在鋼帶連續(xù)生產(chǎn)過程中，凝固收縮引起的橫向偏移是制約產(chǎn)品質(zhì)量的核心問題之一。鋼帶從高溫液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，由于表層與芯部冷卻速度差異，外層率先凝固收縮而芯部仍處于塑性狀態(tài)，這種收縮異步性導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力梯度形成。當(dāng)縱向收縮不均時(shí)，鋼帶呈現(xiàn)鐮刀彎形變，其偏移量與材料收縮率呈正相關(guān)關(guān)系。熱軋工藝中冷卻水分布不均等外部因素會加劇斷面溫度梯度，使鋼帶單側(cè)溫降過快，進(jìn)一步誘發(fā)非對稱熱應(yīng)力場，形成橫向偏移力矩。材料特性對收縮行為的影響同樣顯著，例如高碳鋼因相變收縮率高于低碳鋼，而不銹鋼因鉻元素的存在使凝固收縮量增加15%-20%。工藝參數(shù)的協(xié)同控制尤為關(guān)鍵，高速軋制下較薄的凝固殼厚度會增強(qiáng)變形敏感性，而張力設(shè)置不當(dāng)可能引發(fā)橫向蠕變，放大收縮偏移效應(yīng)。
針對凝固收縮導(dǎo)致的偏移現(xiàn)象，液壓糾偏系統(tǒng)通過多維度動態(tài)補(bǔ)償機(jī)制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。系統(tǒng)采用光電或激光傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼帶邊緣位置，結(jié)合張力、速度信號構(gòu)建數(shù)據(jù)融合模型，實(shí)現(xiàn)偏移趨勢預(yù)測。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用高頻響伺服閥驅(qū)動液壓缸，在0.3秒內(nèi)完成糾偏輥橫向位移調(diào)節(jié)，并通過位移傳感器反饋形成壓力-位移閉環(huán)控制。對于不同厚度鋼帶，系統(tǒng)動態(tài)匹配液壓缸推力參數(shù)：處理薄帶（＜1mm）時(shí)采用低壓緩動模式避免過度干預(yù)，應(yīng)對厚帶（＞5mm）時(shí)則啟用高壓快速響應(yīng)機(jī)制。錐形輥技術(shù)的引入通過錐度產(chǎn)生的反向摩擦力矩抵消收縮偏移，配合雙傳感器冗余校驗(yàn)和手動模式切換功能，顯著提升系統(tǒng)抗干擾能力與運(yùn)行可靠性。
技術(shù)優(yōu)化需從基礎(chǔ)理論建模與智能算法兩個層面突破。建立收縮率-溫度-張力三維映射模型可精準(zhǔn)預(yù)測不同工況下的偏移量，而基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能補(bǔ)償算法能提前0.5秒預(yù)判偏移趨勢，實(shí)現(xiàn)超前控制。液壓系統(tǒng)能效提升方面，電磁直驅(qū)液壓泵的應(yīng)用較傳統(tǒng)伺服閥方案降低能耗55%，低粘度抗磨液壓油的推廣則增強(qiáng)了高溫工況適應(yīng)性。數(shù)字孿生技術(shù)的引入構(gòu)建了虛實(shí)映射的調(diào)試環(huán)境，通過在虛擬空間驗(yàn)證糾偏參數(shù)組合，大幅降低現(xiàn)場試錯成本。
不同生產(chǎn)場景對糾偏系統(tǒng)提出差異化需求。高速冷軋線（＞200m/min）因薄帶縱向收縮不均，需采用頻寬≥2Hz的前饋控制策略；厚板熱軋（＞10mm）受斷面溫度梯度影響，依賴多級液壓缸協(xié)同與熱膨脹預(yù)補(bǔ)償技術(shù)；不銹鋼精密軋制則需處理高合金收縮率差異，通過仿形輥與動態(tài)張力閉環(huán)實(shí)現(xiàn)±0.3mm精度控制。這些實(shí)踐表明，液壓糾偏系統(tǒng)的效能不僅取決于硬件性能，更在于對材料特性、工藝參數(shù)與設(shè)備狀態(tài)的系統(tǒng)化整合，這為鋼鐵行業(yè)提質(zhì)增效提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
