。490 北京科技大学学报 第31卷 线性：因此以二次凸度为横坐标，分析其他板形 因素的变化规律如图6所示. 35 2.0 35 (a) (b) +F0(⊙) o-F.=500kN 33 +F.=1000kN 18 -o-F.-500 kN 1.6 33 +F=1000kN 31 1.4 +F。=0 o-F-500 kN 12 +F=1000kN 2300-1000100200300400500 1.900-100010020030400500 29 200-1000100200300400500 二次凸度m 二次凸度m 二次凸度μm 图6楔形来料板形控制特性.()一次楔度的变化规律：(b)三次楔度的变化规律：（©）四次凸度的变化规律 Fig 6 Strip profile control characteristics of w edge sabs:(a)characteristics of linear wedge;(b)characteristics of cubic wede;(c)characteris- tics of hicmwn 可以看到，窜辊量s和弯辊力Fw对各板形因 二次凸度的同时，使得四次凸度增大，亦即使得带钢 素均有一定影响，其中对一次楔度和三次楔度均为 横截面与理想目标越来越远，甚至引起边中复合浪 非线性影响，尤其对一次楔度影响较大：说明在轧制 形的出现：对于横截面曲线3，正弯辊也具有类似的 过程中为实现二次凸度目标而进行的板形调控会改 负面作用.因此，对带钢的四次凸度必须予以重视 变带钢的楔形情况. 并根据相应情况采取合适的措施进行二次凸度与四 窜辊和弯辊与二次及四次凸度均为近似线性关 次凸度的综合控制，避免因二次凸度的调整引起四 系，正窜可以减小二次凸度的同时增大辊缝的四次 次浪形的出现 凸度，而正弯辊会同时减小辊缝的二次及四次凸度. 因此，窜辊、弯辊反方向调节可实现对四次凸度的单 4高精度热轧带钢板形控制 独控制. 多参数带钢横截面表示方法是为了促进对板形 3.2二次及四次凸度综合控制 问题的进一步认识一方面将更全面的板形参数应 对于图3所示的不同横截面来料，仅仅考虑二 用到热轧板形控制模型中，另一方面通过对横截面 次凸度控制往往会对板形造成不利影响.利用 的控制实现对平坦度的控制，有利于热轧带钢板形 ANSYS有限元模型计算了图3三种横截面来料在 控制向更高精度方向发展. 轧制过程中的二次及四次凸度关系，并表示为凸度 一次楔度W1和三次楔度W。均是对带钢不对 调节域101刂如图7所示. 称性的描述.在热轧生产中，引起带钢不对称的原 600 。一横截面◆一横截面一横截面 因有很多，如来料板坯的不对称性、温度的不对称 400 曲线2 曲线3 且 性、轧机两侧刚度的不同以及两侧压下的不平 衡四.目前热轧生产现场对带钢不对称性的研究 200 和控制仅限于一次楔度W1,其控制方法一方面是 控制来料板坯的楔形，另一方面是在轧制过程中通 30 35 过压下倾斜或采用带钢楔形控制系统；而对于三 四次凸度Hm 次楔度的控制，在热轧板形控制中尚未有具体考虑. 图7不同来料的凸度调节域 但是，楔形控制与带钢的不对称浪形出现却密切相 Fig.7 Contrast of roll gap profile adjusting area betw een different 关，三次楔度的负面影响在实际生产中也己具体表 slb profiles 现出来，即控制难度较大的单侧1/4浪形的出现. 可以看到，来料的四次凸度大小定性决定了辊 因此，解决非对称浪形的关键仍是对带钢宽度方向 缝的四次凸度大小，且对二次凸度大小产生了微弱 的横截面不对称性的控制，即对一次楔度和三次楔 的影响，横截面曲线1的二次凸度最小，曲线3的二 度的控制. 次凸度最大：说明对于相同二次凸度的来料，四次凸 二次凸度是热轧带钢板形控制的最主要参数之 度越大，则辊缝的二次凸度越小且四次凸度越大. 一，控制手段也是多种多样，从液压弯辊到CVC轧 不同类型来料对辊缝的二次凸度影响虽然较 机9、P℃轧机的出现1，使得热轧带钢二次凸度 小，甚至可忽略不计，但各调控手段的运用对辊缝的 控制精度己经达到了较高的水平：但前文己经指出， 影响却不容忽视.