总第1力期2019年第1期
山西冶金
SHANXI METALLURGY
Total177
No.1,2019
行业纵横DOI:10.16525/jkil4-1167/tf.2019.01.25铝板带冷轧生产的板形控制技术及策略 苏明，徐利璞，苏旭涛
（中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032）
摘要：概述了影响铝板带冷轧板形的因素，并结合天津忠旺六＜CVC冷轧机组，详细介绍了CVC轧机中采
用的板形控制新技术，及新技术在板形控制系统中的控制策略。
关键词：冷轧板形控制新技术
硅片清洗
中图分类号:TG174.42文献标识码:A文章编号:1672-1152（2018）06-0068-03
1概述
在铝板带冷轧生产中，板形是板带产品的外观质量重要指标之一。影响冷轧产品板形有以下几个重要因素：
1）热轧来料板形，良好的来料板形是获得最终冷轧产品良好板形的先决条件。
2）工作车昆的原始凸度，根据银身长度，刚度，合金状态，坯料宽度，压下量及轧制时的热凸度等综合因素决定。 3）正负弯银，通过弯银的作用来改变工作棍的原始凸度，从而改变辗缝的形状；
4）压下量，每道次压下量的分配是否合理也影响了轧银的弹性变形，进而改变轧辐的辗缝。
5）轧制过程中前后的张力，通过张力变化来影响轧制力的变化，进而影响了轧規的弹性变形，从而改变了轧辗辗缝。
6）轧制油的冷却，轧辘在轧制过程中受热膨胀，带材在轧制过程中的热变形，在带材宽度方向上变化不均匀，需要及时调整轧制油在不同区域进行冷却，进而影响板形的改变。 以往国内设计的宽幅铝板带轧机绝大多数为四
辗，轧机规格在2000mm以下居多，在板形调节上有轧银倾斜控制，工作辗正负弯银进行控制，另外配置较高的也设置工艺润滑分段冷却和板形仪闭环控制系统。六楹铝板带冷轧机由于工作辘可以设计的更小，可以轧制更宽，更薄的带材。六辘铝板带轧机多以HC和CVC机型居多。HC轧机由于增加了可轴向串动的中间辗，减少了有害支撑辐和工作棍间
收稿日期:2018-10-20
第一作者简介：苏明（1980—），男，高级工程师，硕士，主要从事冷轧板带轧机的设计。的有害接触区，增加轧机的横向刚度，从而来调节板
形。CVC轧机通过改变轧棍辐形，连续可变凸度的辐缝变化来对板形进行控制。
天津忠旺2350mm和2800mm两条单机架六辘CVC不可逆冷轧机组，是全套引进德国西马克的技术装备，其板形控制上的新技术有:CVC中间银轴向串动，液压银缝控制，含轧辗彳顷斜.中间辗，工作银弯辗，轧制油分段冷却，边部加热等技术。
2CVC技术
CVC（Continuously Variable Crown）技术式将两个辗身呈S形相同的轧辗相互倒置180。布置，通过两个轧魏沿相反方向的对称移动，得到连续变化的不同凸度银缝，等效于配置了一系列不同凸度的轧辐（见图1）。
图1CVC轧辐的辐系布置及工作原理
天津忠旺六辗铝板带冷轧机采用中间车昆轴向串动，轧制生产根据来料板形的预设定横移位置，当实际生产中弯银力超出了设定的范围,CVC中间银才轴向移动，通过中间辐串动来改变工作辘实际轧制过程中的凸度，而且这种凸度变化是连续可调的。天津忠旺六车昆CVC冷轧机轴向可移动范围约为±150mm。3液压辗缝控制技术
3.1轧银倾斜控制
侧搅拌
轧银倾斜控制是通过液压油缸作用压力在支撑
2019年第1期苏明，徐利璞，苏旭涛：铝板带冷轧生产的板形控制技术及策略•69•
辘两辘轴承座上，通过两端压力的不对称，支承辗辐面传递给中间辗，中间辗辗面传递给工作辗，对工作辐的辐缝进行微量调节。通常有压下和压上两种形式，天津忠旺六辐冷轧机采用液压油缸安装在
骨刺消痛膏
