而 横截面 凸 度 和 边部减 薄量则一 般 尚 在 10 一 2 0脚沮 的水平 . 80 年 代以 来 , 随着 汽车 、 家电等轻 工 业 部 门 的 发 展 , 工 业 用 户 对 板 形 平坦 度 的 要求正在越来越 高 , 原 来平 坦度 20 1 已 能被接受 , 而 今的 要 求则是 10 1 甚 至 5 1 . 板形 质量 的挑战推动着板 形技 术和轧机 机 型 的 发展 . 上 述 多 种 机 型 的 同 时并存和 竞争 , 一方 面 表 明板形技术是 当前国 际上 开发研究 的前沿和 热点 , 另 一方 面也 表 明现 有 的 板形 技术尚未 达到成熟稳定的地步 . 1 轧机板形控制性能的界定 : 辊缝调节域与辊缝刚度特性 板形 控制和厚度 控制 的 实质都是辊 缝的控制 . 但厚度控制只须控 制辊 缝 中点处的 开 度 精度 , 而板形 控制则 必须控制 沿带钢宽 度方 向辊 缝 曲 线 的全 长 . 辊缝曲线全 长 的几 何尺 寸 和 形状既决定带钢横截面的 凸度和边部减 薄量 , 更 决定带钢 的平 坦度 . 在 一般情况下 , 空 辊 缝是一 具有负凸度 的简单二次 曲线 . 在 轧制过程 中 , 受 载变形 后 的辊缝形 状可 以用 有限 元 模型来求得l[] . 求出的辊缝曲线可用一 离散值多 项 式来表示 (考虑 对称形 状) : g x() = 以 + 喇 + 一 , 在带钢 宽度B的跨距内 , 辊缝 的二 次分 量 凸度 几和 四 次分 量 凸度 C H可 近 似地 用 下式表 示 : 几= l( 4)/ 几 矛 ; q = (3 2/ 5 6) a洲 . 受载辊缝的二 次分量 与带钢二 次浪 形 ( 边 浪 、 中浪 )的 生 成 和控 制有 关 , 其 四 次分 量 则 与 四 次浪形 ( 14/ 浪 、 边 中复合浪) 的 生成和 控制有 关 . 控制辊缝的传统手段是通 过工 作辊和支持辊的辊形配 置 、 压下 调节 、 正 负弯辊和工 作辊 1望汉5一 03 一 为 收稿 第一作者 男 阴 岁 中国 工程 院院士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1997. s1. 001