第一部分板形的基础知识ppt课件

1、RAL精轧板形控制技术及运用精轧板形控制技术及运用东北大学网络技术培训课程主讲：龚殿尧dygong1976gmail第一部分第一部分 板形的根底知识板形的根底知识RAL1. 板形与板凸度的根本概念板形与板凸度的根本概念 1.1 板形及其度量1.2 板凸度1.3 板形与板凸度的关系1.4 板形的丈量方法和原理 RAL1.1 板形及其度量板形及其度量1.1.1 板板 形形 所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度；其本质是所谓板形直观地说是指板材的翘曲程度；其本质是指带钢内部剩余应力的分布。指带钢内部剩余应力的分布。板形不良板形不良带钢中存在剩余内应力称为板形不良。带钢中存在剩余内应力称为板形不良。潜在

2、板形不良：带钢中存在剩余内应力，但缺乏以引起潜在板形不良：带钢中存在剩余内应力，但缺乏以引起带钢翘曲，称为潜在板形不良。带钢翘曲，称为潜在板形不良。表观板形不良：带钢中存在剩余内应力足够大，以致引表观板形不良：带钢中存在剩余内应力足够大，以致引起带钢翘曲，那么称为表观的板形不良。起带钢翘曲，那么称为表观的板形不良。RAL板形缺陷的种类板形缺陷的种类外形abB延伸分布L/LL/La侧弯侧弯b中波中波RAL板形缺陷的种类板形缺陷的种类外形延伸分布cd3050mmL/LL/L3050mmc边波边波d侧边波侧边波RAL板形缺陷的种类板形缺陷的种类外形ef延伸分布50mm 50mm 100mmB/LL/

3、LL/Le近边波近边波f复合波复合波RAL板形缺陷的种类板形缺陷的种类外形延伸分布g 200mmL/L图图1-1 板形缺陷的种类板形缺陷的种类a侧弯；侧弯；b中波；中波；c边波；边波；d侧边波；侧边波；e近边波；近边波；F复合波；复合波；g中心波中心波g中心波中心波RAL带钢翘曲的力学条件带钢翘曲的力学条件 根据塑性力学的研讨结果钢板发生翘曲的力学条件可以表示为：式中：cr带钢发生翘曲的临界应力；B带钢宽度； h带钢厚度； kcr板材翘曲临界应力系数。 EP、vp带钢资料的杨氏模量和泊松比。 2212(1)pcrcrpEhkB(1-1)RAL板材翘曲临界应力系数板材翘曲临界应力系数 kcr 的

4、取值的取值 冷轧宽带钢： 产生边波时kcr=12.6，产生中波时那么kcr=17.0。 热轧宽带钢：(1700mm轧机，带宽1000mm) 产生边波时kcr=14，产生中波时kcr=20。 RAL良好板形的几何条件良好板形的几何条件 oH2h2( ) H x2( ) h x2HchcHehex图1-2 轧件轧前轧后的断面外形RAL纵向延伸和高度紧缩之间的关系纵向延伸和高度紧缩之间的关系 设x点对应的原始长度为L(x)，轧后长度为l(x)，根据体积不变定律，并思索保证良好板形时，板材轧制接近于平面变形，那么纵向延伸和高度紧缩之间该当有下述关系： ( )( )( )( )L xh xl xH x(

5、1-2)RAL轧前断面与轧后断面之间的关系轧前断面与轧后断面之间的关系 欲获得良好板形，必需保证带钢沿横向有均一的延伸。根据式(l-2)，应该保证来料横断面几何外形和承载辊缝几何外形之间相匹配 ：( )const 0.50.5( )iix xh xBxBH x(1-3)式中：B轧件宽度。RAL常用的良好板形几何关系常用的良好板形几何关系 设轧前带钢中心和边部的厚度分别为Hc和He，轧后相应的厚度为hc和he，由式(1-3) 得：式中： 轧前、轧后的轧件平均厚度； CH、Ch轧前、轧后的轧件凸度。 ceececehHceehhhhhHHCChHHHHHHhh(1-4) Hh、cecccecece

6、eceeeeeceehhhHhhHHhhhHHhHhHHHHRAL1.1.2 板形的度量板形的度量 板形度量的目的： 定量地表示板形，既是消费中衡量板形质量的需求，也是研讨板形问题和实现板形自动控制的前提条件。 因此，人们根据各自不同的研讨角度及不同的板形控制思想，采取不同的方式定量地描画板形。 RAL相对差表示的板形相对差表示的板形图1-3 翘曲带钢(a)及其分割(b)LVRVaLVLVLLbRAL板形指数板形指数 相对长度差也称为板形指数 =L/L。其中L是所取基准点轧后带钢纤维的长度，L是其它点与基准点轧后带钢纤维长度差。 英国的相对长度差的单位是mon，1mon相当于相对长度差为10-

