罗磊
黄石山力兴冶薄板有限公司 湖北省黄石市435000
摘要：伴随着我国的制造行业不断发展，机械设备对于金属板材的精度要求也愈发提高，为了追求制造更加精密的机械设备，冷轧机金属板材轧制工作需要重视起来。冷轧机轧制生成热对金属板板型的影响以及应对的策略是非常值得研究的课题，本文章首先对冷轧机轧制生成热及金属板板型相关进行了简单概述，其次对冷轧机轧制生成热对金属板板型造成的影响进行了分析，最后针对冷轧机轧制生成热对金属板板型影响的应对策略进行了研究。
关键词：冷轧机应用技术；冷轧机轧制工作；轧制生成热；冷轧机温度控制
引言：冷轧金属板材在我国机械设备制造领域当中有着非常广泛的应用，但是由于冷轧机轧制生成热对于金属板材产生的板型影响，导致我国的冷轧金属板材轧制生产始终无法实现质的飞跃。针对此影响因素，势必要通过科学合理的应对策略，针对冷轧机轧制金属板材生成热的问题进行解决，最大程度上避免冷轧机轧制生成热对金属板材板型的影响，提高金属板材的整体质量。
一、冷轧机轧制生成热及金属板板型相关概述
中国是钢铁大国，中低端产品过剩，高端产品不足。钢铁技术装备自动测控技术水平、产品质量和经济效益急需提高。冷轧带钢属于高端钢材，广泛用于金属板材、家电、食品包装和电子板等，是钢铁升级的发展方向。板形（平直度）是冷轧带钢的重要质量指标之一。板形控制是带钢冷轧机的核心关键和高端技术，是生产高级冷轧带钢的必然选择，是我国钢铁工业和装备制造升级的重大需求[1]。但在我国冷轧机轧制过程中存在着轧制生成热影响因素，往往会导致金属板板型受到影响。故此采取科学适当的策略应对冷轧机轧制生成热对于金属板板型的影响，势在必行。
二、冷轧机轧制生成热对金属板板型造成的影响
板形主要包括平坦度和横截面外形，边降(也称边部减薄，edge drop)、凸度(crown)和同板差(transverse thickness deviation)是横截面外形的主要质量指标[2]。金属板材板型产生的变化主要来自于板材内部受力不均匀引起，冷轧机轧制生成热过程中，金属板材往往由于厚度不一，纵向延伸不够均匀，进而导致金属板材经过冷轧机轧制后内部存在存留的应力。理想情况下可以将金属板材轧制变化用数学公式表达：
公式中?H（?h）表示金属板材冷轧制前（后）金属板材的凸度，即金属板材中部与边缘的厚度差值；而（）则表示金属板材冷轧制前（后）金属板材的平均厚度。从公式当中可以分析得出，金属板材成品板型良好的关键在于金属板材横向延展的一致性。
在实际的冷轧机轧制生产工作当中，由于冷轧机轧制生成热会通过热传递形式传导到金属板材当中，如图1所示。而热传递导致温度变化会影响金属板材的物理性质，往往是导致金属板材横向延展不均匀的重要影响因素。
图1 冷轧机轧制生成热传递过程
三、应对冷轧机轧制生成影响金属板板型的策略
（一）冷轧机轧制自动化技术
相较于机械冷轧机轧制自动化技术而言，人力轧制模式较为模式化，尽管操作简单，但人力冷轧机轧制不可避免的会因为人为失误导致冷轧机轧制的失败，浪费冷轧机金属板材轧制企业的人力资源与物料资源。而机械轧制自动化技术则凭借机械加工，通过对轧制步骤的预估和试验，最终形成一整套完整的冷轧机轧制流程的一种轧制模式。结合机械自动化技术的冷轧机轧制流水线，不仅有效降低了冷轧机轧制生成热对于金属板材横向延展的影响，还大大保障了冷轧机轧制人员的人身生命安全，更能有效减少冷轧机轧制的失误，提升整体冷轧机轧制作业的冷轧机轧制效率和冷轧机轧制质量。机械冷轧机轧制自动化技术严格意义上说是凭借数控技术的支持，由输入和输出设备两部分组成一个完成的数控系统。在实际的自动化冷轧机轧制设备中，我国的金属板材自动化流水线中包含了各种自动化输入装备系统，以及专业设备等都具有广泛的应用，并按照生产的需求组合而成，共同组成了一个有机的整体，针对部件的输送和冷轧机轧制、金属板材的调整和检测等需求。
