冷轧工艺(辊型制度,板厚板型控制)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,冷轧工艺简介,顺义冷轧分厂,1,主要内容,首钢,1850,冷轧简介,冷轧工艺,冷轧视频,2,首钢,1850,酸洗冷轧联合机组简介,首钢,1850,冷轧产品：汽车板、家电板为主。,1850,冷轧主要包括一条酸轧机组、一条连续退火机组和两条热镀锌机组。,酸洗段采用紊流盐酸酸洗，冷轧段采用六辊,CVC,轧机。,3,热轧原料卷主要技术参数,钢种：,CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ,和,HSS,抗拉强度：,CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQmax.390 N/mm,HSSmax.800 N/mm,屈服强度：,CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQmax.270N/mm,HSSmax.615N/mm,带钢厚度：,1.6 6.0 mm,带钢宽度：,800 1900 mm,钢卷外径：,Max., 2150 mm,Min. 1000 mm,钢卷内径：, 760 mm,卷重,Max. 38 t,4,冷轧卷主要技术参数,软钢,钢种：,CQ, DQ, DDQ, EDDQ, SEDDQ,带钢厚度,:0.2 2.5 mm,带钢宽度,:800 1 870 mm,钢卷外径,: Max., 2100 mm,Min. 1000 mm,钢卷内径,: 610 mm,卷重,: max. 38 t,5,冷轧卷主要技术参数,硬钢,钢种：,CQ,DDQ - HSS, BH, DP, Trip,带钢厚度,:0.35 2.5 mm,带钢宽度,:800 1 870 mm,钢卷外径,: Max. 2 100 mm,Min. 1000 mm,钢卷内径,: 610 mm,卷重,: max. 38 t,6,轧机区主要设备简介,轧机入口段设备：,焊缝检测仪,测张辊,带钢夹紧装置,横切剪,测厚仪,卷扬机,带钢侧导,7,轧机区主要设备简介,轧机段设备：,机架,液压调整系统,楔形调整系统,中间辊窜辊系统,轧辊,换辊装置,乳化液喷淋装置,防缠导板,8,轧机区主要设备简介,轧机出口段设备：,测厚仪,带钢板形仪,测速仪,夹送辊,转鼓飞剪,皮带运输机,卡罗塞卷取机,钢卷小车,打捆、称重设备,套筒运输设备,离线检查站,9,冷轧工艺基本概念,1),连轧常数,秒流量是指单位时间内通过轧制变形区内任一横断面的金属体积，则秒流量不变原则可描述为：,F1V1,F2V2,= FnVn,C,其中,C,连轧常数；,F,板带横截面积,对于冷轧而言，不考虑宽展，故此式可化为：,H1V1=H2V2=HnVn=C,10,冷轧工艺基本概念,2),张力轧制,在连续轧制时，实际上保持理论上的秒流量相等使连轧常数恒定是相当困难的，为了使轧制过程能够顺利进行，常有意识地采用堆钢或拉钢的操作技术。对于机架与机架之间采用拉钢轧制，即张力轧制。所谓张力轧制，就是轧件的轧制变形是在有一定的前张力和后张力作用下实现的。,11,冷轧工艺基本概念,3),板形,板形是指板带材的平坦度，即轧制后在不存在张力的状态下（自然状态），板带材的平坦性。,板形不良直观地表现为带钢外观的翘曲。若边部延伸率大,则产生边浪；中部延伸大,则产生中浪或瓢曲；一边比另一边延伸大,则产生“镰刀弯”。,12,板形不良是由于带宽方向上各处延伸不均造成内部残余应力分布不均导致的。,冷轧带钢的翘曲比热轧带钢复杂，这是由于内应力的不同分布造成的。根据内应力的分布规律和带钢翘曲情况，将板形缺陷分为不同的类型,13,冷轧工艺基本概念,4),板凸度及板凸度一定原则,板凸度是描述带材横截面形状的一项主要指标。首先介绍板凸量,(),的概念，板凸量为板带宽度中点处厚度与边部标志点厚度之差。如式,1,7,所示。,=hc-he,（式,1,7,）,板凸度则表示为板凸量与板带边部标志点厚度之比，即,/he,。