高尺寸精度薄板的先進(jìn)冷軋技術(shù)
近年來(lái),由于用戶對(duì)冷軋薄板質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格和多樣化,為提高薄板的加工性能和產(chǎn)品的尺寸精度,一方面要求薄板的厚度在全長(zhǎng)和總寬方面都達(dá)到高尺寸精度,另一方面為達(dá)到降低汽車(chē)車(chē)身重量的目的,還有很多是需要高強(qiáng)度的寬幅薄板和對(duì)冷軋壓下率要求高的高成形性超低碳素薄鋼板等,這樣就要求開(kāi)發(fā)一種能與大范圍軋制條件相適應(yīng)的高尺寸精度薄板軋制技術(shù)。
為實(shí)現(xiàn)薄板軋制過(guò)程中具有穩(wěn)定的高壓下率,住友金屬工業(yè)公司鹿島廠在設(shè)計(jì)第2條冷軋生產(chǎn)線時(shí),根據(jù)工作輥可直接驅(qū)動(dòng)的范圍,決定減小工作輥的直徑,并根據(jù)軋輥的赫茲交變壓力點(diǎn),選擇了比六輥式軋機(jī)更有利的四輥式軋機(jī)。但由于以往的四輥式軋機(jī)的軋輥凸度控制能力差,因此與三菱重工公司共同開(kāi)發(fā)了既是四輥式軋機(jī),又適合于冷軋的具有很強(qiáng)的軋輥凸度控制能力的交叉輥軋機(jī),應(yīng)用于5機(jī)架串列式軋機(jī)的前3機(jī)架。
機(jī)架的板厚控制對(duì)最終的板厚精度影響很大。以前只是在壓下位置控制No.1機(jī)架的板厚,用張緊輥的轉(zhuǎn)矩控制入口側(cè)的張力,這樣無(wú)法避免板厚和張力的相互干擾,還會(huì)擔(dān)心張力產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象。在自動(dòng)板厚控制(AGC)設(shè)計(jì)中采用了ILQ(反向線性二次方程式)設(shè)計(jì)理論,從控制性能和設(shè)計(jì)、維修方面研究了最佳控制方法,最后在張緊輥的控制系統(tǒng)中設(shè)置了速度反饋回路,既可控制張力振動(dòng),同時(shí)又能提高板厚精度。
為確保板材的平直度和無(wú)光軋制時(shí)表面粗糙度的均勻性,還有必要控制最終機(jī)架的軋制載荷。開(kāi)發(fā)了根據(jù)在壓下位置和軋制速度中再添加壓下率的3個(gè)操作量來(lái)控制板厚、張力和軋制載荷的最終機(jī)架專用的AGC,由此能同時(shí)確保板厚的精度、平直度和操作的穩(wěn)定性。
鹿島廠第2條冷軋作業(yè)線采用板厚控制技術(shù)后,板厚精度達(dá)到了±0.4%以內(nèi)。
目前已確立了能穩(wěn)定軋制JIS公差在1/4以下的高精度薄板的軋制技術(shù)。最近甚至還生產(chǎn)出部分JIS公差在1/5以內(nèi)的高精度薄板。