（二）柔性金属板材冷轧机轧制技术
柔性自动化技术也称柔和制造技术，是基于工艺设计的基础，从而实现对企业制造产品多品种、多批量的制造的目标，常用于数控技术之中。柔性自动化技术，应用于金属板材制造产业中称之为柔性生产线，具有产能稳定，冷轧机轧制精度高和灵活的自动化技术三项优势，还能够对不同型号、不同材质、不同批次的金属板材进行冷轧机轧制、生产、配置，以及检查等。其次是冷轧机轧制的精度高，具有柔性系统的机床，能够一次性的完成部件的冷轧机轧制作业，通过此种形式极大的降低了轧制生成热对于金属板材横向延展的影响，并且提升冷轧机轧制的准确度的同时，还确保了冷轧机轧制方式的稳定性。再者而言，柔性生产线的产能较为稳定，为保持生产的稳定性和持续性，柔性生产线中如果操作出现了问题，可以及时的降低运转功率，物料传送系统会自动绕过轧制生成热的设备。除此之外，通过柔性自动化技术的使用，灵活的自动化技术能够凭借互联网技术对生产目标进行智能化的监管，从而科学有效的改善机械设备的性能，大大提升冷轧机金属板材轧制作业的生产效率与冷轧机轧制质量。
（三）冷轧机安全监测技术
安全生产作为冷轧机金属板材轧制生产的重点，其冷轧机轧制作业的冷轧机轧制步骤都势必要以冷轧机轧制安全作为前提条件，最大程度上保障冷轧机金属板材轧制作业人员的人身生命安全。冷轧机金属板材轧制当中的各个工序，最为危险的一个环节莫过于冲压，因为在金属板材制造产业中，实际冷轧机轧制生产过程中进行的冲压操作都是高速冲压，一旦发生事故后果不堪设想，并且金属板材整体冷轧机轧制产业而言，冲压工序也是安全事故频发的一个环节。因此而言冲压工艺作为其潜在安全隐患不可谓不大，冷轧机金属板材轧制企业应当集合自动化监测技术，通过安全技术为冷轧机金属板材轧制操作人员的人身生命安全保驾护航。我国冲压工序的自动化安全监测系统大体而言是由防护安全门设备以及紧急停止装置两个部分组成。传统的安全控制装置，没有设置安全监测传感系统，在出现危险情况时不能自动的启动运行保障操作人员安全。而现代自动化安全监测的加入，通过传感器部署以及集成控制总监，在冷轧机轧制设备没有断电的情况下，系统会时刻监测冷轧机金属板材轧制设备的安全运行情况，并且在意外事故发生时科学的判断冲压设备的事故情况，自动停止设备运行并锁死安全门，最大程度上避免冲压意外危害冷轧机金属板材轧制操作人员人身生命安全。
结束语：综上所述，为了追求制造更加精密的机械设备，冷轧机轧制生成热对金属板板型的影响以及应对的策略非常值得研究。未来的冷轧机金属板材轧制生产工作中，势必会通过科学合理的应对策略，针对冷轧机轧制金属板材生成热的问题进行解决，最大程度上避免冷轧机轧制生成热对金属板材板型的影响，实现冷轧金属板材整体质量的飞跃，为我国精密机械设备制造行业发展进步打下良好的基础。
参考文献：
[2]王东城,刘宏民,苏静.GB/T 34901-2017《冷轧带材板形闭环测控系统》解读[J].标准科学,2018(11):117-122.
[1]曹建国,江军,邱澜.新一代高技术宽带钢冷轧机全机组一体化板形控制[J].中南大学学报(自然科学版),2019,50(07):1584-1591.
作者简介：罗磊（1986），男，汉，籍贯湖北黄石，冷轧厂车间主任/冶金工程师，本科，研究方向:冷轧工艺及设备管理.