,所谓板凸度一定原则就是指为了满足均匀变形的条件，保证板形良好，必须使轧制前板凸度等于轧制后的板凸度。,5),边部减薄,边部减薄（,E,）是指带钢与轧辊接触处的轧辊压扁在板带边部由于过渡区而造成的带钢边部减薄的现象。,E =he-hE,式中,hE,为带材实际边部的厚度。,14,冷轧工艺基本概念,6),楔形,楔形（,CT,）即左右边部标志点厚度之差，如下图所示：,CT=her - hel,15,冷轧机的发展,第一阶段是在战后,20,年，这时轧机向大型、高刚度、高速度方向发展，并致力于对张力拉断的控制，以适应生产高速发展的需要。,第二阶段是从,1964,年实现计算机厚控开始的，冷轧系统采用了合理的厚度控制模型，加上计算机的自动控制等，使冷轧厚度,0.4mm,以下的薄板纵向厚度公差可达,3m,。,最近,10,多年步入了第三阶段，其特征是致力于产品断面和平直度的改善。,16,冷轧机的发展,日本日立公司在,70,年代初开发的,HC,轧机是目前应用较广的冷轧机型。这种轧机的主要特征是在普通四辊轧机的工作辊与支承辊之间增加了可轴向抽动的中间辊，中间辊又增加了弯辊装置，工作辊也可改成轴向抽动式并带有弯辊。,17,CVC轧机原理,CVC,轧机是德国西马克公司于,80,年代初开发的新机型。这种轧机的特点是采用了特殊的,S,型轧辊，上下辊形状相同，但左右倒向配置，并可按相反方向同时作轴向移动。四辊,CVC,轧辊的轴向抽动将直接改变辊缝的几何形状。六辊,CVC,用这种辊作中间辊时，可以调整工作辊的弯曲变形，从而改变实际辊缝凸度。,18,CVC轧机优缺点,凸度调节范围大。调整,CVC,辊型参数可直接改变调节区域和调节幅度；,辊间接触压力变化不大，但压力分布有些变化。平均接触压力与普通四辊相同；,可以动态调整。,CVC,辊的抽动可以在轧制过程中进行，参与板形闭环控制；,板形控制能力较强，,CVC,辊的抽动与弯辊力的配合，可以有效纠正板形缺陷。,CVC,轧机的缺点是辊型复杂，磨削难度大，适用轧制较宽产品。为了弥补,CVC,轧机的缺点，公司又开发了,ESS,辊。,ESS,辊一段仍为,CVC,曲线，但另一段为平辊。当使用,ESS,辊时，,CVC,轧机的使用方法与,HC,轧机类似：生产前按照来料宽度进行轧辊串动预设定，在线不能调整。,19,冷轧生产技术的发展,近年来, 冷轧带钢生产的连续化方面进展很快。以往冷轧带钢的生产需经酸洗、冷轧、电解清洗、退火、冷却、平整和精整等七道工序,为了缩短生产周期,节约投资,人们力图把这一个个的单体工序连接起来。随着技术的发展,在实际生产中已经实现了冷轧带钢生产的连续化。按连续化的程度,世界上冷轧带钢生产可分为三种情况：,20,冷轧生产技术的发展,单一全连续轧机,单一全连续轧制又称无头轧制,(Endless Rolling),是将热轧带卷头尾焊接,从而实现不间断轧制。,单一全连续轧制的优点：,轧机生产能力提高,30%,40%,；,提高产品质量。全连续冷轧机不需频繁穿带、甩尾,工作辊表面不易损伤,提高了带钢表面质量,减少冲击,使轧制平稳；,提高成材率,1%,左右。,21,冷轧生产技术的发展,联合式全连轧机,单一全连轧机再与其它生产工序（或其它机组）联合,称为联合式全连轧机。酸洗冷轧联合机组，冷轧退火联合机组。,酸洗冷轧联合机组发展较快。目前世界上已有近,20,套酸洗,-,轧机联合机组，我国的本钢第一套酸洗,-,轧机联合机组。,酸洗联合式轧机能得以发展的共存条件：产量基本相当；酸洗机组出口段速度与轧机的入口速度基本匹配；两个机组的利用率基本相当；二个机组的设备使用寿命基本相当。设计、操作、机电设备以及自动控制等方面进行技术改进。,22,冷轧生产技术的发展,完全联合式全连轧机,单一全连轧机与前面的连续酸洗机组,又与后面的连续退火机组,(,包括清洗、退火、冷却、平整、检查工序,),均联合起来,称为完全联合式连轧机,板带生产以往从酸洗到最终成品,通常需,12,天,目前,由于完全联合式全连轧机的实现,只需,20min,左右时间。以往从炼钢到最终板带成品,通常需要,20,多天。目前,由于前工序薄板坯连铸连轧以及后工序完全联合式全连轧机的实现,生产周期大大缩短,用二三天就能完成。