7、4。泼森定义板形为横向上单位间隔上的相对长度差，以mon/cm表示： 410sLL b (1-5)为丈量长度差 两点间的间隔bLRAL加拿大的板形表示方法加拿大的板形表示方法 加拿大铝公司取横向上最长和最短纵条之间的相对长度差作为板形单位，称为I单位；一个I单位相当于相对长度差为10-5，板形表示(1-6)式。 510StLL(1-6)式中：St带钢板形, I10-5； L带钢纵向延伸差，mm； L最短纵条的长度，mm。 RAL波形表示法波形表示法RvLvRvLv图l-4 带钢翘曲的两种典型情况RAL翘曲度翘曲度 从翘曲的带钢切取一段置于平台上，如将最短纵条视为不断线，最长纵条视为一正弦波，以

8、翘曲波形来表示板形，称为翘曲度。 VRVLVVLL平台带钢图1.5 板形的波形表示法RAL翘曲度的计算公式翘曲度的计算公式 翘曲度为波幅与波长之比，计算公式如下：式中：翘曲度，； RV波幅，mm； LV波长，mm。%100VVLR(1-7)RALVRVLVVLL平台带钢板形的波形表示法板形的波形表示法 图1.5 板形的波形表示法RAL翘曲度与相对长度差的关系翘曲度与相对长度差的关系(1-8)2sin2vvvRyHL根据曲线长度的计算公式，可得与Lv对应的曲线长度为：20222021 1cos2 12vLvvvvvvvvvLLdHdydyLRLdLRL (1-9)RAL翘曲度与相对长度差的关系翘

9、曲度与相对长度差的关系222252224 51024.6740112vvvvVStVLRLLLL式中：翘曲度，%；St相对长度差，I。 (1-10)RAL1.2 板凸度板凸度 除带钢边部外，90的中间带钢断面大致具有二次曲线的特征，而在接近边部处，厚度忽然迅速减小，这种景象称为边部减薄。 he2hcww1whe1he1he2w1w2w2图1.6 带钢宽度方向厚度分布RAL板凸度的定义板凸度的定义 板凸度板中心处厚度与边部代表点处厚度之差。有时为强调它没有将边部减薄思索进去，又称它为中心板凸度，它可以表示为： 1hceChh(1-11)式中：hc板中心处厚度，mm； he1边部代表点处厚度，mm

10、。RAL良好板形条件良好板形条件 比例凸度：板凸度与轧件平均厚度之比。比例凸度：板凸度与轧件平均厚度之比。 在金属轧制过程中，良好板形条件在金属轧制过程中，良好板形条件(1-4)式可以表式可以表示为：示为： phCCh(1-12)constpC (1-13)RAL1.3 板形与板凸度的关系板形与板凸度的关系 设带钢轧前、轧后中部与边部的尺寸为Hc、Lc、hc、lc；He、Le、he、le。假设轧前带钢中心与边部的长度相等，那么根据体积不变条件可得： (a)eeeeeeeeecccccccccceHLhlHhllHhHLhlHhllHhRAL (a) 式两遍取自然对数可得： (b)12lnlnl

11、nln eeceeccecccececeppcccclHhHhlHhHhllHHhhlCClHhlRAL 假设轧前、轧后比例凸度分别为Cp1和Cp2，那么比例凸度变化为： 21pppclCCCl (1-14)252510221006.3661977VVppLLCC (1-15)式中：翘曲度，%；CP比例凸度差，%。RAL1.4 热轧板形的丈量方法热轧板形的丈量方法1.4.1 断面外形的丈量断面外形的丈量日本川崎制铁 断面外形监测仪固定测厚仪扫描测厚仪断面外形计算机1-固定X射线测厚仪 2-测厚仪轨迹3-带钢 4-扫描测厚仪轨迹5-X射线扫描测厚仪图1.7 断面外形丈量RAL扫描边部300mm区

12、域 最小二乘法 获得断面外形日本新日铁断面检测仪一台固定测厚仪 两台扫描测厚仪边部扫描测厚仪带钢固定测厚仪边部扫描测厚仪边部扫描测厚仪轨迹RAL美国IMF公司(同位素丈量系统公司)两个铯放射源放在一个C形架上总共放出54条离子束丈量值采样时间10ms 丈量值处置时间10msRAL1.4.2 热轧带钢平直度的丈量热轧带钢平直度的丈量1 激光莫尔法2 激光位移法3 激光截光法4 多束激光板形仪新日铁 北村公一 利用一样级次的莫尔条纹代表钢板在一样高度的位移ROMETER-5比利时冶金研讨中心德国的PSYSTEME公司开发的“BPM-100型板形仪(宝钢1984年引进)日本三菱电机开发的双光束板形仪日本住友金属开发的激光扫描板形仪(1987年)冶金自动化院 2019年攀钢RAL习习 题题根本习题：根本习题：什么是板形问题？常见的热轧带钢板形