一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法技术

一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，根据所加工铝合金的型号，首先给定冷轧机的中部目标值和中部喷淋量，而后在卷取过程中，随开卷卷径的减小逐步降低冷轧机的弯辊力并增大中部喷淋量给定值。本发明专利技术根据开卷卷径的不断改变来改变弯辊力及喷淋给定值，具体的说是，通过在操作过程中，随开卷卷径的不断减小，同步减小工作辊正弯给定，同时增加中部喷淋量，降低弯辊力的给定来减小带材的中凸度，降低带材受到的力，同时，通过增加带材中部的喷淋量来降低工作辊中间的温升，减少由于工作辊中凸度的增加对带材板型的影响，从而保证铝合金带材整卷板型的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法
本专利技术涉及到铝合金的加工工艺领域，具体的说是一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法。
技术介绍
冷轧轧制理论和实践均表明，冷轧或平整带钢时，张力对带钢的平直度存在着比较大的影响。张力变化主要是通过使张力沿板宽的分布改变对轧制变形区内金属流动的作用而对带钢板形产生影响的。张力较小时，带钢容易出现边浪，张力较大时，带钢容易出现边浪。当张力较小带钢出现边浪时，随着张力的增加，边浪逐渐减小直至消失，中浪逐渐增大。在现有的冷轧或平整板型控制技术中，常用的板型控制方法是轧制力对弯辊力进行补偿控制方法，也有采用轧制速度对弯辊力进行补偿的控制方法。如，日本专利JP2001269706提出了一种在带钢冷轧机加、减速过程中，根据机架轧制力的变化量用模型预报出带钢板形相对于目标板形的改变量，通过对机架轧辊弯辊力进行相应的前馈控制补偿，消除板形的改变量，以降低加、减速过程中轧制力波动对轧后带钢板形的影响。但是由于双机架平整机加、减速过程中，除了轧制力波动对带钢板形影响之外，往往1号机架入口张力、1号机架与2号机架之间的机架间张力、2号机架出口张力变化比较大，也是引起两个机架出口带钢板形变化较大的重要因素之一。而JP2001269706这种根据轧制力、或者轧制速度变化对弯辊力进行补偿控制的方法，并不能完全满足极薄带钢双机架平整榨汁过程中，特别是加、减速阶段高精度的带钢板形控制要求。为了解决这个问题，申请公布号为CN102688898A的专利技术专利公开了一种冷轧带钢双机架平整机板型控制方法，其原理是，基于实测的两个机架平整轧制力和机架入口张力、机架之间张力以及机架出口张力的变化，分别对两个机架的工作辊弯辊力或中间辊弯辊力进行前馈控制补偿，以减小加、减速平整过程中平整轧制力和张力的变化对带钢板形的综合影响；这种前馈控制方法是在常规的以2号机架为重点的板形反馈控制的基础上，基于实测的两个机架平整轧制力和机架入口张力、机架之间张力以及机架出口张力的变化，分别对两个机架的弯辊力进行前馈控制补偿，以减小加、减速平整过程中平整轧制力和张力的变化对带钢板形的综合影响，一方面可以提高平整后带钢的板型质量，另一方面，可以提高平整轧制过程的稳定性。以上虽然是应用到带钢板形控制中，但实际上也为铝带材板形控制提供了技术参考。而目前铝加工行业的冷轧机的板型控制方式分为开环式和闭环式，开环式控制方式多用于较落后的冷轧机，板型控制主要靠操作手的经验来控制，生产出来产品的板型质量参差不齐；闭环式主要利用出口侧板型辊将检测到带材的实际板型反馈至控制系统，通过控制系统的动态调整使轧机出口侧带材的板型达到标准，现有的冷轧机一般都采用这种闭环式控制方式。在冷轧铝合金带材在卷取过程中，由于带材有一定的中凸度，随轧制进行卷径越大卷材中部锥度越大。但是由于部分冷轧机在设计时卷取部分与板型辊之间的距离太近（甚至不足0.5m），这样，在板型辊中部带材受力越大的情况下，卷取机和板形辊之间的距离过短，会使板型辊中部带材所受的力充分的释放出来，进而使板形辊的检测信号失真，使板型辊无法检测到带材的真实板型，这样从板型辊界面上显示带材的板型很好，但是下线后将带材平铺至检测平台，即会检测出带材中部板型是松的，且带材整卷板型不一致，造成产品板型不稳定。
技术实现思路