,23,首钢冷轧工艺流程及主要工艺参数,主要工艺参数如下,轧制力： 最大,33 000 kN,弯辊力：,工作辊正弯 最大,500 kN,负弯 最大,350 kN,中间辊正弯 最大,650 kN,负弯 最大,450 kN,上支撑辊平衡力： 最大,500 kN,中间辊窜动量：,CVC,辊, 200 mm (,可在线动态串辊,),ESS,辊, 285 mm (,预设定,),24,冷轧板带材的轧制工艺特点,1,）加工温度低，在轧制中将产生不同程度的加工硬化,25,冷轧板带材的轧制工艺特点,2,）冷轧中要采用工艺冷却和润滑（工艺冷润）,A,、工艺冷却。冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高，故必须采用有效的人工冷却。轧制速度越高，压下量越大，冷却问题越显得重要。,B,、工艺润滑。冷轧采用工艺润滑的主要作用是减少金属的变形抗力，这不但有助于保证实现更大的压下，而且可使轧机能够生产厚度更小的产品。,生产中的工艺冷润是采用乳化剂把少量的轧制油与大量的水混合起来，制成乳状的冷润液（简称乳化液）。在这种情况下，水是作为冷却剂与载油剂而起作用的。,26,冷轧板带材的轧制工艺特点,3,）冷轧中要采用张力轧制,采用张力轧制的作用：,1,、防止带钢在轧制过程中跑偏。若轧件出现不均匀延伸，则沿轧件宽向上的张力分布将会发生相应的变化，延伸较大的一侧张力减小，而延伸较小的一侧张力增大，结果便自动地起到纠偏的作用。,2,、使所轧带材保持平直和良好的板形。由于轧件的不均匀延伸将会改变沿带材宽度方向上的张力分布，这种改变后的张力分布反过来又会促进延伸的均匀化，从而有利于保证良好的板形，不均匀延伸将使轧件内部出现残余应力，采用张力轧制可以使其大大削减，减轻了轧制中板面出现浪皱的可能，保证冷轧的正常进行。,3,、降低金属变形抗力，便于轧制更薄的产品，可以适当调整冷轧机主电机负荷。由于张力的变化，会引起前滑与轧辊速度的一定程度的反向改变，所以在连轧过程中，有一定的自调稳定化作用。,27,冷轧板带材轧制制度的制定,板带材轧制制度主要包括压下制度、张力制度、速度制度、辊型制度及润滑制度等，其中主要是压下制度（它必然涉及到速度制度、温度制度和张力制度）和辊型制度，他们决定着实际辊缝的大小和形状。,板带材轧制制度的确定要求充分发挥设备潜力、提高产量、保证质量，并且操作方便、设备安全。故设计合理的轧制规程必须满足下列原则和要求。,1,） 在设备能力允许的条件下尽量提高产量,（,提高压下量、缩减轧制道次、确定合理速度规程、缩短轧制周期、减少换辊时间、提高作业率）,2,）在保证操作稳定的条件下提高质量（定心轧制）,28,压下制度,压下规程的中心内容就是要确定由一定的板坯轧成所要求的板带成品的变形制度，亦即要确定所需采用的轧制方法、轧制道次及每道压下量的大小。与此相关联的，还要涉及到各道轧制速度、轧制温度及前后张力制度的确定及原料尺寸的合理选择等内容。,29,制订压下规程的方法,A,、理论方法，就是从充分满足轧制规程的原则要求出发，按预设的条件通过理论,(,数学模型,),计算或图表的方法，求得最佳的轧制规程。,B,、经验方法，由于在人工操作的条件下，理论计算方法比较复杂而用处又不大，故生产中往往参照现有类似轧机，根据已有的轧制规程和经验资料进行压下分配及校核计算，这就是所谓经验的方法。,30,压下量预设定计算方式,各机架压下量的分配通过过程计算机进行预设定计算，预设定计算有三种方式：,1,、自动轧制指令方式,轧机操作工在操作室的,HMI,操作画面上选择自动轧制方式后，过程自动化计算机会根据钢卷数据，利用模型自动计算出各种预设定值。,2,、标准轧制指令方式,标准轧制规程是以材料和尺寸的方式存储在过程计算机里。生产时由操作工输入原料厚度、出口厚度、宽度等数据，计算机就可以从数据库中自动选择相应的轧制规程。,在调试阶段，标准轧制规程可以根据客户的要求进行优化，也可以在调试后由工艺工程师维护。如果没有标准轧制规程，就用自动轧制指令方式进行轧制。,3,、手动方式,在手动下，操作工可以自己编写指令，对各种数据如压下量、轧制速度、轧制张力等进行预设定。