热轧带钢轧机生产中的板形控制--板形控制技术装备
发布时间:2014-12-16 19:41
作者:互联网
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轧机板形和
自动化控制是
热轧带钢技术装备领域的关键环节,也是
生产高精度、高
附加值产品的根本保障。与国外先进
水平相比,在自动化
系统硬件、大型在线
检测仪表以及板形、厚度、温度、压力的预设定模型方面我国尚存在较大差距。板形控制技术装备:须突破预设定模型“
瓶颈” 在轧机板形控制技术装备的发展过程中也曾出现过“百花齐放”的局面,各
种板形控制方式不断涌现。但经过多年的生产实践,目前比较有效的板形控制方式为CVC、PC、WRB/WRS,呈三足鼎立之势。可变
凸度支承辊(VC)、板形控制全面系统(DUGS)也在不断地完善,并逐渐推广应用。 CVC板形控制系统的原理是
工作辊直径连续变化,上下
工作辊配合时其辊缝形状随工作辊辊身长度变化而成多项式变化,通过工作辊轴向移动获得工作辊辊缝的正负凸度变化,从而实现对带
钢凸度的控制。其凸度控制
能力和工作辊轴向移动量为线性变化关系。凸度控制能力可以达到1.0毫米。 PC成对交叉轧机通过上下
轧辊的交叉来改变辊缝凸度。PC轧机的特点是凸度控制
范围与交叉角的平方成正比,在交叉角度为0~1.5度时(在实际使用时交叉角控制在1度之内),其凸度控制范围为0~1400毫米。PC轧机有单交叉和双交叉两种方式,单交叉的交叉移动量是双交叉的两倍。因此在宽带钢轧机中一般选用双交叉方式,而
窄带钢轧机则选用单交叉轧制方式(如
宝钢1580毫米轧机)。PC轧机在后部
机架采用在线磨辊方式来消除轧辊
磨损,实现自由轧制。 WRB/WRS系统工作辊弯辊和工作辊轴向移动,是一种使用范围广泛、历史悠久的板形控制方式,特别是在PC和CVC未投入实际应用以前,世界上很多厂家都采用这种方式,如
日本日立(它称之为HCW)、法国CLECIM、美国UNITED等
公司。WRB/WRS采用工作辊弯辊(WRB)控制凸度和
平直度,工作辊轴向移动(WRS)减少工作辊磨损以实现自由轧制。凸度控制的能力视弯辊力大小而定。CLECIM的弯辊力为240吨(该公司的SollacFOS厂),凸度控制能力可达500毫米,平直度可达±30IU。 DUGS是WRB/WRS的一种,配备工作辊
热凸度控制系统(RTC:沿工作辊辊身长度方向通过按弧线分布的工作辊
冷却水
喷嘴来控制工作辊冷却,从而保障工作辊热凸度的稳定)。在前部机架采用重型工作辊弯辊系统(+200吨/-120吨)和RTC,再配备工作辊的轴向移动来控制带钢凸度。 VC方式支承辊辊型可变,但方法不统一,有支承辊内腔液压式、支承辊外衬式、支承辊阶梯式等,但普遍在热轧带钢生产中应用较少。除以上装置以外,板形控制的关键在于预设定和在线调节控制模型。其中,预设定模型更为复杂,它是热轧带钢领域模型设定中难度最大的,主要包括以下技术难点:轧辊系统的
热变形以及挠曲变形机理和在线算法;轧件在轧制过程中的横向、纵向流
动机理和在线算法,轧制压力和弯辊力作用下的辊缝变化机理和在线算法,不同辊缝条件下可能存在的板形
缺陷预报机理和在线算法,弯辊力和AGC调节时轧制压力的非相干机理,凸度、平直度的相关机理,凸度、平直度在线调节机理,工作辊轴向力
预测,工作辊磨损预测,轴向移动策略等。 在线预设定计算时,国外成熟的算法包括神经元
网格法、遗传算法、影响函数算法和有限元法等。 各方强强联合,实现合作共赢。中冶赛迪和燕山大学也开展了该技术的攻关,提出了SCS辊型曲线(采用正旋曲线原理和装置)和相应的控制模型,并在某些
企业进行了在线
测试,获得了与CVC相当的控制效果。 燕山大学在轧辊系统的热变形、挠曲变形机理和在线算法方面享有开创性成果,提出了条元法计算策略。北京科技大学在板形控制自动化系统集成方面也有诸多业绩。从目前的成果应用情况来看,国内自主建设的热轧带钢
生产线其板形控制技术装备仍是薄弱环节之一,控制精度、命中率、稳定性方面与国外先进水平存在一定的差距。 国内的工程设计单位、大专院校应进行联合研发。目前许多大专院校在科研的同时又涉足工程建设,与国内工程公司形成封闭式的
竞争格局,优势不能互补,成果难以推广,水平无法稳步提高,导致无法满足国内高端
客户对国产板形控制技术的
需求。 轧机板形和自动化控制是热轧带钢技术装备领域的关键环节,也是生产高精度、高附加值产品的根本保障。与国外先进水平相比,在自动化系统硬件、大型在线检测仪表以及板形、厚度、温度、压力的预设定模型方面我国尚存在较大差距。(来源:
钢铁产业)
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