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摘 要：莱钢4300mm宽厚板生产线是一条新生力量，在薄规格板形控制方面的方法较少，调试初期板形质量较差。通过分析板形影响因素，优化板形控制模型，粗轧采用平面形状轧制法（PVPC），精轧采用CVC辊形与辊凸度良好配合，薄规格板形得到良好的控制。
关键词：薄规格；板形；控制模型
1.现状：
莱钢4300mm宽厚板生产线是2009年开始调试生产的，在实际生产中存在薄规格板形差等一系列问题。通过现场分析总结出板形不好的原因主要有
（1）薄规格二级模型设定不合理，轧制道次自动增加导致温降过快，后期轧制温度过低，最终造成道次继续增加或板形失控而无法继续轧制。
（2）弯辊力设定不合理。轧制前几个道次弯辊力太大，后几个道次弯辊力反而减小，导致后期的板形控制不稳定，板凸度也难以控制。
（3）粗轧来料断面不理想，矩形化不好。
2.板形控制策略
2.1平面形状轧制
钢板在没有任何矩形化控制措施的情况下轧制，中间坯会倾向于角部体积缺失（“桶形钢板”），或者倾向于角部体积多余（“耳形钢板”）
平面形状控制技术是薄规格钢板轧制生产中一项非常重要的技术。莱钢4300mm宽厚板调试初期根据板形较差的状况，在粗轧使用平面形状控制轧制，以保证粗轧中间坯获得良好的矩形度。平面形状轧制技术就是钢板的矩形化技术，其基本思想是对轧制终了的钢板平面形状进行定量预测，然后根据“体积不变定律”换算成在成形轧制的最后一道次和展宽轧制的最后一道次上利用HAGC自动辊缝控制系统给予板厚的超常分布，在这些道次期间，HAGC系统通常在钢板的端部轧出楔形，钢板旋转以后，锥度被轧平，在锥度中材料的附加容积轧制后填充到角部，保证中间坯的矩形度。(对于“耳形”钢板的补偿，就是为了减少角部的容积，中间坯端部的锥度是薄的而不是厚的)。采用平面形状控制技术，可以轧制出近似矩形的钢板，切头、切尾、切边的余量减小，使成材率提高。
2.2 优化二级轧制模型
二级模型设定包括预计算、后计算、再计算及自适应等几个阶段。
预计算的目标是确定所需要的轧制道次表。预计算采用板坯数据进行计算，温度值则需要通过目标出炉温度进行预计算，确定轧制道次、负荷分配、道次压下率等。预计算还要对设备限制条件进行核对，并检查是否达到所需要的钢板目标厚度、温度等，钢板的板形、凸度是否合理。
后计算是在完成一个道次轧制后进行的，根据实测的轧制力，弯辊力、实际辊缝等参数计算出轧件的实际出口尺寸，再与测厚仪反馈的数据、实测温度进行比较，再次计算出轧制力、轧制力矩等，并把这些计算值与实测值相比较，算出新的修正系数。
再计算是各道次完成后执行。再计算是根据当前的温度，尺寸和从后计算中得到的自学习系数对剩下的道次进行重新计算。
自适应是得到厚度和宽度实测值后执行。板形仪检测到实测厚度，自适应将计算的厚度和实测的厚度进行比较，根据差值自动调整辊缝，得到更加合理的目标厚度。
同时，板形仪检测到宽度实测值后，自适应将根据实测值与模型计算值偏差对板坯宽度进行修正，使实测值更接近目标值。
在二级设定中，增加人工干预优先的权限。不论设定合理与否，只要操作人员通过HMI画面修改二级数据，二级模型优先考虑。在较薄规格的厚板生产中，操作人员通过修改二级参数，可以根据板形修改末道次轧制力，或者锁定轧制道次，使道次设定更加合理。在模型自动计算轧制道次不合理的情况下，可以通过人工锁定，将轧制道次锁定在合理的范围内。
2.3 最佳弯辊力设定
板形精度是中厚钢板的一项重要质量指标，也是决定产品市场竞争力和顾客满意度的重要因素。衡量板形精度的指标主要是板凸度和平直度，板形控制精度不仅代表产品实物质量水平，对厚板成材率也具有重要影响。