,当为比较特殊带钢的选择轧制指令预设定方式时，手动方式具有最高优先级，如果没有操作工输入，则用标准轧制指令方式，再没有标准方式，就用自动轧制指令方式,31,压下制度,原料厚度,mm,轧制厚度,mm,轧制宽度,mm,压下率,%,典型成品厚度,2.00,0.30,8001870,85.00,2.30,0.35,8001870,84.78,2.60,0.50,8001870,80.77,3.00,0.70,8001870,76.67,3.50,0.90,8001870,74.29,3.80,0.90,8001870,76.32,4.30,1.30,8001870,69.77,4.80,1.30,8001870,72.92,5.50,2.05,8001870,62.73,6.00,2.05,8001870,65.83,可用压下率,0.7,8001870,70,1.5,8001870,65,32,张力制度,（一）张力制度的制订,张力是由于线速度差产生的拉力，采用张力轧制是冷轧带钢轧制的主要工艺特点之一， “张力轧制”就是轧件的轧制变形是在一定的前张力和后张力作用下实现的。,生产中张力的选择主要指平均单位张力,z,。从理论上讲,z,应当尽量选高一些，但不应超过带材的屈服极限,s,，不同的轧机，不同的轧制道次，不同的品种规格，不同的原料，均需有不同的,z,与之相适应，根据轧制经验，应在,z=,（,0.1-0.6,）,s,范围内选取。,（二）张力制度的应用,五机架冷轧机组的入口张力是由,1,号机架前的,5,号张力辊产生，并通过控制保持张力恒定，以满足厚度高精度轧制的要求。,五机架连轧机组在,1,机架前、各机架间和五机架后都有测张装置，通过张力自动控制系统,(ATC),来调节机架间的张力，使实际张力值与设定值相符合。,33,速度制度,速度制度的制订,轧制速度决定着轧机的生产能力，也标志着连轧的技术水平。提高轧速可以缩短轧制周期，有效地提高生产率。,计算机在确定各机架压下分配后，计算出轧制力、轧制力矩和前滑等轧制参数。各机架轧制速度值是以工艺规定的第五机架最大轧制速度为依据，按秒流量相等原理，反向求出各架速度。,34,辊型制度,（一）辊型制度的制订,轧制中实际辊缝的形状决定了板带横向厚度差和板形，所以辊型制度的制订要综合考虑影响辊缝形状的因素：,1,、轧辊的热膨胀：轧制时轧件变形而产生的热量，轧件与轧辊的摩擦而产生的热量使轧辊受热，乳化液使轧辊冷却。由于辊身长度上其受热和冷却不一致，在各种因素下，轧辊中部比两端热膨胀大，使轧辊产生热凸度，影响辊缝形状。,2,、轧辊的磨损：轧件与工作辊之间及支持辊与工作辊之间的相互摩擦都会使轧辊磨损不均匀，影响辊缝形状。影响磨损的因素很多，如轧辊与轧件的材质、轧制压力、速度、前滑、后滑等。,3,、弹性变形：主要包括轧件的弹性弯曲和轧件的弹性压扁。弹性弯曲使轧辊产生弯曲挠度是影响辊缝的主要因素。轧制时由于轧制压力作用，带钢与轧辊，相邻轧辊之间均会产生弹性压扁，这种弹性压扁会不均匀的引起辊缝形状变化。,为了补偿上述因素造成的辊缝形状变化，需要赋予轧辊辊面一定的原始形状，使轧辊在受力和受热轧制时，仍能保持平直的辊缝，这就是原始辊凸度设计，通过设计轧辊的原始凸度来弥补轧辊热膨胀和轧辊的弹性变形，通过换辊、合理安排轧制计划、设定合理压下规程等方式来补偿轧辊磨损。,35,辊型制度,（二）辊型制度的应用,五机架冷轧机组轧辊的工作辊磨有一定的凸度（,50m,），中间辊和支撑辊带,CVC,曲线，并且按照轧辊使用周期定期更换。,为了提高轧辊的耐磨性，最好对工作辊表面进行镀铬处理。,在生产中还要采用以下方法来调节辊型。,1,、预热制度,（,1,）当轧机停机时间超过,4,小时后，重新开始轧制时，前,3,卷轧制速度应低于,300m/min,。,（,2,）当出口厚度,0.7mm,，轧机停机时间超过,2,小时后，重新启动轧制，先采用比标准变形率降低一级进行轧制，,3,卷后过渡到要求轧制厚度上来。,2,、乳化液流量调节：在轧制时根据生产工艺和操作情况调节乳化液的喷射量来调节热凸度，,5,机架还可以使用分段冷却来控制板形。