对于横截面曲线1，正窜辊在减小 基于标志点差值的二次凸度控制并非一定得到理想线性 [ 9] ;因此以二次凸度为横坐标 , 分析其他板形 因素的变化规律如图 6 所示 . 图 6 楔形来料板形控制特性.(a)一次楔度的变化规律;(b)三次楔度的变化规律;(c)四次凸度的变化规律 Fig.6 Strip profile control charact eristics of w edge slabs:(a)charact eristics of linear w edge ;(b)charact eristics of cubic w edge ;(c)charact eris￾tics of hi-crow n 可以看到, 窜辊量 s 和弯辊力 Fw 对各板形因 素均有一定影响 ,其中对一次楔度和三次楔度均为 非线性影响,尤其对一次楔度影响较大 ;说明在轧制 过程中为实现二次凸度目标而进行的板形调控会改 变带钢的楔形情况. 窜辊和弯辊与二次及四次凸度均为近似线性关 系,正窜可以减小二次凸度的同时增大辊缝的四次 凸度 ,而正弯辊会同时减小辊缝的二次及四次凸度 . 因此 ,窜辊 、弯辊反方向调节可实现对四次凸度的单 独控制. 3.2 二次及四次凸度综合控制 对于图 3 所示的不同横截面来料 , 仅仅考虑二 次凸度控制往往会对板形造成不利影响 .利用 ANSYS有限元模型计算了图 3 三种横截面来料在 轧制过程中的二次及四次凸度关系 ,并表示为凸度 调节域[ 10-11] 如图 7 所示 . 图 7 不同来料的凸度调节域 Fig.7 Contrast of roll gap profile adjusting area betw een diff erent slab profiles 可以看到, 来料的四次凸度大小定性决定了辊 缝的四次凸度大小 ,且对二次凸度大小产生了微弱 的影响,横截面曲线 1 的二次凸度最小 ,曲线 3 的二 次凸度最大;说明对于相同二次凸度的来料, 四次凸 度越大,则辊缝的二次凸度越小且四次凸度越大. 不同类型来料对辊缝的二次凸度影响虽然较 小,甚至可忽略不计 ,但各调控手段的运用对辊缝的 影响却不容忽视.对于横截面曲线 1 ,正窜辊在减小 二次凸度的同时, 使得四次凸度增大 ,亦即使得带钢 横截面与理想目标越来越远 ,甚至引起边中复合浪 形的出现;对于横截面曲线 3 ,正弯辊也具有类似的 负面作用.因此 ,对带钢的四次凸度必须予以重视, 并根据相应情况采取合适的措施进行二次凸度与四 次凸度的综合控制, 避免因二次凸度的调整引起四 次浪形的出现. 4 高精度热轧带钢板形控制 多参数带钢横截面表示方法是为了促进对板形 问题的进一步认识, 一方面将更全面的板形参数应 用到热轧板形控制模型中 ,另一方面通过对横截面 的控制实现对平坦度的控制 ,有利于热轧带钢板形 控制向更高精度方向发展. 一次楔度 W1 和三次楔度 Wc 均是对带钢不对 称性的描述.在热轧生产中 ,引起带钢不对称的原 因有很多 , 如来料板坯的不对称性、温度的不对称 性 、轧机两侧刚度的不同以及两侧压下的不平 衡[ 12] .目前热轧生产现场对带钢不对称性的研究 和控制仅限于一次楔度 W1 , 其控制方法一方面是 控制来料板坯的楔形 , 另一方面是在轧制过程中通 过压下倾斜或采用带钢楔形控制系统 [ 13] ;而对于三 次楔度的控制,在热轧板形控制中尚未有具体考虑. 但是 ,楔形控制与带钢的不对称浪形出现却密切相 关 ,三次楔度的负面影响在实际生产中也已具体表 现出来, 即控制难度较大的单侧 1/4 浪形的出现. 因此 ,解决非对称浪形的关键仍是对带钢宽度方向 的横截面不对称性的控制 ,即对一次楔度和三次楔 度的控制. 二次凸度是热轧带钢板形控制的最主要参数之 一 ,控制手段也是多种多样, 从液压弯辊到 CVC 轧 机[ 14] 、PC 轧机的出现[ 15] , 使得热轧带钢二次凸度 控制精度已经达到了较高的水平 ;但前文已经指出, 基于标志点差值的二次凸度控制并非一定得到理想 · 490 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