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2023-06-19
实现带钢厚差控制的原理与方法
【摘要】：图11-3 机械特性不均匀引起的轧出厚度偏差控制原理图11-4 支撑辊偏心引起的轧出厚度偏差控制原理图11-5 利用张力改变轧件塑性线斜率进行厚差控制原理
1.轧机弹性变形F-H图及轧件轧出厚度的确定
轧机弹性变形F-H图（见图11-1）是目前讨论带钢厚差和厚控时使用的一个主要手段。
图11-1 轧机弹性变形F-H图
F-H图是以轧制力F为纵坐标，轧件厚度H（h）为横坐标绘制的坐标图，曲线gkE为轧机弹性变形线（弹跳量随轧制力变化的曲线）。据实验可知：此曲线在小压力段为非线性（gn段），超过n点则基本上为一直线（nL段）。为了消除此非线性段的影响，一般采用预压的办法，即给一定的预压力F0后作为辊缝始位（假设零位）。图11-1左边的ok′线为预压工况：b′为假设零位，带钢以此为零值（辊缝指示仪指零）开始抬辊。例如，抬辊到gk时，辊缝指示值为S0，由于gb=Ob′，所以Ob=S0，此时如果轧件轧入后的轧制力为F0，则轧出厚度Ob=S0，即轧出厚度和辊缝指示相同，如果轧制力为F且大于F0，则轧出厚度h可按下式计算：
式中 C——常数，C=tanα，C值只随板宽及支撑辊半径R变化。
图中H1d′线为轧件塑性线（曲线中间段可认为是直线），F表示在此轧入厚度H的情况下，不同压下量时的轧制力变化情况。当辊缝为S0，轧入厚度为H时，轧制力为F，则压下量为Δh，轧出厚度为h。因此，曲线gkL和曲线H1d′的交点E即为轧机与轧件处于相互平衡状态的工作点。
2.厚差控制原理
1）轧件厚度不均匀引起的轧出厚度偏差的控制原理如图11-2所示。来料厚度为HE，此时曲线交点为E，对应的轧制力为FE，轧出厚度为h，若在某一瞬间，来料厚度变成了H1，相当于压下量增加了，则对应于交点E1的轧出厚度为h1，因此轧出厚度偏差为Δh=h1-h，轧制力增量为ΔF=F1-FE。Δh偏差的原因是由于在轧制力增量的作用下，轧机的弹性变形也有了一增量Δh：
图11-2 轧件厚度不均匀引起的轧出厚度偏差控制原理
为了纠正Δh这一偏差，就必须增加一压下量ΔS，使两曲线交点由E1移到E2点，此时轧出厚度就恢复到原厚度h，但对应的轧制力为F2，其增量ΔF′=F2-FE，因此
。
当来料变薄时，控制原理相同，只不过ΔS和ΔF及ΔF′为负值。
2）轧件机械特性不均匀引起的轧出厚度偏差的控制原理如图11-3所示。在正常轧制中，曲线交点为E，其对应的轧出厚度为h，轧制力为F，若在某一瞬间，来料的机械特性有了变化，则轧件的压缩阻抗按曲线HEE1E2变化，由于轧机的变形，交点E移至E1，此时轧出厚度偏差为
为了纠正这一部分偏差，同样势必增加压下量ΔS，这时ΔS=
，这样轧出的厚度又恢复至h，反之亦然。
3）支撑辊偏心引起的轧出厚度偏差的控制原理如图11-4所示。起始厚度为h0。由于支撑辊的偏心造成了振幅为ΔL、压下量为ΔS的周期性变化，这就造成了轧出厚度也有一周期性变化，变化幅度为h1-h2，若能及时地调整控制轧机的压下量，使轧制力保持为F不变，那么，轧出厚度偏差也就可以纠正过来了。
4）利用张力改变轧件塑性线斜率进行厚差控制原理如图11-5所示。若δH=H1-HE时产生了厚差δh=h1-h，这时也可用改变张力（即改变轧件的塑性线斜率）的方法使原来的交点E1移至E，从而保证原轧制力FE及厚度h，消除Δh。
图11-3 机械特性不均匀引起的轧出厚度偏差控制原理
图11-4 支撑辊偏心引起的轧出厚度偏差控制原理
图11-5 利用张力改变轧件塑性线斜率进行厚差控制原理
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