热轧铝板带坯的凸度及其控制.pdfVIP

热轧铝板带坯的凸度及其控制

123

作者：贲洪艳，辛达夫，吕岩

（1.燕山大学，河北秦皇岛066000；2.渤海铝业，河北秦皇岛066000；3.东北轻合金有

限责任公司，黑龙江哈尔滨150060）

摘要：为取得板带箔高精度平直板形，仅仅强化热精轧的凸度控制是不够的，因为在随

后的冷轧机上的AFC系统要改变热轧板形也是无能为力的，在热粗轧机上的板凸度控制不能

忽略。

关键词：热轧坯料；板形；板凸度；平直度

1板凸度产生的原因及调整策略

板形已经成为板带箔材的重要质量指标。当采用热轧坯料轧制时，获得良好平直的板带

箔材的关键在于控制好热粗轧的板形(凸度)。因为板带在轧制过程板坯的凸度具有明显的遗

传性。经过铣面的板坯，断面是平直的。在热粗轧过程，每一道次的绝对压下量差不多相等，

但轧制力是在变化的，这就使得辊型一直在变化，造成板带凸度在不断变化。由于板坯较厚，

在轧制过程，除了纵向的明显延伸，金属的横向流动也比较容易，所以尽管凸度变化较大，

板形并没有明显缺陷。这就是所谓的“带材平直度锥”或称平直度调节的喇叭形原理，见图

1［1］。用公式表示为：

c-带材入口凸度；h-带材入口厚度；

oo

w-带材宽度；宽／厚比数据对应低碳钢

图1带材平直度锥

c，c－分别为带材入口和出口凸度；

12

h、h－分别为带材入口和出口厚度

12

W－带材宽度；

a、b－常数(对低碳钢a=b=1.86)。

图21100铝合金2100mm宽，出口厚度5.5mm平直度死区的模拟计算结果

肖赫特和汤森开发的带材平直度模型中，以及萨默斯的进一步研究中都指出，如果带材

相对凸度的变化在图2中的影线区，则热轧期间平直度良好。

图2中的影线区称平直度死区，平直度死区表示带材板形不发生变化的出口带材相对凸

度变化的允许范围。这个范围随宽厚比和轧材变形阻力的增加而减小。也代表了对平直度的

调节范围［1］。两条虚线之间代表的是平直度执行器的调节能力。从图2中可以看到，当铝

板带厚度在16mm～14mm左右，尽管凸度变化范围较大，板带并无明显的平直度缺陷(当然也

就很难检测)，板带厚度进一步减薄，尽管执行器的调节能力增大，但可调节范围缩小，调

节效果自然也不明显。图2明确显示出，在热轧铝板带过程，必须在热粗轧过程就要把板凸

度调整好。

2板凸度的控制策略

对于1100铝合金，这个死区厚度范围近似30mm～55mm(粗轧的最后3道次)。

图3七机架热轧板带断面形状和平直度控制策略

对于一个七机架热轧机来说，断面形状和平直度控制策略如图3所示，在F1、F2、F3

进行凸度控制，在F4、F5、F6、F7进行平直度控制。典型较先进的热轧平直度控制系统见

图4［2-3］

图4典型的较先进的热轧平直度控制系统

为了取得合适的凸度和良好的板形，在F1、F2、F3上采用四辊轧机(HCw)工作辊可以轴

向调节；而F4、F5、F6采用六辊轧机(HCMW)中间辊可以轴向调节。

在目前国内的铝加工的热轧中，多数是“1+1”，或“1+3”，“1+4”配置，这样，热

轧板坯的凸度控制就要在热粗轧上下功夫。

在必威体育精装版引进的热轧机组中，热粗轧上还是采用数学模型控制，控制手段也仅限于正弯辊。

这对于为了取得高精度断面的自动控制是不够的。在日本的Furukawa铝公司Fukui