,3,、弯辊调节法：就是利用液压缸施加压力使轧辊产生附加弯曲，以补偿辊缝形状的变化，保证生产出高精度的产品。五机架冷轧机组的工作辊和中间辊都带有正负弯辊。,P/2+F,P/2+F,P/2+F,F,F,P/2+F,P/2,P/2,P/2,P/2,F,F,F,F,36,冷轧板带轧制规程制定,一种常用的压下规程设计法是：,（,l,）先按经验并考虑到规程设计的一般原则和要求，对各道,(,架,),压下进行分配；（,2,）按工艺要求并参考经验资料，选定各机架间的单位张力；（,3,）校核设备的负荷及各项限制条件，并作适当修正。,37,轧机的调整,1,轧辊位置的调整,在更换轧辊后，由于轧辊直径不同，使轧制线发生变化。为了保持轧制水平线，必须根据轧辊直径不同，来调整轧辊的位置。在每个轧机下部都安装有一个楔形块，换辊后，计算机根据新辊辊径自动计算出楔形块的调整量，通过液压驱动楔形块进行调节。,2,轧机的零位调整,轧机的零位调整是在轧辊位置调整基础上进行的，是将轧辊靠紧，其靠紧程度等于工作机座所有零件间隙全部消失。相当于用一定的预压力使轧辊压靠后进行辊缝水平调整。,3,轧制过程中的调整,轧制过程中的调整是经常的，无论是自动调整还是人工调整都是随机的。对于手动操作，就要求轧机主操工在轧制过程中根据实际轧制状态，对压下量、速度、张力、弯辊力、串动量等参数进行调节，从而达到最佳轧制状态。,38,冷轧中的工艺润滑,由于高速轧制能够使得轧机的轧制周期大为缩短，生产率大为提高，因此，带钢轧制的高速化已经成为现代化冷连轧机生产的一大趋势。轧机在轧制过程中能否发挥出最大能力，取决于轧制规程和工艺润滑等参数给定是否合理。当轧制速度较高或变形量大而工艺润滑能力不足时，带钢表面将会由于润滑的局部破坏而产生表面缺陷，从而也限制了轧制速度的提高。因此，工艺润滑是保证冷轧生产顺利进行不可或缺的条件之一。,冷轧工艺润滑和冷却的主要目的有以下几个方面：,1),工艺润滑和冷却在轧制过程中起润滑作用，这样可以降低轧制功率，延长轧辊的使用寿命。,2),工艺润滑和冷却液在辊缝的热平衡中能带走摩擦热及轧材塑性变形产生的大部分热量。,3),工艺润滑和冷却液在轧制过程中可以冲走轧辊及轧材表面的金属粉尘，使轧后带钢表面能获得好的清洁性。,4),工艺润滑和冷却还可以在轧制过程中改善轧辊的热凸度，使轧后带钢获得良好的板形精度。,39,乳化液的组成和性能,生产过程中，通常将少量的油和大量的水混合成乳化液使用，油起润滑剂的作用，水起冷却剂和润滑油溶剂的作用。所谓乳化液，就是一种液相以细小液滴的形式分布于另一种液相中，形成两种液相组成的足够稳定的系统，将其称之为乳化液。形成液滴的液体称为分散相。乳化液的其余部分称为分散,(,连续,),介质。,乳化液广泛应用于各种轧制过程。它的冷却能力比油大得多，在循环系统中可长期使用，耗油量较低，而且有良好的抗磨性能。,40,乳化液的性能要求,高温，高压条件下，具有良好的润滑特性和冷却效果。,脱脂性能良好，润滑剂轧后易于清除，保证成品带钢表面光洁。,具有良好的化学稳定性，带钢不易生锈，不易腐蚀。,具有良好的乳化性能，使用方便。,成本低，废液易处理，无环境污染。,41,乳化液的评价指标,浓度,皂化值,酸值,PH,值,铁含量,氯化物含量,42,乳化液的评价指标,灰分含量,电导率,粘度,颗粒度,离水展着性（Plate-out）,43,轧制过程中变形区的摩擦状态,边际润滑在接触表面存在由油脂所形成的单分子膜,液体润滑在摩擦表面之间存在着较厚的润滑层,极压润滑通过各种添加剂在轧制过程中于钢板表面形成一层保护性油膜，防止在高温下表面熔结所产生的表面缺陷,边际润滑,液体润滑,44,轧制过程中变形区的摩擦状态,45,乳化液的供给方式及乳化液对冷轧带钢表面质量的影响,润滑剂的供给方式,冷轧过程中，乳化液的供给方式主要有循环式和直接式两种。循环式润滑是将乳化液注入油箱中，通过油泵供给冷轧机使用。使用后的乳化液通过集油箱，过滤器等再生循环使用。直接式润滑是将润滑用的纯油或乳化液直接喷洒到轧辊和带钢表面进行润滑。直接式润滑的润滑液消耗能量大、成本高，因此冷连轧机组大多采用循环式润滑。