轧机机架顶部，通过压下支撑辗两端轴承座，通过支撑辘辘面压紧中间辘辗面，进而使得工作银银面产生倾斜差，使带材横向张力产生线性分布效应，来消除带材横向张力分布的不良线性偏差。这种控制方式主要消除带材板形的单边浪效果明显。
3.2液压弯辐控制
液压弯辘控制是施加在轧辗两端的轴承座向上或向下的弯矩来改变工作辗和支承辗之间的接触应力分布。弯辐装置主要是设在轴承座之间的镶块里的液压缸来控制工作银的挠曲变形而使辘型发生变化，得以改善板形。它的主要特点是能迅速调整轧辗凸度，控制无滞后，与其他银型控制手段相配合能进一步扩大板型调节能力和效果。
天津忠旺铝板冷轧机采用工作辗浮动弯辗技术
和中间辗正负弯车昆（如图2所示），工作银弯辗采用浮动式镶块式结构，下镶块和上镶块通过弯棍油缸连接，塞腔供油时，塞腔上下表面同时受力，活塞杆驱动上镶块向上施加正弯力，下镶块受到塞腔的压力向下对下工作辗也施加正弯的压力，上下工作辐同时受到两端正弯的压力，进而增加了轧辐的正凸度叫当杆腔供油时，杆腔上下表面同时受力，活塞杆驱动上镶块向下施加负弯力，下镶块受到杆腔的压力向上对下工作银也施加负弯的压力，上下工作辘同时受到两端负弯的压力，进而减少了轧辐的正凸度。上下浮动的缸块安装在整体块两侧滑板上。中间辘弯辗，缸体安装在固定块里，活塞杆
与弯辐滑块连接，垂直上下滑动，进而改变中间棍的凸度。中间辗正负弯辘和通常HC弯辗缸的结构原理类似。
图2工作辐和中间辐弯辐4轧制过程中前后的张力控制技术
轧机轧机机前开卷机和机后卷取机的电机通过减速箱和卷筒施加给铝卷的扭矩和速度差，通过轧机前后的牵引，在轧制过程中形成的张力。在轧制过程中，通常需要建立前后不同的张力来适应不同的轧制工艺，对于厚料5~10mm以上的铝板带.通常需要大的张力来减小轧机力，天津忠旺2350和2800六辘冷轧机在轧制5052,5083系硬料合金的过程中，前后最大张力都在200kN以上。在生产实际中，增大前张力，轧制的板形，容易岀现中松，如果后张力过大，也容易出现断带。往往轧制工艺道次的张力分配是根据轧制道次逐道次递减。
对于天津忠旺的铝板带冷轧生产，由于采用了入出口张力计进行测量，当轧制速度恒定时，直接张力控制精度可稳定在最大张力的±1%以内，当轧制速度变化时，张力可稳定在最大张力的±3%以内閃。5工艺润滑分段控制技术
铝板带冷轧机的工艺润滑采用煤油基轧制油，在轧制过程中润滑轧辐和板带，主要是通过高压，大流量的喷射梁合理的角度喷射，把轧制过程中积累的轧银和板带的摩擦热，变形热带走，改变轧银的热变形凸度，使轧银在轧制过程中保持相对合理的辗形来调整板形间。降弓
对于天津忠旺的铝板冷轧生产，在刚开始的轧制阶段，根据不同的铝带材料，安排不同道次的轧制工艺，轧制油工艺润滑的喷淋预设定一定的喷淋流量。当轧制中，如果轧辗某区域的局部热凸度过大，相应的宽度上带材板形出现过松，这个时候就应该增大轧辐相应位置的喷淋量，同时相邻区域的喷淋量适当减小，这样就增加了增加相邻区域的温降。轧制油分段冷却对板形的调整作用比弯银的响应要慢，所以在根据来料板形预知的情况下，事先进行工艺润滑分段流量的预设定，这样就能更好的运用分段冷却来调节板形。
6热油和电感应边部加热技术
在宽幅铝板带冷轧过程中，带材边部散热比较快，带材中部温度温度不容易损失，由此产生中间辗缝要大于边部辐缝，对应带材就会出现边部紧中间松的状态，这样的板形很容易断带。为防止带材紧边造成的断带，天津忠旺铝板带冷轧生产中，应用了热油边部喷射技术。热油边部喷射技术利用其实也是利用分段冷却梁，在工作辗边部喷射100七左右的热轧制油，以增加带材边部区域工作辗的热凸度，带材边缘的压下量增大，减少带材边缘的拉应力，降低
山西冶金E-mail:sxyjbjb @126
第42卷