实际生产应用表明，正确投入使用弯辊系统，能够有效控制薄规格钢板的板凸度，大幅提高精轧轧制的稳定性，使薄规格钢板板形合格率明显提高。对于薄规格，过大地改变相对凸度，会导致宽度方向上延伸不均，引起板形缺陷。因此，轧制薄规格时，控制精轧机板凸度和平直度的原则是：在厚度较大时，应尽可能利用金属易于横向流动，具有较大凸度调节能力的特性，最大限度地加大压下量，然后在以后的道次中，使板凸度相对保持不变，转而控制轧件的平直度为主。由于一般弯辊力可分为轧辊压紧力和可调节弯辊力，因此根据薄规格的板凸度和平直度控制原则，最佳弯辊力预设定的原则是：在咬人稳定性的前提下，前1～2个道次可降低弯辊力，随后以控制板凸度为主，最大限度地在前几道次降低板凸度。在最后3个道次以控制板平直度为主，加大弯辊力。考虑弯辊力在轧制过程中还需要随着轧制压力的波动而相应地调节，应留有一定的调节余量，尽可能避免使用接近最大值的可调节弯辊力，以提高工作辊轴承寿命。
2.4 精轧轧辊辊型的设计
轧辊辊型也是影响板形的重要因素之一，为提高板形调整能力，精轧机采用CVC辊型，且具有轴向移动功能。精轧机的上下工作辊均磨成S形，上下辊形状相同，将其中一根辊子旋转180°布置。当上下工作辊沿轴向相对移动时，辊缝的凸度正反变化，辊缝轮廓也相应发生变化，因轧辊的移动量可以无级设定，所以辊缝的凸度也是连续变化，钢板的板凸度能得到更好的控制。
2.5 轧辊分段冷却
在薄规格轧制过程中，轧辊同轧件接触，产生热凸度。热凸度的出现造成轧件的不均匀变形，有时会产生难以控制的板形缺陷。采用轧辊分段冷却控制，沿钢板的宽度向轧辊分段喷射冷却水，使轧辊获得理想的热凸度，从而达到改善轧件板形的目的。
3.结论
通过采用有利于板凸度调整和板形控制的弯辊力控制系统，优化轧制模型，薄规格模型设定趋于合理，平直度明显改善。精轧CVC辊与弯辊、窜辊密切配合，板凸度大为改观。良好的辊型与轧辊热凸度配合使薄规格的板形得到良好的控制。
参考文献：
[1]中厚板生产与质量控制冶金工业出版社崔凤平孙玮等编著.
关键词：薄规格；板形；控制模型
1.现状：
莱钢4300mm宽厚板生产线是2009年开始调试生产的，在实际生产中存在薄规格板形差等一系列问题。通过现场分析总结出板形不好的原因主要有
（1）薄规格二级模型设定不合理，轧制道次自动增加导致温降过快，后期轧制温度过低，最终造成道次继续增加或板形失控而无法继续轧制。
（2）弯辊力设定不合理。轧制前几个道次弯辊力太大，后几个道次弯辊力反而减小，导致后期的板形控制不稳定，板凸度也难以控制。
（3）粗轧来料断面不理想，矩形化不好。
2.板形控制策略
2.1平面形状轧制
钢板在没有任何矩形化控制措施的情况下轧制，中间坯会倾向于角部体积缺失（“桶形钢板”），或者倾向于角部体积多余（“耳形钢板”）
平面形状控制技术是薄规格钢板轧制生产中一项非常重要的技术。莱钢4300mm宽厚板调试初期根据板形较差的状况，在粗轧使用平面形状控制轧制，以保证粗轧中间坯获得良好的矩形度。平面形状轧制技术就是钢板的矩形化技术，其基本思想是对轧制终了的钢板平面形状进行定量预测，然后根据“体积不变定律”换算成在成形轧制的最后一道次和展宽轧制的最后一道次上利用HAGC自动辊缝控制系统给予板厚的超常分布，在这些道次期间，HAGC系统通常在钢板的端部轧出楔形，钢板旋转以后，锥度被轧平，在锥度中材料的附加容积轧制后填充到角部，保证中间坯的矩形度。(对于“耳形”钢板的补偿，就是为了减少角部的容积，中间坯端部的锥度是薄的而不是厚的)。采用平面形状控制技术，可以轧制出近似矩形的钢板，切头、切尾、切边的余量减小，使成材率提高。
2.2 优化二级轧制模型