,乳化液对冷轧带钢表面质量的影响,乳化液中所含杂质主要包括三种类型：,带钢表面所产生的铁粉；,由磨损所产生的铁粉和轧机润滑剂之间的反应而形成的有机铁；,由冷轧机入口辅助树脂辊的磨损而产生的纤维物。,为了减少乳化液中的杂质含量，必须完善乳化液的过滤系统。从而降低工作辊的换辊频率，提高轧辊的使用寿命。,46,首钢,1850,酸轧机组乳化液系统,乳化液系统的主要技术数据和参数如下：,能力：,34000l/min,（包括带钢冷却）,介质： 稳定,/,半稳定型乳化液,温度：,50C,左右,( 45 - 53C ),加热模式： 通过旁路上的蒸汽加热器,蒸汽要求：,2100 kg/h,饱和蒸汽的温度不低于,145C,冷却： 水冷，,950 m3/h,基油的供应：,Quaker,，,Henkel, D.A. Stuart,47,首钢,1850,酸轧机组乳化液系统,主要设备,：,一号乳化液箱,二号乳化液箱,三号乳化液箱,撇沫器,搅拌器,永磁过滤器,真空过滤器,蒸汽加热器,基油油箱,脱盐水水箱,污泥罐,油水分离器,热水箱,48,乳化液系统的操作模式,模式,1,对于,CQ, DQ, DDQ,钢，,1,4,号机架由,1,号油箱提供乳化液。,3,号油箱为第,5,机架提供乳化液。,模式,2,对于,HSLA,钢，,1,4,号机架由,2,号油箱提供乳化液。,3,号油箱为第,5,机架提供乳化液。,模式,31,5,机架都由,1,号油箱提供乳化液。,模式,41,5,机架都由,2,号油箱提供乳化液,项目,浓度，,1,4,机架,5,机架,模式,1,2,3,0.5,1.5,模式,2,3,5,0.5,1.5,模式,3,2,3,2,3,模式,4,3,5,3,5,PH,5,8,5,8,铁粉含量，,ppm,150,60,杂油含量，,8,8,氯含量，,ppm,30,20,温度，,45,53,45,53,皂化值，,mgkoH/g,117,117,49,乳化液系统各项指标的检验与分析,检验项目,检验频率,控制范围,浓度,1,次,/,班,2%-3%,PH,值,1,次,/,班,4-6,电导率,1,次,/,班,117mgkoH/g,活性油含量,1,次,/,周,85%,杂油含量,1,次,/,周,12%,铁含量,1,次,/,周,100mg/l,灰分含量,1,次,/,周,4.5%,50,冷轧生产自动化控制,自动厚度控制（,AGC,）,第一机架前馈厚控,第一机架反馈厚控,秒流量恒定控制,第二机架前馈厚控,第五机架的厚度控制模式,模式,A,（压下模式）,模式,B,（张力极限模式）,模式,C,（光整模式）,51,第一机架入口厚度控制,对于,1,号机架，采用扩展秒流量进行控制，将机架前入口张紧辊作为,0,号机架，采用秒流量原理控制,1,号机架，对机架前入口张紧辊采用速度控制（控制方式包括前馈控制和反馈控制）。,第一机架入口测厚仪测量带钢入口厚度偏差，该偏差量通过前馈厚控通道影响第一机架辊缝和入口张紧辊转速，保证带钢出口偏差,=0,。,52,第一机架出口厚度控制,通过前馈厚控，带钢在出口处的厚度偏差理论上为零，实际上由于轧制过程的复杂性，入口的厚度偏差不可能完全被消除，同时由于轧机设备本身的缺陷（如轧辊偏心，油膜厚度等）还会造成额外的出口厚差。所以还需要对带钢的厚度进一步控制，这里主要采用了反馈控制和速度计数器控制。带钢出口厚差由出口测厚仪测量，通过反馈厚控通道和速度计数器控制通道影响第一机架辊缝和入口张紧辊转速。,反馈控制通道主要作用是消除前馈厚控没有完全消除的带钢出口厚度偏差。,速度计数器控制通道（第二机架预控）主要作用也是消除由于来料厚度，硬度的变化及轧机设备和工艺控制本身所带来的出口板厚偏差。带钢入口厚度偏差通过前馈厚控和反馈厚控环节被完全消除后，理论上来讲带钢的出口厚度偏差为零。但是轧机设备本身和工艺控制的影响，带钢的出口厚度可能还会受到影响，所以有必要进行速度计数器控制（秒流量恒定原则）。速度计数器控制主要是采用调节入口张紧辊转速和轧机转速来消除出口带钢的额外厚差。出口厚度偏差通过速度计数器控制通道影响入口带钢速度和出口带钢速度。,53,第二机架入口厚度控制,2,号,4,号机架，采用秒流量控制。控制目的是尽量将厚度偏差消除在,1,号、,2,号机架，因此，,2,号机架带有前馈控制，根据,1,号机架的出口偏差控制,2,号机架。