51 板带材轧制中的厚度控制

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1、课时教学计划课程：板带钢生产工艺任课教师:王会凤授课题目5.1板带材轧制中的厚度控制教学形式讲授共3课时，总第48 50课时授课班级05 材料 1、2、3授课日期教 学 目 的 要 求1、熟悉p-h图的建立和p-h图的运用2、熟悉板带厚度变化的原因3、掌握轧制过程中厚度变化的基本规律和板带厚度控制方法重 点厚度变化的基本规律及板带厚度控制方法难 点压下调整量A S的计算课堂结构 及 时 间 分 配一. 新课引入5 （分钟）二. 教学内容5.1板带材轧制中的厚度控制一、 厚度自动控制的工艺基础40 （分钟）二、板带厚度变化的原因和特点45 （分钟）三、板带厚度控制方法40（分钟）三. 课堂小结2

2、（分钟）四. 布置作业2（分钟）五. 参考资料1（分钟）六. 课后体会教学过程及教学内容方法手段新课引入板带材的高精度主要是指厚度（纵向和横向）的精确度。板带 是由轧辊辊缝中轧出来的，辊缝的大小和形状决定了板带纵向和横 向厚度的变化，而横向厚度变化又影响板形，那么要提高产品的精 度，就必须研究轧辊辊缝大小和形状的变化规律。教学内容 5.1板带材轧制中的厚度控制一、厚度自动控制的工艺基础1. p-h图的建立轧制过程发生的变形：轧件产生塑性变形，轧机产生弹性变形。（二 者冋时发生）由于轧机的弹跳，轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 即轧出厚度：h=S0+P/K轧机的弹跳方程S0 空载辊缝P

3、轧制压力 K 轧机的刚度系数 零位调整后的弹跳方程为：h= S0+（P-P）/Ks0-预压变形后的空载辊缝根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）一一轧机弹性变形曲 线，A表示。当来料厚度一定时，根据轧制压力与压下量的关系，在图中绘制出 轧件塑性变形曲线（为研究方便简化成直线），用B表示。将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标系中，称 为P-h图。注意：A线与B线的交点的纵坐标为轧制力A线与B线的交点的横坐标为板带实际厚度2. p-h图的运用：板带厚度控制的工艺基础由图看出：无论A线、B线发生变化，实际厚度都要发生变化，保 证实际厚度不变就要进行调整。例如B线发生变化（变为B0,为

4、 保持厚度不变，A线移植A是交点的坐标不变。C线等厚轧制线板带厚度控制的实质：不管轧制条件如何变化，总要使A线和B线 交到C线上。二、板带厚度变化的原因和特点由p-h图可知，影响板材实际轧出厚度的因素有轧制压力、空载辊阐明重要 性结合原理 知识讲解注意解释 公式的含 义运用多媒 体讲解教学过程及教学内容缝和轧机刚度系数，其中轧制压力是主要因素。影响板带厚度变化的因素:1. 轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响温度变形抗力If轧制压力If轧机弹跳If板厚度变薄I2. 坯料原始厚度不均匀的影响原始厚度ff压下量ff轧制压力ff轧机弹跳ff板厚度变厚f如图所示。当来料厚度H发生变化时，便会使B曲线的

5、相对位置和斜率都发 生变化，在S0和K值一定的条件下，来料厚度H增大，则B曲线 的起始位置右移，并且其斜率稍有增大，故实际轧出厚度也增大。3. 张力变化的影响(张力改变应力状态)张力ff变形抗力|f轧制压力|f轧机弹跳|f板厚度变薄I 如图所示。冷轧经常采用调节张力控制板形。4. 轧制速度变化的影响通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。提问：轧制速度对摩擦系数的影响？(随轧制速度增加，摩擦系数 降低)摩擦系数降低f轧制压力If轧机弹跳If板厚度变薄I如图所示。5. 原始辊缝的影响轧制板带钢时，因轧辊的热膨胀、磨损、轧辊的偏心等都会使辊缝 发生变化，直接影响实际轧出厚度的变化。如图所示，原始

6、辊缝减小，板厚度变薄。三、板带厚度控制方法1调压下：改变原始辊缝(A线平移)。是厚度控制的最主要方式。 控制原理如图所示。(1) 来料板厚度发生变化的调整如下图a,当板厚度发生变化，从H变到H (H -AH )，轧件塑性0 1 0 0变形曲线的位置由B平行移动到B，与轧机弹性变形曲线的交点由1 2C变为C,此时轧出的厚度为h，与要求的厚度h有一厚度偏差Ah。1 2 1为消除此偏差，相应进行压下，使辊缝从S0变到S0+AS0，使轧机 的弹性曲线从街移到A2,重新交到等厚轧制线上。方法手段注意分析提问结合图形 说明调整 原理(2) 张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整教学过程及教学内容方

