轧机升降速辊缝补偿概述
轧 机 升 降 速 辊 缝 补 偿 概 述
通常，在轧机升降速时会引起带钢轧制厚度的变化，因此在轧制带钢时会引起每卷头和尾发生严重厚度超差，影响轧制成品的成材率，在高速轧制过程中，由于某种原因需升速或降速时，就会影响产品质量。为了满足用户对成材率和产品质量的要求，必须提高轧机升降速时辊缝控制的精度。
对于液压压下(或压上) 轧机，轧件的厚度控制通常采用液压AGC 来实现的(液压AGC 控制本人已有专述) ，为了提高轧机升降速时辊缝控制的精度，必须在AGC 控制回路中加上升降速辊缝补偿程序。速度补偿方法是：
dV , dμ,d P ,dS分别为速度、摩擦系数、轧制力、辊缝的增量。 一、由于辊缝内的轧件和轧辊之间的摩擦系数μ随着轧制速度的提高而
减少，随着轧制力提高而加大，摩擦系数μ值还与润滑剂种类有关，与轧制变形区温度有关，与轧辊及带钢表面粗糙度有关，因此摩擦系数μ是一个多元函数。由于轧制速度变化会引起摩擦系数μ变化，摩擦系数μ的增量由∂μ∂μ
(＜0) 来表征，冷轧时的磨擦系数见下表： 第1页 共4页 2014-11-24
二、摩擦系数μ变化会引起轧制力变化，最终会影响厚度控制精度
(V ↑→μ↓→P m ↓→
∆P (+) →h ↓) 。轧制力也是一个多元函数，轧制力公式如下：
P =b ⨯l ' ⨯P m P ：轧制力； P m ：平均单位轧制力；b ：带钢宽度； l ' ：轧辊压扁时接触弧投影长度
轧辊压扁半径 l ' = r ' ：
r ′=r （1+
CP
） r ：轧辊半径 C ：2.2×10-4 mm 2/kgf b ∆h
P ：轧制力 ∆h ：压下量
平均轧制力：P m =(k -σm ) ⨯m
*
k ：带钢平面变形时的平均变形抗力，它正比于材料屈服应力，并与变
形区温度、变形速度、压下率有关。
k =1.15
*
(σs 0+σs 1)
2
σs 0、σs 1：轧制前后轧件的材料变形阻力
σm :前后平均单位张应力的平均值。 σm =
*
(σ0+σ1)
2
σ0、σ1：轧制前后平均单位张应力
m ：轧制力函数，它与摩擦系数、前后张力、压下率有关。
e x -1μl '
，x = m =x h m
μ：轧辊与轧件之间的磨擦系数
l ' ：轧辊弹性压扁后的接触弧投影长度
l ' r ' ：轧辊压扁半径 ∆h ：压下量 r ′=r （1+
h m ：轧件平均高度
CP
） b ∆h
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h m =
h 0+h 1
h 0、h 1：轧件轧前、轧后厚度 2
综上所述，轧制力和摩擦系数关系很复杂，因此是一个多元函数。摩擦系数μ变化引起变形抗力的变化由
∂p ∂p （>0）来表征。 ∂M ∂M
三、由于轧件变形抗力的变化，从轧制力公式可看出要保持出口厚度不
变，必须调整辊缝，公式如下： ∆s =－C P
∆P
c
∆s ：辊缝调整量 C P ：辊缝调节系数（0＜C P ≤1，通常C P 取0.7~1)
∆P
：机座弹性变形波动量 c
∆P ：轧制力变化量 c ：机座刚度系数
四、速度补偿输出计算如下所示：
∆s =－
C P ∂P ∂P ∂μ∂P
∆V =
∂V ∂V ∂μc ∂V
∆s ：速度补偿输出，即辊缝补偿
C P ：辊缝调节系数
c ：机座刚度系数
∂P
：因速度变化而导致轧制力变化的影响系数 ∂V ∂μ
：因速度变化而导致磨擦系数变化的影响系数 ∂V
∂P
：因磨擦系数变化而导致轧制力变化的影响系数 ∂μ
说明：
1、通常在低速时不进行速度补偿，这时由于在轧机起步时很多工艺参数需调整、没必要速度补偿。V Low 一般取V 额定的10%，V ＜V Low 时应退出补偿。
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2、3、
∂μ
＜0，为负值，可按磨擦系数表作线性处理，即μ' =μ0-KV 。 ∂V
∂P
≥0，由于只考虑μ的变化导致轧制力的变化，因此，只要导出轧∂μ
e x -1∂P
制力函数m 与x （x =）的关系即可。由于x ∝μ、m =，所以
μl '
h m
也可求出。
4、补偿输出的符号问题，应注意速度上升，要抬辊；速度下降应减少辊缝即可。
第4页 共4页 x ∂μ撰稿人：唐小林
2010-9-18
2014-11-24