,第二机架的前馈厚度控制原理和控制手段与第一机架大体相同，主要是,1,机架出口厚度偏差通过第二机架的前馈通道来影响,2,机架辊缝来控制厚差，同时上面提到的速度计数器控制也可以看作是第二机架间接的前馈控制。,54,自动厚度控制（,AGC,）,第五机架的厚度控制模式：,模式,A,（压下模式） 。主要适用于轧制材质较软,/,厚的带钢。,模式,B,（张力极限模式）：主要适用于轧制材质较硬,/,薄的带钢。,模式,C,（光整模式）：这种模式中将第四机架作为带钢厚度控制的最后机架，把第五机架作为光整机，没有压下量。,55,56,冷轧生产自动化控制,自动张力控制（,ATC,）,机架间带钢张力在稳定轧制时（即，轧制速度恒定，带钢厚度恒定的情况下）应该保持恒定，这样可以保证秒流量原理在带钢厚度时的正确性。但是由于在轧制过程中带钢厚度的改变造成了轧制速度的改变（轧制力改变），进而使得带钢张力发生波动。因此，在厚度控制的同时要控制各个机架间的带钢张力保持恒定（第五机架工作在模式,B,下除外）。,机架间张力控制采用张力反馈闭环控制方式，张力控制执行器采用辊缝压下系统和主电机转速控制系统完成。具体采用哪种控制执行器取决于轧制策略和轧机工作状态。,模式,1,：辊缝压下系统进行张力控制目的是补偿带钢在轧制过程中张力实际值的波动，包括外界环境对轧制过程的扰动和带钢来料厚度偏差及辊缝的影响。,模式,2,：主电机转速控制系统进行张力控制目的是在穿带时确定张力条件。,即，带钢速度从零上升到穿带速度的过程中，张力控制由主电机转速控制系统完成。当带钢速度介于穿带速度和最大轧制速度的范围中时采用辊缝压下系统进行张力控制。,57,冷轧生产自动化控制,动态变规格控制（,FGC,）,冷连轧机组要求能连续化的生产带钢，如果前后两卷带钢的规格不同，就需要启动动态变规格控制系统，不采用静态变规格。,从一个规格的带钢变到另一个规格的带钢，必然要存在一个楔形过渡区 ，当楔形过渡区通过轧机辊缝时，各工艺控制量包括：轧机入口张紧辊和各架轧机转速、第一机架前入口张力和各机架间张力、各机架轧制力、轧辊压下量、工作辊和中间辊弯辊力、中间辊轴向窜动量等都在不断的变化，因此轧机设定值也要从前一卷带钢设定值向后一卷带钢设定值转变。,58,冷轧生产自动化控制,自动板形控制（,AFC,）,板形受大量非线性因素的影响,如轧辊原始凸度、弯辊力、轧制速度、温度分布及来料缺陷等。而且,轧制过程的动态特性使控制时难以考虑所有影响因素,因此板形控制十分复杂。,一个完整的板形控制系统中，预设定控制模块和反馈控制模块必同时存在，且相互不可替代。,59,自动板形控制,对于,CVC,轧机而言，常用的板形调节手段包括：液压弯辊，分段冷却和中间辊抽动。其中倾斜主要消除线性板形缺陷，如单边浪。弯辊用于控制抛物线形板形缺陷，如两边浪，中间浪。乳液分段冷却用于控制其它形状的板形缺陷，如复合浪等。,机架,控制方法,参数,1,5,机架,压下倾斜调节,0,2mm,1,5,机架,工作辊正负弯调节,+500/-350KN/,侧,1,5,机架,中间辊横移,+/- 285mm(ESS),；,+/- 200mm(CVC),1,5,机架,中间辊正负弯调节,+650/-450KN/,侧,5,机架,乳液分段冷却,38,段精细冷却对应板形辊,62,个测量环,60,针对不同板形缺陷的控制方式示意图：,3,）中间辊抽动,61,冷轧板带缺陷及消除方法,分类,中间浪,单边浪,双边浪,二肋浪,周期浪,形态,带钢中间，沿轧制方向凸凹不平的连续的波浪状态。,带钢一侧，沿轧制方向凸凹不平连续的波浪状弯曲。,带钢两侧，沿轧制方向凸凹不平连续的波浪状弯曲。,在带钢中间与边部之间，沿轧制方向出现的波浪弯曲。,带钢上，周期性出现的波浪状弯曲,产生原因,带钢中间延伸大于边部延伸，导致边部受拉应力，中间受压应力。易产生裂边。,带钢有浪一边的延伸大于中间和另一边的延伸所致。,带钢两边的延伸率大于中间的延伸率所致。导致边部受压应力，中间受拉应力。,出现二肋浪的带钢部位上，乳化液流量不足。,工作辊曲线不准，不均匀过渡，局部膨胀等原因所致。