热轧钢产品的测厚仪与凸度控制

【摘要】钢铁制品用途广泛，在大型机械和重大工程中，钢产品的用途日益广泛，除了对钢制品的材质要求日趋提高，还对钢制品的产品规格精度要求越来越高，所以钢产品的测厚仪与凸度控制成为检测钢制品规格的必要手段。本文简要介绍了热轧钢的测厚装置和凸度控制。

【关键词】热轧钢；质量控制；测厚仪；凸度控制

随着现代化建设进程的加快，钢产品的用途广泛，从国防、交通建设到精密仪器制造，对钢产品的材料强度和产品规格要求日趋提高。由于钢板轧制与定尺长度的增加、厚度同板差的减小、厚度公差范围的缩小、异形板轧制及钢板平直度控制的需要，对厚度自动控制和凸度控制越来越重视，已成为现代化中厚板轧机必不可少的重要手段。

一.热轧钢产品的精度检测

以热轧钢为例，许多热轧中厚板车间都有相应的在线测厚装置，如产品厚度仅仅依靠人工定时检测不能做到及时测量就谈不上厚度控制，产品厚度尺寸波动极大，更不能检测产品凸度，使客户得不到凸度较小且恒定的热轧成品。据了解一方面缘于射线测厚有一定危险，现场不愿使用，另一方面价格昂贵且装置防护系统比较复杂。曾经有人认为800mm以上宽带才安装凸度检测，实际上现场500mm宽带已经有3点式测量，直接获知板凸度，这可为中宽带钢凸度控制提供参考，对稳定产品质量具有重要意义。热轧除了有激光测厚测宽仪还有γ测厚仪，它是应用射线穿透被测材料时，γ射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度，是一种非接触式的动态计量仪器。它以PLC和工业计算机为核心，采集计算数据并输出目标偏差值给轧机厚度控制系统，达到要求的轧制厚度。为轧钢生产带来方便。目前激光测厚精度还不如射线测厚，通常使用的有γ测厚仪，它是利用γ射线穿透特性的放射性厚度计，但钢板横截面上的相对厚度还是可以比较。

二、热轧钢的厚度高精度控制

随着现代工程和机械等精度的高度要求，对热轧钢产品也提出了较高的要求，主要体现在厚度和凸度的精密控制。除了要求热轧钢机床的精准，还对钢产品的检测提出了严格的要求。电动压下高出6倍，精度也大大高于电动压下螺丝。在带钢精轧机成品架安装液压缸，可以实现PM-AGC快速辊p调整。如果与成品前架压力传感器配合，可以实现压力测厚计的前馈控制。

1.无活套微张力轧制

活套支撑器用来反映机架间张力水平，但在厚坯轧制时耗能很高，在成品机架又反应不够快，限制了板厚精度的进一步提高。因而国外一些厂家研制成功无活套轧制，省去活套支撑器。无活套轧制首先需要对轧制速度和稳定后的张力精确计算，并使后架轧机有补偿动态速降的增量转速。国外无活套轧制主要依靠电流记忆法，建立观测器，同时选择合适的力臂系数计算公式来计算张力，依此张力，实现张力控制。实际连轧张力主要取决于前后轧机轧件自由轧制时的出入口速度差，也与电机拖动能力和张力对前后滑的影响有关。有文献对张力的计算提出的实用模型，使连轧参数计算简单直观。这一公式考虑了电机的情况和轧制中张力对前后滑的影响，不仅适用于中厚板也适用棒线材粗轧张力计算。

2.板形闭环控制

热轧钢板形控制的区域主要在精轧，以某3500mm厂热连轧生产线的精轧机组为例，一般为四辊六机架连轧机组，每个机架都具有正弯辊和窜辊功能，弯辊控制是该系统中最有效的动态板形调控手段。凸度和平直度是板形质量的主要参数，凸度闭环控制和平直度闭环控制分别保证带钢全长的凸度和平直度达到设定的目标值。带钢凸度既是板形控制的直接目标，同时又是平直度控制的决定因素。根据精轧机组的实际情况，采用的凸度与平直度解耦控制。基本策略是：在精轧机组上游机架两个点上对带钢进行凸度控制，在下游机架另外两个点对带钢进行平直度控制，在中间机架亮点同时进行凸度控制和平直度控制。

如在成品架出口安装测厚仪，则实现测厚仪反馈控制，这将对长时间轧制造成的头、尾温差影响予以补偿，可以大大缩小整卷带钢的厚度偏差波动，进一步保证产品精度。某厂使用郑州光学研究所生产的误差3μm激光测厚仪监控产品厚度，并与计算机及液压辊缝调整装置配合，组成液压监控AGC系统，减少了带钢头尾厚度的尺寸波动。过去板带头尾厚差近40μm，采用液压压力反馈AGC或测厚仪监控AGC后，尽管单重增加、轧制时间加长，但钢板头、尾厚度差下降了十多微米，使产品进一步提高了市场竞争能力。对老式四辊中厚板轧机也有采用液压AGC厚度控制的，也获得了一定的厚度精度效果。

三、热轧钢的产品的精度控制注意事项

厚板轧机是我国厚板领域首套特宽自动现代化厚板轧机，测厚仪和凸度仪对板厚及板凸度控制起着非常重要的作用。由于轧制现场特殊的环境和客户要求的越来越高，测厚仪和凸度仪的精度与仍需要进行改善和提高。比如轧机的震动对测量产生的影响从而产生随机误差；其次厚板的厚度范围在8～600mm之间，对钢板在厚度方向上存在温度分布考虑。尽管在轧制生产线配置了高温辐射计，但测量的是钢板的表面温度，不能真实反映实际的温度分布，从而影响了厚度测量的精度，另外如水蒸汽、粉尘、高温辐射对测量通道的影响等也会影响测量精度，这些将通过适当的维护来减少其影响。

四.结语

质量就是企业的生命，轧钢企业为了提高产品的市场竞争力，就必须注意技术进步，以先进技术改造或淘汰老工艺老设备，不断完善生产操作，使生产顺利，事故下降，以较低的成本生产高质量的钢铁产品。

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