7、法手段如下图b,由于张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等的变化而 引起轧件塑性曲线斜率发生改变，用调压下的办法使两条线重新交 到等厚轧制线上。（3）压下调整量A S0的计算注意：AS。不等于AH0关系为：（AS。与入口厚度偏差的关系为）由图可求出（利用公用边）：AS0tana=AH tan 00 0A S0=AH tan 0 / tan a0 0 =AH M/K0M 轧件塑性刚度（M二tan0） K轧机的刚度（K= tan a）注意：AS0也不等于Ah关系为：（AS。与出口厚度偏差的关系为）由图可求出（利用公用边）：Ah tan 0=tana（AS0Ah）整理后得：Ah/A S0=K/（M+K

8、）AS0=Ah （M+K）/ K轧制压力P发生变化时，AP与压下调整量AS。的关系为：由图可知：Ah/AS0=AP/AS0 tana 将A h/AS0=K/（M+K）代入 后整理得：AS0/AP=（1+M/K） * 1/KP增加，S0减小（因轧机的弹跳大），即AP为正时，AS0为负，故 前面加负号。2调张力：利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以控制 厚度。如图所示：例如，当来料有厚差而产生AH时，便可通过加大 张力，使B斜率改变（变为B），从而可以在S不变的情况下使h2 2 0 保持不变。这种方法在冷轧薄板时用得较多。热轧中由于张力变化范围有 限，张力稍大即易产生拉窄、拉薄，使控制效果受

9、到限制。故热轧 一般不采用张力调厚。但有时在末架也采用张力微调来控制厚度。米用张力厚控法的优点是响应性快，可以控制得更为有效和精 确。缺点是对热轧带钢和冷轧较薄的品种时，为防止拉窄和拉断， 张力的变化不能过大。因此，目前即使在冷轧时的厚度控制上往往也并不倾向于单独 应用此法。而往往采用调压下与调张力互相配合的联合方法。当厚 度波动较小，可以在张力允许变化范围内能调整过来时则米用张力难点启发学生 学会推导结合图形 讲解教学过程及教学内容方法手段微调。而当厚度波动较大时则改用调压下的方法进行控制。在冷连 轧中，张力厚控也只适用于后几架的精调AGC。3、调轧制速度轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦

10、系数等因素的变化。 故可通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。例如，近年来新建的热连轧机，都采用了“加速轧制”与AGC 相配合的方法。加速轧制的目的，除了提高产量外，是为了减少带 坯进入精轧机组的首尾温度差，保证终轧温度的一致，从而也就减 少了因首尾温度差所造成的厚度差。在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的，往往是将多种厚 控方法有机的结合起来使用，才能取得更好的效果。其中最主要、 最基本、最常用的还是调压下的厚度控制方法。特别是采用液压压 下，能大大提高响应性。故近年来，尤其在冷轧机上、中厚板轧机 上，液压压下厚度自动控制系统获得了迅速的发展。课堂小结本次课程与轧制原理课连续紧密，通过学习

11、熟悉板带厚度控 制的工艺基础，熟悉板带厚度变化的原因，掌握板带厚度控制的方 法。布置作业1.影响板带厚度变化的因素有哪些？2板带厚度控制的方法有哪几种？常用的是哪种？3、板带厚度控制的工艺基础是什么？参考资料轧制过程自动化-冶金工业出版社课后体会举例板 书 设 计擦系数(3)S。与A S0ta S。与A h tan 整理AP与AS, P增力 即AP 号。2. 调引 塑性变3. 调车 5.1板带材轧制中的厚度控制一、厚度自动控制的工艺基础1. p-h图的建立轧出厚度：h=S0+P/K轧机的弹跳方程S0空载辊缝P轧制压力K轧机的刚度系数零位调整后的弹跳方程为：h= S0+(P-P)/K2. p-h

12、图的运用：板带厚度控制的工艺 基础板带厚度控制的实质：不管轧制条件如 何变化，总要使A线和B线交到C线上。二、板带厚度变化的原因和特点 影响板带厚度变化的因素：1轧件温度、成分和组织性能不均匀的 影响温度变形抗力轧制压力轧机弹跳板厚度变薄I2坯料原始厚度不均匀的影响原始厚度压下量轧制压力ff轧机弹跳板厚度变厚f3张力变化的影响(张力改变应力状态) 张力ff变形抗力|f轧制压力|f 轧机弹跳|f板厚度变薄I4轧制速度变化的影响摩擦系数降低f轧制压力If轧机弹 跳If板厚度变薄I5原始辊缝的影响原始辊缝减小，板厚度变薄。三、板带厚度控制方法1调压下：改变原始辊缝(A线平移)。 是厚度控制的最主要方式。(1) 来料板厚度发生变化的调整(2) 张力、轧制速度、轧制温度及摩3553363109.doc 第 6 页 共 6 页