冷轧板形控制: 中国从上世纪70年初开始从事冷轧板形控制关键技术研究,多年来中国冷轧生产线的板形控制系统全部依赖进口。国外供应商出于对关键技术的保密和达到技术垄断的目的,对板形控制系统中的关键模型通常采取了“黑箱”的形式。经过攻关团队多年来不断的研究与实践,从板形理论、板形工艺、控制系统、数学模型、系统集成等诸多方面展开多方面、综合性的研究与开发,使中国成为世界上少数可以提供全套冷轧板形关键控制技术的国家。 针对板带材变形过程与板形调控功效、多变量优化方法等内容进行了理论研究,获得了各调节机构对于带钢板形的影响规律,形成了适于工业应用的快速优化算法,为板形闭环控制奠定了基础。 板形控制的前提是对各种板形调节手段性能的正确认识,调控功效作为闭环反馈控制系统的基础,是板形调节机构对板形影响规律的量化描述。研究各个板形调节机构对各个测量段处板形的影响规律,以此为基础,再结合各个测量段处的板形偏差做整体的较优控制计算,求解各个板形调节机构的较优调节量。冷轧的冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。深冲冷轧板流程
冷轧,是指在常温下,用轧辊的压力挤压钢材,改变钢材形状的轧制方法。尽管加工过程也会使钢板升温,但仍然称为冷轧。具体一点说,冷轧用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行压力加工,其成品为轧硬卷。 一般冷轧钢如镀锌、彩钢板都须退火,所以塑性和延伸率也较好,普遍应用于汽车、家电、五金等行业。冷轧板表面有一定的光洁度,手摸起来比较光滑,主要是酸洗之功。热轧板一般表面光洁度达不到要求,所以热轧钢带需冷轧,还有热轧钢带厚度较薄一般在1.0mm,冷轧可达到0.1mm。热轧是结晶温度点以上的轧制,冷轧是结晶温度点以下的轧制。 冷轧对钢材形状的改变属于连续冷变形,此过程引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降。 对终端使用来说,冷轧使冲压性能恶化,产品适用于简单变形的零件。杭州冷轧流程冷轧与热轧的分别主要是轧制过程的温度。
轧制是旋转的轧辊给予轧件以压力,使轧件产生塑性变形的一种金属加工方式。轧制时轧件断面减小,变形、延伸和展宽,轧件与轧辊间有相对滑动,产生摩擦与磨损。冷轧是指低于再结晶温度的轧制加工,冷轧质量好,精度高,厚度均匀,机械性能好,是非常重要的金属塑性加工方式。轧制时要克服巨大的摩擦力,改善轧辊和轧材间的润滑状态,减小摩擦力是提高轧制效率的有效办法。在一个轧制道次中,轧制过程分为咬人、拽人、轧制稳定阶段和轧制终了四个阶段,而摩擦力伴随着整个轧制过程,是影响材料变形的重要因素之一。摩擦导致变形力增加,轧辊磨损加剧,但有时又是轧制过程中的主动力,尤其是在咬人阶段就是通过摩擦来实现的。摩擦一直存在于轧制过程中,有时需要摩擦,有时又需要尽量避免。
在冷轧带钢轧制过程中,轧制力变化很大,如果不采取措施进行补偿,带钢的板形必然也会受到影响,影响带钢质量和生产的稳定。目前在冷轧轧机一般采用板形前馈控制即轧制力- 弯辊力补偿控制,轧制力的测量周期很短,轧制力变化产生的板形控制会在板形仪测量前增加相应的补偿控制。目前钢冷轧板形控制在使用中存在一些问题,例如采用的多变量优化算法本质为小二乘法,可以获得整个实数范围内的修正量。当修正路不在调节范围内时, 无法进行正常的调节。尤其是板形变化大时,调节量容易超出调节范围,板形控制不够理想。另外乳化液冷却控制采用PI调节控制,在实际使用中不能全部有效的消除残余板形误差,使用控制斜坡使程序控制上繁琐,不能全部有效实现冷却控制。冷轧采用多轧程轧制。
冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制两种方法。 单片轧制。单片轧制较早采用二辊式轧机,目前多用四辊式冷轧机。四辊冷轧机按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时,轧制操作是由人工逐张将钢板喂入轧机,全垛钢板轧完一道次后,用吊车将板垛吊送到轧机前,进行下一道次的轧制,如此循环进行,直到轧成规定的成品尺寸时为止。采用可逆式轧机时,则轧制操作有两种,一种是每一张钢板在轧机上往返轧制,直到轧制成较终的成品尺寸,然后再进行第二张钢板的轧制。这种操作方法虽然压下调整操作频繁,但产品表面不易划伤,故实际生产中应用较多,特别是轧制单重和尺寸较大的钢板,均采用此法。另一种是每张钢板逐张送入轧机,待全垛钢板轧完一道次后,再逐张返回轧制第二道次。此种操作方法使轧制产品尺寸较均一,而且省去了轧辊反转和压下的调整时间,从而冷轧机产量较高,但板面之间有时可能造成划伤。单张轧制方法由于不能采用张力,故每道次的压下率一般不超过14%,轧制道次增多,钢板加工硬化程度增大。因此,单张轧制不能生产厚度很薄的冷轧产品。冷轧采用工艺润滑和冷却,以降低轧制时的变形抗力和冷却轧辊。杭州冷轧卷板费
冷轧的成品为轧硬卷。深冲冷轧板流程
近年来,冷轧带钢生产技术的发展主要有以下几个方面: 提高机组和轧机的速度。以五机架轧机为例,20世纪50年代大都在20m/s左右,60年代以来已逐步提高到30m/s左右,较高轧制速度达37.5m/s。六机架冷连轧机的较高轧制速度已超过了40m/s。但是,轧制速度的进一步提高会受到工艺润滑材料与方式的限制。 其他作业线(如单机架平整机组、双机架平整机组、各剪切机组、连续热镀锌机组、酸洗机组、电镀锡机组等)的机组速度也都相应提高。 提高产品厚度精度。为提高冷轧带钢的厚度精度,在冷轧机上采用了全液压压下装置,以便增加轧机压下装置的反应速度,并采用了带钢厚度自动控制装置。对于高速、高产量的带钢冷连轧机,实现了计算机控制。 改善板形。在带钢冷连轧机上,普遍采用液压弯辊装置来改善板形。金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧。深冲冷轧板流程