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断带率，保证了高速、高温状态下的稳定轧制。
虽然热油边部加热技术能够改善带材边紧，但
是热油喷射是通过热传导，加热的轧制油间接加热 轧辗，这种技术的热损耗相当大，而且热油加热的利
用率也比较低。在忠旺营口项目上，边部加热技术采 用的电感应加热，这种技术直接的好处是直接用电
磁感应直接加热轧辗的边部区域，同时根据板形辗 检测的边紧区域，加热头可以轴向横移，调节对应不
同的加热区域，这样就可以更方便快捷的加热带材 边紧区域对应的轧辗，而且热效率利用率也比较高， 减少了能源消耗。
7铝板带冷轧综合板形控制技术
铝板带综合板形控制技术，具体的实施的分三 部分。一是板形测量，通过板形银对轧后的板形进行 测量；二是数据处理部分，对测出的板形数据进行分
析，得出实际板形和目标板形的差异，并根据差异对 各执行机构发出指令；三是执行机构，对板形调整指
令进行实施从而改善板形。
天津忠旺六棍CVC 冷轧机的板型控制，首先根 据板形银进行测量，基于毫秒的测量周期，保证了板
形测量的实时性。采用多变量的控制模型，最大程度 发挥了各控制机构的调控能力，对常规浪形以及复
杂浪形（肋浪、1/4浪、边中复合浪等）都能提供最优 化的控制结果。带材凸度随着轧制过程发生变化，进 而建立轧辗热凸度补偿模型，从根源上补偿了带材
凸度在卷取芯轴上叠加所造成的整卷铝卷在线板形
与离线板形之间的差别⑷。轧制力和弯银前馈控制， 保证了带材加减速阶段的板形质量。针对铝板带轧
机，独特的弯辗，边部加热与工艺润滑喷淋配合控制
技术能够有效地改善边紧问题，实现更高的轧制速度O
图3板形综合控制原理图
8结语
在实际生产中,CVC 中间辐轴向串动技术与液
压辗缝控制，中间辐，工作辐弯辗，轧制油分段冷却, 边部加热等技术是结合使用，已达到优化板形的目
的。天津忠旺六辐CVC 了板带冷轧机自2015年投
产以来，凭借先进的板型控制技术，合理配置各种控 制参数，采用合理的冷轧生产工艺，轧制出81以下
的优质铝板材。
参考文献
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（编辑：苗运平）
New Technology and Strategies of Flatness Controlabout
61850 mms
Aluminium Plate Cold-rolling
Su Ming, Xu Lipu, Su Xutao
(ChinaNational Heavy Machinery Research Institute Co., Ltd., Xi'an Shaaxi 710032)
Abstract: This paper overviews the factor of flatness control about the aluminium plate cold-rolling. Incorporating
Tianjin Zhongwangsix-roll CVC cold rolling mill project, it introduces the new technological of
flatness control in CVC rolling mill, and control strategy of new technology in flatnesscontrol system.
Key words ： cold-rolling: flatness control; new
technology
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