厚板平面形狀控制技術(shù)也就是矩形化軋制技術(shù)。厚板軋制對(duì)板坯先進(jìn)行展寬軋制,然后再進(jìn)行長度方向的延伸軋制。由于塑性變形的特點(diǎn)在軋制中軋件寬度方向變形不均勻,尤其在板坯頭尾部更易產(chǎn)生變形不均勻,所以軋制后鋼板形狀不僅偏離矩形,而且沿長度方向上的寬度也產(chǎn)生不均勻展寬。當(dāng)軋制的寬展比較大時(shí)(如寬展比1.5以上)鋼板呈桶形(鼓形)形狀;而寬展比較小時(shí)(如寬展比小于1.4)鋼板側(cè)邊呈凹形,鋼板的頭尾形狀不齊多呈魚尾形狀。造成厚板的切頭、切尾和切邊損失大,從而降低成材率。
長期以來,各國都在尋求解決辦法,上世紀(jì)70年代到80年代,日本各鋼鐵公司相繼開發(fā)出各種平面形狀控制技術(shù),主要有立輥軋邊法、將板坯橫斷面施以不同壓下量形成狗骨形狀的狗骨法(D.B.R——Dog Bone Rolling)、原川崎制鐵水島廠提出的MAS法(Mizushima Automatic Plan View Pattern Control System,即水島自動(dòng)平面形狀控制系統(tǒng))。
立輥軋邊法首先應(yīng)用在老式厚板軋機(jī)前較遠(yuǎn)的大立輥上,對(duì)板坯長度方向和展寬后寬度方向進(jìn)行側(cè)壓造成局部墩厚,水平軋制后其局部增厚被壓下而增加到寬度方向上。但是,在鋼板的頭尾部返寬量要小于鋼板的本體部分,而出現(xiàn)鋼板頭尾寬度變窄的現(xiàn)象。此外,由于立輥距水平軋機(jī)較遠(yuǎn)(中間有回轉(zhuǎn)輥道),軋件往返要影響軋機(jī)產(chǎn)量,使此項(xiàng)技術(shù)難以推廣應(yīng)用。
而在MAS法出現(xiàn)以后,應(yīng)用MAS時(shí)輔助以立輥短行程技術(shù)可使平面形狀控制技術(shù)的功能更加完善。
狗骨法(D.B.R)和MAS法控制技術(shù)均為日本厚板廠于上世紀(jì)70年代~80年代開發(fā)的,MAS法是1978年開始實(shí)際應(yīng)用并于1979年獲獎(jiǎng),狗骨法是1982年開始實(shí)際應(yīng)用于平面形狀控制。
狗骨法是將板坯在最終展寬道次軋制中將板坯寬度方向的兩側(cè)邊軋成楔形,然后轉(zhuǎn)90°延伸軋制到成品厚度時(shí)板坯邊部的增厚部分補(bǔ)償?shù)戒摪孱^尾的寬度上,使得軋制的鋼板接近于矩形形狀。
狗骨法和MAS法得以開發(fā)并實(shí)用于厚鋼板生產(chǎn)提高成材率,是在引用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及應(yīng)用了功能強(qiáng)、應(yīng)答性能好的液壓AGC技術(shù)作為其支持條件才得以推廣和獲得成效的工藝控制技術(shù)。在日本,某厚板軋機(jī)用于狗骨軋制的液壓AG-AGC最高壓下速度達(dá)50mm/s,這也是厚板軋機(jī)最高的液壓AGC壓下速度。
MAS法與狗骨軋制法的目標(biāo)和矩形化形狀控制原理相同。而MAS軋制法則是在板坯成形軋制時(shí)沿長度方向變斷面進(jìn)行軋制,使其頭尾部軋制成楔形;在展寬軋制階段的最后一道次將板坯原寬度上的兩側(cè)軋制成楔形,本體中間段薄一點(diǎn)的狗骨形狀,即在板坯的長度和寬度兩個(gè)方向上均進(jìn)行變斷面軋制。MAS軋制法板坯成形軋制時(shí),改變板坯長度方向的兩端厚度為楔形,其目的是為改善鋼板軋制后鋼板寬度的均一而減少切邊量,而展寬軋制時(shí)改變板坯原寬度上兩側(cè)為厚邊楔形,是為了改善鋼板軋制后的頭尾形狀以減少切頭、切尾量。
MAS軋制法開發(fā)和實(shí)用成功后,不僅在日本許多厚板廠采用,而且在歐洲地區(qū)有些厚板廠也在應(yīng)用。現(xiàn)歐洲兩家主要的厚板軋機(jī)制造公司也都在向用戶推薦和提供此項(xiàng)厚板軋制平面形狀控制技術(shù)。
MAS平面形狀控制是一項(xiàng)目標(biāo)效果好而成熟的技術(shù),實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵在軟件,具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是要有一個(gè)能正確預(yù)測(cè)每塊鋼板軋制終了平面形狀的數(shù)學(xué)模型;二是由于厚鋼板軋制是由板坯成形軋制、展寬軋制和延伸(精軋)軋制三個(gè)階段完成的,因此,需要定量的攝取軋制過程各階段的厚板平面形狀變化用以修正、編制(自學(xué)習(xí))預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。也就是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中要收集積累,回歸大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)去豐富完善數(shù)學(xué)模型。所以,要獲得良好的平面形狀控制效果,在實(shí)用當(dāng)中還要不斷地改進(jìn)才好。
(鋼訊)