二级模型设定包括预计算、后计算、再计算及自适应等几个阶段。
预计算的目标是确定所需要的轧制道次表。预计算采用板坯数据进行计算，温度值则需要通过目标出炉温度进行预计算，确定轧制道次、负荷分配、道次压下率等。预计算还要对设备限制条件进行核对，并检查是否达到所需要的钢板目标厚度、温度等，钢板的板形、凸度是否合理。
后计算是在完成一个道次轧制后进行的，根据实测的轧制力，弯辊力、实际辊缝等参数计算出轧件的实际出口尺寸，再与测厚仪反馈的数据、实测温度进行比较，再次计算出轧制力、轧制力矩等，并把这些计算值与实测值相比较，算出新的修正系数。
再计算是各道次完成后执行。再计算是根据当前的温度，尺寸和从后计算中得到的自学习系数对剩下的道次进行重新计算。
自适应是得到厚度和宽度实测值后执行。板形仪检测到实测厚度，自适应将计算的厚度和实测的厚度进行比较，根据差值自动调整辊缝，得到更加合理的目标厚度。
同时，板形仪检测到宽度实测值后，自适应将根据实测值与模型计算值偏差对板坯宽度进行修正，使实测值更接近目标值。
在二级设定中，增加人工干预优先的权限。不论设定合理与否，只要操作人员通过HMI画面修改二级数据，二级模型优先考虑。在较薄规格的厚板生产中，操作人员通过修改二级参数，可以根据板形修改末道次轧制力，或者锁定轧制道次，使道次设定更加合理。在模型自动计算轧制道次不合理的情况下，可以通过人工锁定，将轧制道次锁定在合理的范围内。
2.3 最佳弯辊力设定
板形精度是中厚钢板的一项重要质量指标，也是决定产品市场竞争力和顾客满意度的重要因素。衡量板形精度的指标主要是板凸度和平直度，板形控制精度不仅代表产品实物质量水平，对厚板成材率也具有重要影响。
实际生产应用表明，正确投入使用弯辊系统，能够有效控制薄规格钢板的板凸度，大幅提高精轧轧制的稳定性，使薄规格钢板板形合格率明显提高。对于薄规格，过大地改变相对凸度，会导致宽度方向上延伸不均，引起板形缺陷。因此，轧制薄规格时，控制精轧机板凸度和平直度的原则是：在厚度较大时，应尽可能利用金属易于横向流动，具有较大凸度调节能力的特性，最大限度地加大压下量，然后在以后的道次中，使板凸度相对保持不变，转而控制轧件的平直度为主。由于一般弯辊力可分为轧辊压紧力和可调节弯辊力，因此根据薄规格的板凸度和平直度控制原则，最佳弯辊力预设定的原则是：在咬人稳定性的前提下，前1～2个道次可降低弯辊力，随后以控制板凸度为主，最大限度地在前几道次降低板凸度。在最后3个道次以控制板平直度为主，加大弯辊力。考虑弯辊力在轧制过程中还需要随着轧制压力的波动而相应地调节，应留有一定的调节余量，尽可能避免使用接近最大值的可调节弯辊力，以提高工作辊轴承寿命。
2.4 精轧轧辊辊型的设计
轧辊辊型也是影响板形的重要因素之一，为提高板形调整能力，精轧机采用CVC辊型，且具有轴向移动功能。精轧机的上下工作辊均磨成S形，上下辊形状相同，将其中一根辊子旋转180°布置。当上下工作辊沿轴向相对移动时，辊缝的凸度正反变化，辊缝轮廓也相应发生变化，因轧辊的移动量可以无级设定，所以辊缝的凸度也是连续变化，钢板的板凸度能得到更好的控制。
2.5 轧辊分段冷却
在薄规格轧制过程中，轧辊同轧件接触，产生热凸度。热凸度的出现造成轧件的不均匀变形，有时会产生难以控制的板形缺陷。采用轧辊分段冷却控制，沿钢板的宽度向轧辊分段喷射冷却水，使轧辊获得理想的热凸度，从而达到改善轧件板形的目的。
3.结论
通过采用有利于板凸度调整和板形控制的弯辊力控制系统，优化轧制模型，薄规格模型设定趋于合理，平直度明显改善。精轧CVC辊与弯辊、窜辊密切配合，板凸度大为改观。良好的辊型与轧辊热凸度配合使薄规格的板形得到良好的控制。
参考文献：
[1]中厚板生产与质量控制冶金工业出版社崔凤平孙玮等编著.