關(guān)于帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定方法的探討

摘 要：板形是帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素，因此在帶鋼產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，需要保證板形設(shè)定的質(zhì)量。基于此，本文將分析帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定模型的建立。并研究帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定方法，其中主要包括計(jì)算板形調(diào)控域、分配精軋機(jī)組板凸度、確定板形設(shè)備控制參數(shù)基準(zhǔn)值三方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：帶鋼熱連軋機(jī);板形預(yù)設(shè)定;控制參數(shù)

前言：帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定的目標(biāo)主要包括兩方面內(nèi)容，第一，保證帶鋼板的凸度，第二，保證精軋機(jī)組出口帶鋼的平直度，在實(shí)際帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定的過程中，需要對(duì)版型凸度進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)根據(jù)會(huì)扎件臨界翹曲條件，計(jì)算相應(yīng)的模型，只有這樣才能保證帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定質(zhì)量。

一、帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定模型的建立

帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定模型主要包括兩方面內(nèi)容，第一，板形和板凸度的計(jì)算模型，帶鋼中的機(jī)架比例凸度如果發(fā)生變化，則帶鋼的內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而出現(xiàn)二次變形，在此同時(shí)，帶鋼的橫斷面積也會(huì)發(fā)生變化。因此在建立計(jì)算模型的過程中，需要充分考慮金屬的橫向流動(dòng)以及二次變形，計(jì)算公式為：CpH， i= CpH， i- 1+（1- Kpr·Ks， i- 1ζi- 1）·，在以上公式中，CpH， i為比凸度，CpH， i- 1為i-1機(jī)架入口的有效比例凸度，Kpr為二次變形比例凸度轉(zhuǎn)化系數(shù)，Ks， i- 1為機(jī)架簡應(yīng)變恢復(fù)系數(shù)。

第二，軋件臨街翹曲條件計(jì)算模型的建立，當(dāng)軋機(jī)帶鋼比例凸度發(fā)生變化之后，帶鋼的縱向纖維延伸會(huì)出現(xiàn)不均勻的情況，各個(gè)縱向纖維會(huì)相互影響，產(chǎn)生相互作用的力，因此在對(duì)其中張力進(jìn)行充分考慮的前提下，建立的模型為;ε1（we）= 80·[h/W- Se]2. 0+ Kcr（we）·σt/Es，其中ε1（we為邊浪情況下臨界相對(duì)長度。H為機(jī)架出口帶鋼厚度，W為出口帶鋼寬度， Se為版凸度邊部參考會(huì)點(diǎn)位置， Kcr（we）為邊浪張應(yīng)力影響系數(shù)，σt為機(jī)架張應(yīng)力，Es為帶鋼彈性模型。在確定以上參數(shù)之后，就能夠完成軋件臨街翹曲條件計(jì)算模型的建立[1]。

二、帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定方法

（一）計(jì)算板形調(diào)控域

在計(jì)算計(jì)算機(jī)板形調(diào)控域的過程中，可以大致分為以下幾個(gè)步驟，第一，計(jì)算機(jī)架入口允許的有效比例凸度范圍，針對(duì)精軋機(jī)組的機(jī)架，具備一定區(qū)域，如果入口的有效比例凸度在這一區(qū)域內(nèi)發(fā)生變化，則可以對(duì)板形控制設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證機(jī)架出口中的相對(duì)長度在相應(yīng)的范圍內(nèi)。如果超出這一范圍，則機(jī)架出口中的相對(duì)長度都會(huì)超出臨界翹曲的極限范圍，進(jìn)而出現(xiàn)板形缺陷的情況。第二，對(duì)機(jī)架入口允許比例凸度范圍進(jìn)行完善，針對(duì)帶鋼機(jī)組，相鄰的機(jī)架之間存在制約關(guān)系，因此為了避免出現(xiàn)板形缺陷的情況，則機(jī)架入口比例凸度需要在相應(yīng)的范圍之內(nèi)。不僅僅需要滿足自身的比例凸度，同時(shí)還要滿足相鄰機(jī)架的比例凸度。