为解决现有技术中由于部分冷轧机的卷曲部分和板型辊之间距离过近导致的板型辊检测结果不准确进而出现产品板型不稳定的问题，本专利技术提供了一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，该方法通过在板型控制时依据开卷卷径的变化来改变弯辊力及喷淋给定值等参数，从而使整卷带材板型保持一致。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，根据所加工铝合金的型号，首先给定冷轧机的中部目标值和中部喷淋量，而后在卷取过程中，随开卷卷径的减小逐步降低冷轧机的弯辊力并增大中部喷淋量给定值。作为本专利技术的一种优选实施方案，所述铝合金的型号为1系合金时，首先给定冷轧机的中部目标值为15个I-Unit，中部喷淋量为104L/min，而后在卷取过程中，开卷的速度为410m/min，且随开卷卷径的减小，每分钟降低冷轧机1.2T的弯辊力，并每分钟增大中部喷淋量给定值26L。作为本专利技术的另一种优选实施方案，所述铝合金的型号为3系合金时，首先给定冷轧机的中部目标值为45个I-Unit，中部喷淋量为104L/min，而后在卷取过程中，开卷的速度为550m/min，且随开卷卷径的减小，每分钟降低冷轧机2.3T的弯辊力，并每分钟增大中部喷淋量给定值26L。作为本专利技术的再一种优选实施方案，所述铝合金的型号为5系合金时，首先给定冷轧机的中部目标值为30个I-Unit，中部喷淋量为104L/min，而后在卷取过程中，开卷的速度为460m/min，且随开卷卷径的减小，每分钟降低冷轧机5.2T的弯辊力，并每分钟增大中部喷淋量给定值26L。本专利技术中的I-Unit为板型单位，其表示的含义为：1000mm长的带材（测量中间的长度）经轧制后展开边部长度变为1000.01mm，那么边部与中心的板型差（1000.01-1000）/1000即1个I-Unit。本专利技术中，1系铝合金是指含铝量不少于99%的纯铝，代表性的型号有1050、1060、1070和1000系列，市场上流通的大部分为1050以及1060系列；1系铝合金根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品，我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%；同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上；由于1系铝合金不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列；3系铝合金是指以锰元素为主要添加成分的铝合金，其中锰元素含量在1.0-1.5%之间，是一款防锈功能较好的系列，常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，其代表性的型号有3003和3A21；5系铝合金是指以镁元素为主要添加成分的铝合金，镁元素含量在3-5%之间，又称铝镁合金，属于较常用的合金铝板系列，代表性的型号有5052、5005、5083和5A05系列，主要特点为密度低、抗拉强度高、延伸率高，在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列，故常用在航空方面，比如飞机油箱；在常规工业中应用也较为广泛，加工工艺为连铸连轧，属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。有益效果：本专利技术根据开卷卷径的不断改变来改变弯辊力及喷淋给定值，具体的说是，一方面，通过在操作过程中，随开卷卷径的不断减小，同步减小工作辊正弯给定，同时增加中部喷淋量，降低弯辊力的给定来减小带材的中凸度，降低带材受到的力，同时，通过增加带材中部的喷淋量来降低工作辊中间的温升，减少由于工作辊中凸度的增加对带材板型的影响，从而保证铝合金带材整卷板型的一致性；另一方面，铝合金在进行冷轧时由于张力的作用导致在线板型和离线板型存在差异，通过对离线板型的测量和在线板型进行对比发现不同的合金在线板型和离线板型有着不同的系数，进而以带材离线板型的测量为依据对板型控制目标曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，其特征在于：根据所加工铝合金的型号，首先给定冷轧机的中部目标值和中部喷淋量，而后在卷取过程中，随开卷卷径的减小逐步降低冷轧机的弯辊力并增大中部喷淋量给定值。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，其特征在于：根据所加工铝合金的型号，首先给定冷轧机的中部目标值和中部喷淋量，而后在卷取过程中，随开卷卷径的减小逐步降低冷轧机的弯辊力并增大中部喷淋量给定值。2.根据权利要求1所述的一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制方法，其特征在于：所述铝合金的型号为1系合金时，首先给定冷轧机的中部目标值为15个I-Unit，中部喷淋量为104L/min，而后在卷取过程中，开卷的速度为410m/min，且随开卷卷径的减小，每分钟降低冷轧机1.2T的弯辊力，并每分钟增大中部喷淋量给定值26L。3.根据权利要求1所述的一种冷轧法生产铝合金板材时的板型控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍光辉，张鹏宇，王森，
申请(专利权)人：中铝河南洛阳铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41