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ChongQing ChaoYu WuZi Co., Ltd.
軋機(jī)板形和自動(dòng)化控制是熱軋帶鋼技術(shù)裝備領(lǐng)域的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是生產(chǎn)高精度、高附加值產(chǎn)品的根本保障。與國(guó)外先進(jìn)水平相比，在自動(dòng)化系統(tǒng)硬件、大型在線檢測(cè)儀表以及板形、厚度、溫度、壓力的預(yù)設(shè)定模型方面我國(guó)尚存在較大差距。
板形控制技術(shù)裝備方面：須突破預(yù)設(shè)定模型“瓶頸”
在軋機(jī)板形控制技術(shù)裝備的發(fā)展過(guò)程中也曾出現(xiàn)過(guò)“百花齊放”的局面，各種板形控制方式不斷涌現(xiàn)。但經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，目前比較有效的板形控制方式為CVC、PC、WRB/WRS，呈三足鼎立之勢(shì)�？勺兺苟戎С休�(VC)、板形控制全面系統(tǒng)(DUGS)也在不斷地完善，并逐漸推廣應(yīng)用。 CVC板形控制系統(tǒng)的原理是工作輥直徑連續(xù)變化，上下工作輥配合時(shí)其輥縫形狀隨工作輥輥身長(zhǎng)度變化而成多項(xiàng)式變化，通過(guò)工作輥軸向移動(dòng)獲得工作輥輥縫的正負(fù)凸度變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼凸度的控制。其凸度控制能力和工作輥軸向移動(dòng)量為線性變化關(guān)系。凸度控制能力可以達(dá)到1.0毫米。
PC成對(duì)交叉軋機(jī)通過(guò)上下軋輥的交叉來(lái)改變輥縫凸度。PC軋機(jī)的特點(diǎn)是凸度控制范圍與交叉角的平方成正比，在交叉角度為0～1.5度時(shí)(在實(shí)際使用時(shí)交叉角控制在1度之內(nèi))，其凸度控制范圍為0～1400毫米。PC軋機(jī)有單交叉和雙交叉兩種方式，單交叉的交叉移動(dòng)量是雙交叉的兩倍。因此在寬帶鋼軋機(jī)中一般選用雙交叉方式，而窄帶鋼軋機(jī)則選用單交叉軋制方式(如寶鋼1580毫米軋機(jī))。PC軋機(jī)在后部機(jī)架采用在線磨輥方式來(lái)消除軋輥磨損，實(shí)現(xiàn)自由軋制。
WRB/WRS系統(tǒng)工作輥彎輥和工作輥軸向移動(dòng)，是一種使用范圍廣泛、歷史悠久的板形控制方式，特別是在PC和CVC未投入實(shí)際應(yīng)用以前，世界上很多廠家都采用這種方式，如日本日立(它稱之為HCW)、法國(guó)CLECIM、美國(guó)UNITED等公司。WRB/WRS采用工作輥彎輥(WRB)控制凸度和平直度，工作輥軸向移動(dòng)(WRS)減少工作輥磨損以實(shí)現(xiàn)自由軋制。凸度控制的能力視彎輥力大小而定。CLECIM的彎輥力為240噸(該公司的SollacFOS廠)，凸度控制能力可達(dá)500毫米，平直度可達(dá)±30IU。
DUGS是WRB/WRS的一種，配備工作輥熱凸度控制系統(tǒng)(RTC：沿工作輥輥身長(zhǎng)度方向通過(guò)按弧線分布的工作輥冷卻水噴嘴來(lái)控制工作輥冷卻，從而保障工作輥熱凸度的穩(wěn)定)。在前部機(jī)架采用重型工作輥彎輥系統(tǒng)(+200噸/-120噸)和RTC，再配備工作輥的軸向移動(dòng)來(lái)控制帶鋼凸度。
VC方式支承輥輥型可變，但方法不統(tǒng)一，有支承輥內(nèi)腔液壓式、支承輥外襯式、支承輥階梯式等，但普遍在熱軋帶鋼生產(chǎn)中應(yīng)用較少。
除以上裝置以外，板形控制的關(guān)鍵在于預(yù)設(shè)定和在線調(diào)節(jié)控制模型。其中，預(yù)設(shè)定模型更為復(fù)雜，它是熱軋帶鋼領(lǐng)域模型設(shè)定中難度最大的，主要包括以下技術(shù)難點(diǎn)：軋輥系統(tǒng)的熱變形以及撓曲變形機(jī)理和在線算法;軋件在軋制過(guò)程中的橫向、縱向流動(dòng)機(jī)理和在線算法，軋制壓力和彎輥力作用下的輥縫變化機(jī)理和在線算法，不同輥縫條件下可能存在的板形缺陷預(yù)報(bào)機(jī)理和在線算法，彎輥力和AGC調(diào)節(jié)時(shí)軋制壓力的非相干機(jī)理，凸度、平直度的相關(guān)機(jī)理，凸度、平直度在線調(diào)節(jié)機(jī)理，工作輥軸向力預(yù)測(cè)，工作輥磨損預(yù)測(cè)，軸向移動(dòng)策略等。
在線預(yù)設(shè)定計(jì)算時(shí)，國(guó)外成熟的算法包括神經(jīng)元網(wǎng)格法、遺傳算法、影響函數(shù)算法和有限元法等。
各方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)合作共贏。中冶賽迪和燕山大學(xué)也開展了該技術(shù)的攻關(guān)，提出了SCS輥型曲線(采用正旋曲線原理和裝置)和相應(yīng)的控制模型，并在某些企業(yè)進(jìn)行了在線測(cè)試，獲得了與CVC相當(dāng)?shù)目刂菩Ч?BR> 燕山大學(xué)在軋輥系統(tǒng)的熱變形、撓曲變形機(jī)理和在線算法方面享有開創(chuàng)性成果，提出了條元法計(jì)算策略。北京科技大學(xué)在板形控制自動(dòng)化系統(tǒng)集成方面也有諸多業(yè)績(jī)。從目前的成果應(yīng)用情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)自主建設(shè)的熱軋帶鋼生產(chǎn)線其板形控制技術(shù)裝備仍是薄弱環(huán)節(jié)之一，控制精度、命中率、穩(wěn)定性方面與國(guó)外先進(jìn)水平存在一定的差距。
國(guó)內(nèi)的工程設(shè)計(jì)單位、大專院校應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)。目前許多大專院校在科研的同時(shí)又涉足工程建設(shè)，與國(guó)內(nèi)工程公司形成封閉式的競(jìng)爭(zhēng)格局，優(yōu)勢(shì)不能互補(bǔ)，成果難以推廣，水平無(wú)法穩(wěn)步提高，導(dǎo)致無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)高端客戶對(duì)國(guó)產(chǎn)板形控制技術(shù)的需求。