第三，計(jì)算機(jī)架板形調(diào)控域，為了保證機(jī)架板形的設(shè)計(jì)質(zhì)量，各個(gè)機(jī)架出口的長度需要在相應(yīng)的范圍之內(nèi)，根據(jù)熱連軋機(jī)組板形以及相應(yīng)的凸度模型進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)帶鋼邊浪以及中浪時(shí)出現(xiàn)的臨界相對(duì)長度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為機(jī)架比凸度調(diào)節(jié)極限量。如果機(jī)組比例凸度逐漸減少，則機(jī)架允許的有效比例凸度調(diào)節(jié)需要滿足ΔCpi∈[ΔCpi（cb），0]，其中i為機(jī)架的序號(hào)，如果積極愛比例凸度逐漸增加，則需要滿足ΔCpi∈[0，ΔCpi（we）]這一條件，如果ΔCpi>ΔCpi（we），則ΔCpi=ΔCpi（we）。

（二）分配精軋機(jī)組板凸度

在完成機(jī)架板形調(diào)控域之后，需要根據(jù)軋制的方向和機(jī)架板形調(diào)控域的大小，確定各個(gè)機(jī)架的入口的比例凸度。其中表示公式為 CpH， i= CpH， i+ 1+ΔCpi/nj= 1ΔCpj·（Cp0- Cpn） 。其中CpH， i、 CpH， i+ 1 是兩個(gè)相鄰機(jī)架的比例凸度，ΔCpi是機(jī)架的板形調(diào)控域，Cp0是中間坯的比例凸度，Cpn是精軋機(jī)組目標(biāo)比例凸度。在實(shí)際分配的過程中，需要針對(duì)以上參數(shù)進(jìn)行計(jì)算確定，并將其帶入到其中的公式中進(jìn)行計(jì)算，只有這樣才能確定最終機(jī)架入口的有效比例凸度。

（三）確定板形設(shè)備控制參數(shù)基準(zhǔn)值

在確定板形控制設(shè)備參數(shù)基準(zhǔn)值的過程中，需要先確定機(jī)架入口以及出口的有效比例凸度，再根據(jù)熱連軋組板形以及板凸度模型進(jìn)行計(jì)算，得到機(jī)架的目標(biāo)還均載輥縫凸度，這一凸度代表CVC軋機(jī)以及PC軋機(jī)、彎輥力的函數(shù)，在此過程中可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)工作輥橫移位置以及彎輥力進(jìn)行調(diào)整，保證最終均載輥縫凸度的有效性和穩(wěn)定性。

在完成帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定之后，就需要將其應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，本文以1250mm熱軋板性控制系統(tǒng)為例，對(duì)帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定模型進(jìn)行應(yīng)用，其中在發(fā)生邊浪以及中浪的情況下，臨界相對(duì)長度差都在安全范圍之內(nèi)，并沒有出現(xiàn)帶鋼熱連軋機(jī)板形缺陷的情況。另外，卷鋼彎輥力的設(shè)定值也在中間位置，能夠保板形凸度自動(dòng)控制效果。該種方式在實(shí)際應(yīng)用的過程中，與傳統(tǒng)帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定方式相比，機(jī)架的彎輥力都存在余量，進(jìn)而凸度自動(dòng)控制的效果也會(huì)得到有效提升[2]。

由此可以看出，在研究帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定策略的過程中，需要從帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定涉及的方方面面入手，只有這樣才能保證最終設(shè)定模型應(yīng)用的有效性以及穩(wěn)定性，進(jìn)而提升帶鋼熱連軋機(jī)板形應(yīng)用質(zhì)量，促進(jìn)帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定工作的穩(wěn)定發(fā)展。本文重點(diǎn)根據(jù)機(jī)架板形的調(diào)控域進(jìn)行帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定，這種方式目前已經(jīng)取得較為明顯的應(yīng)用效果。

結(jié)論：綜上所述，隨著人們對(duì)帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定的關(guān)注程度逐漸提升，如何保證帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定效果，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定方法發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠大大提升帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定效果，為今后帶鋼熱連軋機(jī)板形預(yù)設(shè)定的發(fā)展提供條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]王云杰，張小平，康兵.ABAQUS二次開發(fā)技術(shù)在板帶熱連軋數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J].太原科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，36（06）：446-450.

[2]陳志榮. 1580mm熱連軋機(jī)精軋區(qū)域帶鋼寬度缺陷分析及改進(jìn)[A]. 中國金屬學(xué)會(huì)（The Chinese Society for Metals）、寶鋼集團(tuán)有限公司（Baosteel Group Coporation）.“第十屆中國鋼鐵年會(huì)”暨“第六屆寶鋼學(xué)術(shù)年會(huì)”論文集[C]中國金屬學(xué)會(huì)，2017：5.

作者簡介：

韓磊（1982.12-），男，籍貫：河北省滄州市，學(xué)歷：大專，研究方向：熱軋帶鋼生產(chǎn)。