高尺寸精度薄板的先進(jìn)冷軋技術(shù)

近年來，由于用戶對冷軋薄板質(zhì)量要求越來越嚴(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)到降低汽車車身重量的目的，還有很多是需要高強(qiáng)度的寬幅薄板和對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，這樣無法避免板厚和張力的相互干擾，還會擔(dān)心張力產(chǎn)生振動現(xiàn)象。在自動板厚控制(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，同時(shí)又能提高板厚精度。

為確保板材的平直度和無光軋制時(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。