,1,浪形,62,冷轧板带缺陷及消除方法,浪形的改善或消除,严格把好原料关，保证来料板形。,按轧制周期定期换辊。,合理调节弯曲与倾斜，分段冷却。,通过合理调节轧辊倾斜，改善或消除单边浪。,对于双边浪，合理增大弯辊力改善或消除。,合理减小弯辊力改善或消除中间浪。,根据二肋浪产生部位正确选择分段冷却来改善或消除。,中间浪,63,冷轧板带缺陷及消除方法,2,瓢曲,瓢曲是指带钢中间呈凸形向上或向下鼓起，切成钢板时，四角向上翘起,（一）产生原因：,1,、工作辊凸度太大，或在轧制时轧辊中间温度太高，使带钢中间延伸 大于两边。,2,、由于某种原因压下量变小，产生中心延伸大于两边。,3,、原料瓢曲大，轧后不易消除。,4,、板形调节不当。,（二）改善或消除措施：,合理分配辊型，正确分配压下量。,精心操作，勤观察板形。,原料横向厚度公差应尽量小。,64,冷轧板带缺陷及消除方法,3,辊印,辊印是一种常见的缺陷，各工序都能产生。一般由辊面凸凹缺陷引起，缺陷的部位确定并有周期性。,第一种是粘辊辊印。,第二种是勒辊辊印。,第三种是由于轧辊掉皮或轧辊裂纹引起的。,第四种是硌辊辊印。,65,冷轧板带缺陷及消除方法,凸起辊印（由于工作辊有压痕造成）,凹入辊印（工作辊粘有异物）,66,冷轧板带缺陷及消除方法,辊印条纹（工作辊面上呈放射线分布的凹痕或缺口造成的。这是由沉淀或粘在中间辊或支撑辊上的外来异物引起的。由于中间辊和支撑辊与工作辊辊径不同，在工作辊辊面上印出一条条如上所述的凹痕。）,托辊硌印（该缺陷的特点是带钢一面凸起，而在另一面凹进，沿轧制方向周期性出现。托辊硌痕是由托辊上粘结凸起异物引起。）,67,冷轧板带缺陷及消除方法,锯齿边,4,裂边与锯齿边,裂边是常发生的缺陷，在大张力和无宽展的条件下，边部金属要强迫延伸，故容易产生边部裂口。塑性越差的金属，越易发生裂边。酸洗机组圆盘剪剪刃间隙调整不当，或剪刀磨损严重，剪边后有毛刺，轧后为锯齿边。更严重的是裂边容易造成断带，带来操作事故。裂边还减少了钢板有效宽度，降低了成材率。,消除措施：,1,提高热轧带钢边缘质量。,2,提高操作水平合理调整圆盘剪刃间隙，严格按周期更换剪刃。,68,冷轧板带缺陷及消除方法,乳化液痕迹,五 乳化液斑,乳化液斑是由残留在带钢表面的乳化液形成的。它们随机的分布在带钢表面，形状不规则，颜色发暗。,（一）产生原因：,1,轧机出口乳化液吹扫装置吹扫效果不良。,2,乳化液含杂油量过多。,3,压缩空气质量不高。,（二）消除措施：,1,定期检查轧机出口吹扫装置，保 证良好吹扫效果。,2,保证压缩空气质量。,3,减少乳化液含杂油量。,69,冷轧板带缺陷及消除方法,横向波浪,6,横向波浪,横向波浪是可以贯穿带钢横向的不均匀波浪，有波浪的外形，与轧线垂直。发生横向波浪时，带钢厚度通常比波幅小。发生原因多数是因为轧机发生颤动，也可能因为轧辊加工精度差。很容易用肉眼判定 。,消除措施：,1,严格按轧制周期更换支承辊。,2,提高轧辊磨削精度。,3,严格控制来料厚度公差。,70,冷轧板带缺陷及消除方法,7,厚度不均,钢板在纵、横断面上实际厚度超出标准中规定的允许偏差值，可分为横向厚度不均和纵向厚度不均。,（一）产生原因：,轧机测厚仪失准，使测量误差偏大。,轧机压下设定及张力不合适，厚度调控不当。,（二）消除措施：,保证各机架测厚正常投入运行，按规定日期及时校对。,正确迭择压下量、张力，经常抽查轧制后的钢板厚度尺寸。,71,冷轧板带缺陷及消除方法,8,塔形,钢卷的端面卷取不齐一圈比一圈高，连续不断，形若小塔。,（一）产生原因：,卷取机对中装置失灵带钢跑偏。,带钢有较大镰刀弯。,板形不良，出现大边浪。,卷取张力设定不合适。,（二）消除措施：,保证对中装置正常，防止跑偏。,加大切头尾量减少镰刀弯，控制好板形减少浪形。,合理设定卷取张力；,出现塔形立即停机、分卷、重新卷取。,9,溢出边,带钢卷取时，端面有一圈或几圈突出。,（一）产生原因,对中装置失灵。,板形不良、有边浪、镰刀弯等。,压下调整不当，变形不匀。,（二）消除措施：,维护好对中装置，保证良好工作状态，精心操作保证板形良好。,72,The End,Thank You,！,73,