[科普中国]-能耗曲线

简介

随着经济技术的不断发展，用户对板带材的质量要求越来越高。其中，又以热轧带钢厚度精度作为提高产品质量的主要目标。精轧厚度控制主要包括精轧厚度设定模型和带钢厚度全长控制（AGC）两个方面。精轧厚度设定模型的基本任务是根据来料条件及对成品的要求，通过模型的计算，确定精轧机组各机架的辊缝、速度及有关操作变量，以保证获得尽可能准确的带钢头部尺寸。它的首要任务就是要计算各机架的负荷分配，即在合理分配负荷的前提下确定各机架的出口厚度值，它体现了通过连轧机组各机架后，如何一步一步地将来料厚度的坯料，轧成一定厚度为的成品。

由于在一定轧制条件下，各机架的厚度分配确定后，各机架的轧前厚度、轧后厚度及压下量等主要工艺参数就确定了，因而，需通过合理分配负荷来确定各机架出口厚度1。

单位能耗曲线能耗曲线轧制每吨钢坯、型材或管材产品的能量消耗同延伸系数之间的关系，或轧制每吨板带产品的能量消耗同厚度之间的关系，又称单位能耗曲线。由于轧制时能量消耗一般是根据电机负荷大小测定的，故在这种曲线所表示的能耗中还包含有轧机传动机构中的附加摩擦消耗但扣除了轧机的空转消耗。当实际测得轧件重量，该道次的延伸系数和该道次能耗后，即可求出该道次单位能耗，如此测得每道次的单位能耗，即可绘出单位能耗曲线。

作用轧制能耗曲线在求轧制力矩和轧制功率方面有很大实际用途，且由于能耗曲线得自实测，所以，如果选取曲线与所计算的轧制条件相似，常常可以得出满意的结果，因而在工程计算中得到广泛应用。

负荷分配的一般原理（1）各轧机要保证轧制压力、轧制力矩，电流在设备、马达允许范围之内；

（2）要考虑工艺条件限制及板型要求，例如F1 压下量大，要考虑咬入条件，而F7 机架受板型限制，负荷要小；

（3）考虑速度限制，根据负荷分配决定的各机架出口厚度，要使速度有调整余量；

（4）七个机架各个轧辊磨损要均匀，不能偏差，以免影响产品质量2。

过程控制系统负荷设定原理过程计算机对轧机进行负荷分配的实质是对各个机架功率的均匀分配或各个机架轧制力的合理分配，特别是后几个机架轧制力的分配将会直接影响成品的平直度（板形）。目前负荷分配常用的方法为采用能耗模型的能耗分配法。

能耗曲线定义为了得到精轧机组各种轧制规程下所需的轧制功率数据，可在带钢热连轧机的生产过程中取得大量实验数据，把多次获得的结果加以平均，并以单位质量轧件所消耗的能量（简称为单位能耗）为因变量，以轧件伸长率为自变量绘成曲线，此曲线称为能耗曲线3。

耗曲线应用固定的连轧机组，在相似的工艺轧制条件下，一定的钢种，能耗模型的系数是固定的。另一方面板坯经粗轧轧制来到精轧机前，此时板坯厚度，以及精轧出口要求的目标厚度也是已知，根据模型可将总能耗求出。

总能耗已知，按照等功率分配原则，根据能耗曲线可以写出相应的经验公式，并对各机架的入出口目标厚度值进行设定1。