中厚板LP钢板生产技术探讨-

论文导读：P钢板；在卢森堡和德国交接处的摩泽尔河申根大桥上用了1800tLP钢板，占其钢材总用量的46.2%。1、生产LP钢板的技术难点LP钢板在生产制造过程中的工艺流程与普通中厚板相同，包括轧制、加速冷却、热矫直、切头尾、尺寸检验等工序。根据轧制表计算各道次钢板的锥形形状，边进行跟踪边设定轧辊开口度，控制液压缸的压下位置
摘要：LP板是一种减量化、节约型钢板，适用于各种变截面工程，但是在实际生产中，LP板的生产技术还存在着一定程度的难度。本文根据现场生产情况讲述了LP板生产技术的解决方案。
关键词：LP板，AGC系统，变截面
LP(longitudinal profiled)钢板为纵向变截面钢板，也称为楔形钢板，是在轧制过程中通过连续改变轧辊的开口度来改变纵向厚度的钢板。由于LP钢板可根据承受载荷的情况来改变其厚度,因而可优化桥梁、船体、建筑等结构断面的设计，不仅可减少钢材用量、减少焊接次数，而且可通过连接处的等厚化改善操作性，如省略垫板和锥度加工等。LP钢板是一种减量化、节约型钢板，越来越得到众多用户的青睐和追求，1995年日本在桥梁建设中开始使用LP板，到2000年已有2500t LP钢板用于16座桥梁；在欧洲，德国、法国、英国、卢森堡、荷兰等国家的公路、铁路桥梁和高架桥建设中都应用LP钢板；在卢森堡和德国交接处的摩泽尔河申根大桥上用了1800t LP钢板，占其钢材总用量的46.2%。

1、生产LP钢板的技术难点

LP钢板在生产制造过程中的工艺流程与普通中厚板相同，包括轧制、加速冷却、热矫直、切头尾、尺寸检验等工序。根据轧制表计算各道次钢板的锥形形状，边进行跟踪边设定轧辊开口度，控制液压缸的压下位置等，直至轧出LP钢板。
在轧制过程建成过程中，金属和轧辊的接触面积一直是连续的增加，随着金属逐渐地进入辊缝，轧制压力及摩擦力的作用点在不断的变化，合力P的作用角Φ从开始的α逐渐减小,金属充满轧辊后，Φ变为α/2，此时轧制过程建成。轧制过程建成后的咬入条件为β≥α/2。
在LP钢板轧制过程中，钢板的出口点前移或者后移，轧辊与钢板的接触区域也发生变化。金属充满轧辊后，对于楔形轧制，合力P的作用角Φ从开始的α逐渐减小,金属充满轧辊后,Φ变为(α+φ)/2，φ为楔形段的楔形倾角。上坡轧制时轧制建成后的咬入条件为β≥(α+φ)/2。同理，LP钢板下坡轧制时，金属充满轧辊后,合力P的作用角变为(α-φ)/2，轧制建成后的咬入条件为β≥(α-φ)/2。轧制过程建立后，在相同的轧件和轧机参数下，LP钢板上坡轧制时比正常轧制难于咬入，下坡轧制比正常轧制易于咬入。LP钢板轧制过程中α角不再是定值，随着压下量的变化而变化，这对轧制过程中的厚度控制带来极大的困难，同时也对变厚度控制提出了更高的要求。

2、解决方案

2.1技术方面

LP钢板轧制过程中倾斜角的存在改变了轧件离开轧辊的作用点，钢板出口距离楔形段起始点的水平距离x连续变化，前滑值不再是定值，而是随着轧制的进行而不断变化。这种情况的处理方法以单向变厚度LP钢板为例，沿长度方向分割成为n份，每一份的轧制看作常规轧制对待，我们发现纵向变截面轧制的合力作用角不再是简单的咬入角的一半关系，还与纵向变截面轧制楔形区的倾斜率有关。LP钢板生产中上坡轧制随着厚度的增加前滑值减少，钢板的出口速度也相应减少；下坡轧制随着厚度的减少前滑值增大，钢板的出口速度也相应增加，这有利于解决轧制过程中的厚度控制问题。

2.2设备方面

板材生产中液压AGC的作用主要是通过调节轧制力和辊缝来改善板材的厚度差。在板材的轧制过程中,影响板材厚度均匀性的因素非常复杂,主要包括:轧件本身的因素,如坯料厚度不均、坯料硬度波动(含水印)等;轧制因素,如轧辊偏心、咬钢时轧件对轧辊冲击、温度对轧辊尺寸和轧制力的影响等。针对这些干扰因素,研究出了各种自动厚度控制系统(AGC)来减轻干扰因素对轧机出口板材厚度的影响，目前采用的是液压AGC系统。
液压AGC系统是以液压缸驱动对辊缝进行动态微调,具备两个基本内闭环,即轧制力闭环和位置闭环，与自动位置控制系统即APC系统(电动或液压驱动)一起使用。首先根据二级轧制模型由APC系统设定一个辊缝参考位置,即进行辊缝粗调,在此基础上,采用高响应的伺服油缸来修正轧制过程中的辊缝变化,即进行辊缝精调。除了以上两种基本闭环外,一些可预知的影响板厚的因素通过建立数学模型同时被考虑,以开环方式参与控制其轧机，自动厚度控制系统采用的是电动压下+短行程液压缸下置式的液压AGC系统。该系统可以实现轧机自动压靠、辊缝快速精确定位、摘自：7彩论文网毕业论文结论范文www.7ctime.com
辊缝动态微调及轧制线动态调节等功能。以压力传感器检测到的轧制力信号和液压缸位置传感器检测到的油缸位移信号为主反馈量,建立两个基本内闭环;以轧机出口侧测厚仪检测到的钢板厚度偏差为监控反馈量构成外闭环,对轧机辊缝进行修正。
目前我厂设备布置液压AGC系统采用电动压下APC+短行程液压AGC压上的方式,电动压下螺栓头部安装压力传感器,AGC油缸安装在马鞍座下面, 马鞍座设置在下支撑辊轴承座与AGC缸活塞杆之间,轧机操作侧和传动侧各设置一个伺服油缸,液压系统采用响应快的阀控伺服系统,在生产过程中，通过调整伺服控制响应速度，完美的解决了LP板生产设备技术的难点，实现了LP板生产技术的自我开发。

3、目前具备生产能力的LP板断面

通过现场的轧制生产试验，我厂目前能生产的各种LP断面见下表：
参考文献：
纵向变截面轧制过程中的轧制参数，杜平,胡贤磊，钢铁研究学报，2008.12
作者简介：
李福平，男，1983年生，2006年毕业于东北大学，现山钢集团济钢宽厚板厂助理工程师。