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ChongQing ChaoYu WuZi Co., Ltd.
軋機(jī)板形和自動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。與國外先進(jìn)水平相比，在自動化系統(tǒng)硬件、大型在線檢測儀表以及板形、厚度、溫度、壓力的預(yù)設(shè)定模型方面我國尚存在較大差距。
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)展過程中也曾出現(xiàn)過“百花齊放”的局面，各種板形控制方式不斷涌現(xiàn)。但經(jīng)過多年的生產(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。可變凸度支承輥(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，上下工作輥配合時其輥縫形狀隨工作輥輥身長度變化而成多項式變化，通過工作輥軸向移動獲得工作輥輥縫的正負(fù)凸度變化，從而實(shí)現(xiàn)對帶鋼凸度的控制。其凸度控制能力和工作輥軸向移動量為線性變化關(guān)系。凸度控制能力可以達(dá)到1.0毫米。
PC成對交叉軋機(jī)通過上下軋輥的交叉來改變輥縫凸度。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(在實(shí)際使用時交叉角控制在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，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CLECIM、美國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(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：沿工作輥輥身長度方向通過按弧線分布的工作輥冷卻水噴嘴來控制工作輥冷卻，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來控制帶鋼凸度。
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;軋件在軋制過程中的橫向、縱向流動機(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)報機(jī)理和在線算法，彎輥力和AGC調(diào)節(jié)時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，工作輥磨損預(yù)測，軸向移動策略等。
在線預(yù)設(shè)定計算時，國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，提出了條元法計算策略。北京科技大學(xué)在板形控制自動化系統(tǒng)集成方面也有諸多業(yè)績。從目前的成果應(yīng)用情況來看，國內(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)定性方面與國外先進(jìn)水平存在一定的差距。
國內(nèi)的工程設(shè)計單位、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又涉足工程建設(shè)，與國內(nèi)工程公司形成封閉式的競爭格局，優(yōu)勢不能互補(bǔ)，成果難以推廣，水平無法穩(wěn)步提高，導(dǎo)致無法滿足國內(nèi)高端客戶對國產(chǎn)板形控制技術(shù)的需求。
