[发明专利]一种基于凸度控制的宽薄板平面形状控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种适用于厚板轧机轧制宽薄板、利用展宽道次的板凸度变化改善钢板平面形状的控制方法。

背景技术

厚板轧机的轧制过程通常分为成形轧制、展宽轧制、精轧轧制三个阶段：

（1）成形轧制：成形轧制是将板坯沿长度方向（即沿纵向）上轧制1-4个道次。使展宽轧制前获得准确的坯料厚度及使端部形成扇形以减少横轧时的桶形，为提高展宽轧制阶段的板厚精度和板宽精度打下良好的基础。

（2）展宽轧制：展宽轧制的目的是为了得到规定的轧制宽度。通常厚板坯料的宽度和长度满足不了成品钢板宽度的要求，因此在轧制过程中板坯或钢锭需要在轧机前后的转钢辊道上进行转钢，使经过成形轧制后的钢板继续在宽度方向或长度方向得到展宽，直至达到成品钢板毛边宽度为止。横向展宽轧制是在成形轧制后，将板坯转90度，沿成形轧制时的宽度方向进行轧制，使板坯展宽到宽度要求尺寸。

（3）精轧轧制：也称为延伸轧制，延伸通常是在展宽轧制后，再将板坯转90度，沿板坯原纵向进行轧制，直至轧出规定的厚度、所要求的质量和性能。

厚板轧制过程是一个用一定尺寸的板坯轧制成一定尺寸的钢板的过程，轧制过程中借助位于轧机前后的旋转辊道完成转钢，轧制前及转钢后需要用轧机前后的侧导板对中后才能继续轧制，轧制程中所使用的轧制方式由板坯和钢板的尺寸决定，厚板轧机使用的轧制方式包括图1所示的5种，以RS代码区分如下：

RS＝0先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度方向上的偏差；然后转钢、将板坯沿宽度方向进行轧制，轧制到一定的宽度后再次转钢、最后将轧制成目标钢板，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同。

RS＝1轧制前先转钢，对中后将板坯沿宽度方向进行轧制，轧制到一定的宽度后转钢，最后轧制成目标钢板，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同。

RS＝2坯料长度等于毛边宽度。轧制前先转钢，对中后将板坯沿宽度方向轧制成目标钢板，轧制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向相同。

RS＝3坯料宽度等于毛边宽度，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同。

RS＝4坯料长度进行轧制到毛边宽度。先将板坯沿长度方向轧制，消除板坯厚度方向上的偏差；然后转钢、最后轧制成目标钢板，轧制后的钢板长度方向与板坯的宽度方向相同。

平面形状控制是成品钢板的矩形化技术，平面形状控制的实质是实现中间道次的变断面轧制。当前已经开发出许多平面形状控制手段，如MAS法、狗骨轧制法（DBR法）、薄边展宽轧制法、立辊轧边法等。例如，厚边展宽轧制法（Mizushima Automatic Plan View Pattern Control System，即MAS）是日本川崎制铁公司水岛厚板厂开发并于1978年开始用于生产的平面形状控制技术。这种技术通过预测每块钢板轧制终了的平面形状变化量，给出相应的压下量来控制辊缝的开度以改变轧材的厚度，最终使钢板的平面形状成为矩形。厚边展宽轧制法（MAS）的控制过程如图2所示。

由于宽薄板在轧制过程中温降非常快，轧制状态不易稳定，现有中厚板轧机在轧制小于7-6mm宽薄板时，为了抢温轧制，通常采用直接坯料转钢轧制方式（RS＝1），轧制前先转钢，将板坯沿宽度方向进行轧制，轧制到一定的宽度后转钢，最后轧制成目标钢板，轧制后的钢板长度方向与板坯的长度方向相同，由于RS=1轧制方式缺少成形道次，受到坯料尺寸厚度和展宽比大的影响，造成钢板轧制时存在横轧展宽的桶形，钢板的头尾与中间宽度的偏差较大，如表1所示。

表1钢板的头尾与中间宽度的偏差（宽差）