莱钢1500mm热带轧机辊型技术研究应用

　　1 前言

　　热轧带钢的发展方向为高附加值产品，如冷轧用原料、管线钢、深冲钢乃至汽车用钢等，而板形控制技术是保证高附加值产品质量以及开发薄带钢新产品的核心技术之一。

　　莱芜钢铁集团公司2005年7月建成1500mm热轧带钢生产线[1]，产品宽700～1400mm，厚1.2～20mm，2006年年产量近200万t。由于该生产线无板形控制系统，导致产品存在如下问题：带钢头部及尾部质量较差;厚4mm以下带钢产品质量难以保证;高附加值产品开发难度大等。为解决这些问题，莱钢研究应用北京科技大学新开发的板形控制系统，尤其是根据莱钢1500mm精轧机组的实际，优化设计出支撑辊变接触曲线(VCR曲线)及工作辊高效变凸度曲线(HVC曲线)，效果显著。

　　该精轧机组的6架四辊轧机F1～F6都配置有液压AGC、液压弯辊与液压横移，F6机架出口侧增加了凸度仪、平坦度仪各1台，因此该生产线已具有板形自动闭环控制的设备条件及检测装置。

　　2莱锕1500mm精轧机组板形控制策略及技术方案

　　2.1板形控制策略

　　板形包括带钢的横截面形状(主要是凸度)和平坦度2个主要指标，凸度和平坦度在某种情况下具有强耦合性，如何实现良好的解耦控制是板形控制的难点与重点[2]。图1为莱钢1500mm热带精轧机组6机架连轧机解耦控制策略。由图l可以看出，上游机架具有较大的“平坦死区”，是控制凸度的理想机架;而下游机架，“平坦死区”较小，应保持带钢的比例凸度基本不变，完成平坦度控制，亦即实现上游凸度控制+下游平坦度控制+下游边部控制。上游机架在F4达到比例凸度

　　目标值，在后续下游机架以平坦度控制为主，保持相邻机架比例凸度相等，均等于比例凸度目标值。

　　2.2板形控制技术方案

　　按上述板形控制策略，板形控制方案主要包括两方面内容：一是辊型技术，开发适合本生产线板形控制的工作辊和支撑辊辊型;二是板形自动控制技术。

　　2.2.1辊型技术

　　轧辊辊型是控制板形最直接、最有效的手段。莱钢研究应用了北京科技大学新开发的高效变凸度工作辊辊型(HVC)技术和变接触支撑辊辊型(VCR)技术，优化设计辊型。VCR技术应用于F1～F6机架;HVC技术应用于F1～F4机架，F5～F6仍采用普通辊型(WRS)的工作辊，并配合轧辊轴向液压横移，实现自由规程轧制(逆宽轧制、增加同宽轧制量、延长换辊周期等)。

　　2.2.2 板形自动控制系统简介

　　莱钢1500mm精轧机组板形自动控制系统主要包括板形设定(SSU)控制、板形在线闭环控制、凸度自学习和平坦度自学习。板形设定(SSU)控制指过程控制级(L2)的轧辊轴向横移设定(SFTSU)和弯辊力设定(BFSU);板形在线闭环控制指在基础自动化级(L1)的弯辊力前馈(BFFF)控制和弯辊力反馈(BFFBK)控制功能;由于在精轧机组出口安装有凸度仪和平坦度仪，在板形设定控制系统中还包括凸度自学习和平坦度自学习，以提高设定模型的精度。