熱軋窄帶精軋液壓AGC改造及應用

劉 永（吉林恒聯精密鑄造科技有限公司,吉林 磐石 132300）

熱軋窄帶精軋液壓AGC改造及應用

劉 永
（吉林恒聯精密鑄造科技有限公司,吉林 磐石 132300）

摘 要：受鋼材市場及國家宏觀調控影響，窄帶鋼企業生產形勢較為嚴峻，為了能更好的提高產品質量，生產高附加值的帶鋼產品， 取得良好的經濟效益，精軋窄帶改造已成為各個窄帶線發展的必然趨勢。本系統通過對精軋后4輥軋機由電動壓下改為液壓壓下、立輥軋機液壓改造，實現AGC及AWC功能，提高帶鋼寬度質量及厚度質量。

關鍵詞：熱軋窄帶；AGC系統；AWC系統；厚度控制；寬度控制

0 引言

熱軋窄帶鋼除直接作為薄板、窄帶鋼消費外,還作為冷軋板帶、焊管、冷彎型鋼等產品的原料，被廣泛用于建筑、輕工、機械、紡織、汽車、拖拉機、電子等行業。某帶鋼廠是在2001年9月開始籌建，2002年7月開始生產，現年產已經達到110萬噸的生產能力，受金融危機及國家宏觀調控影響，下游需求萎縮，特別是2011年9月份以后，窄帶鋼生產企業生產形勢較為嚴峻，為了能更好的提高產品質量，生產高附加值的帶鋼產品， 取得良好的經濟效益，精軋窄帶改造已成為各個窄帶線發展的必然趨勢。

1 熱軋窄帶鋼生產存在的主要問題

軋機總體裝備水平不高，加熱爐為推鋼式加熱爐，比步進式加熱爐投資小，但水印大；粗軋機是單機架650軋機；精軋機前4架為短應力兩輥軋機，后4架為四輥軋機，精軋壓下全部是電動壓下，這樣相對就會帶來產品質量及生產效率的弊端。由于推鋼式加熱爐水印、精軋電動壓下機構間隙大、電動壓下預擺輥縫相對精度低造成產品的同條差、三點差較大，產品的頭尾失寬嚴重，產品在頭部7米及尾部7米范圍內相對于帶體寬出2-3mm，窄帶鋼對于下游部分客戶相對于寬帶鋼的優勢是省去了切分工序，但頭尾失寬部分只能裁掉，造成成品的浪費。如果整條帶鋼寬度均勻，對于像制管客戶整條帶鋼可直接卷管。由于不能實現自動壓靠及輥縫自動預擺，造成換輥時間長；無二級計算機模型系統，造成開軋不穩定，人工修正規程時間過長；每個機架均需調整工，增加人工成本，工人工作環境差。

2 精軋AGC系統改造及應用

2.1 精軋機組設備

熱連軋機精軋機組由八架軋機構成，前4架為兩輥短應力軋機，后四架為四輥軋機，由電動壓下改為液壓壓下，每機架有兩個液壓缸，液壓缸的伸縮量有SONY磁尺來檢測，軋制力的大小通過壓頭進行檢測。

本次改造范圍從精入口開始軋開始至三岔區為止的JP4-JP8AGC改造；精軋JP4-JP8電動壓下系統改為液壓壓下，實現壓下APC、AGC控制，實現精軋區域自動化生產，提高產品通條差。

2.2 寬度質量控制

（1）造成帶坯全長寬度變動主要有以下幾方面的原因：

1）鋼坯頭尾失寬：在立輥側壓量較大時，鋼坯頭尾的橫向金屬流動較大，因而導致頭尾兩側的延展比較大，出現“大頭”、“大尾”，造成頭尾失寬。

2）水印區寬度失寬：由于推鋼式加熱爐的缺陷，會造成鋼坯有規則分布的水印區，如果鋼坯加熱時間再不夠長，水印會更加明顯，水印區的寬度與帶體的寬度延展不一樣，最終導致軋出的帶鋼寬度不均。

3）精軋區造成的寬度差：活套起套瞬間轉矩過大，會對帶鋼的“頸部”造成沖擊，出現寬度變窄的情況。

（2）解決方法：

1）SSC短行程功能：L2模型根據當前立輥的實際側壓量，計算出鋼坯頭尾的短行程動作曲線，下發給PLC，再由PLC通過高響應AWC液壓缸執行動作，從而達到實現控制頭尾失寬的目的。

2）AWC功能：在執行完SSC短行程功能后，L1自動化系統鎖定帶鋼的實際寬度，并根據實際檢測軋制力和立輥輥縫間接計算出當前的實際寬度，進行AWC控制，保證帶體和頭部的寬度一致，實現非常好的同條差。

3）精軋活套軟接觸功能：傳統活套控制思想是為了保證順利起套，所以在起套時給電機恒定的大轉矩，就容易對帶鋼“頸部”造成沖擊，導致厚度變薄，寬度變窄，所以針對這種情況，我們增加了活套的軟接觸功能，在活套快接觸到帶鋼時，快速切到張力閉環，保證恒定微張力控制。

2.3 厚度質量控制

熱帶厚度精度可分為：一批同規格帶鋼的厚度異板差和每一條帶鋼的厚度同板差，為此可將厚度精度分解為帶鋼頭部厚度命中率和帶鋼全長厚度偏差。

（1）帶鋼產生厚度異板差的原因主要有

粗軋軋出的坯料厚度和寬度有變化：由于粗軋平輥壓下沒有AGC控制功能，因此粗軋軋出的坯料厚度是在變化的；或者立輥控制不好時，會造成寬度也發生變化，最終在精軋軋制時，會造成一批同規格的帶鋼存在異板差。

坯料溫度的不同：同一批規格的鋼坯由于在加熱爐加熱的程度不一致，會存在硬度上的差異，進而對軋機的彈跳量不一樣，造成同批次的帶鋼產生異板差，這是造成異板差的主要原因。

帶鋼產生厚度同板差的原因主要有：

水印的影響：與寬度差形成的原因一致，水印區域溫度較低，軋制力較大，對軋機牌坊的彈跳也大，進而會形成厚差。

頭部沖擊：穿帶過程中，由于帶鋼頭部冷卻面積大，溫降快，因此頭部對軋機輥縫的沖擊較大，而且軋制規格越薄，頭部長度越長，造成頭部“厚躍”。

（2）解決方法

精軋前饋AGC功能：通過上游機架出口厚度的變化情況，在下游機架的AGC缸提前動作，主要用來解決水印造成的厚度變化比較陡的情況。

壓頭功能：在帶鋼頭部進入軋機前，根據上游機架帶頭與帶體之間的厚差，進行提前壓下，來抵消硬度比較大的頭部沖擊，減小頭部厚差。

壓尾功能：在軋件離開上游軋機后，根據尾部軋制力的變化情況，在下游機架進行壓下動作，來消除帶鋼尾部的厚差。

3 改造效果

通過本次改造不僅提高了精軋自動化水平，實現自動擺輥縫，節約了換輥時間，同時提高了帶鋼產品質量，帶鋼同條差達到國內先進水平。軋制規格也從改造前的最薄2.5mm擴展到現在的最薄1.8mm，以熱帶代替冷帶，降低下游成本，為企業多創造利潤，爭取市場空間，并解放勞動生產力，全自動化生產線省去大量調整工，節省勞動力成本。

參考文獻：

[1]易貴科等譯.日本熱軋帶鋼生產技術[M].沈陽:東北大學出版社，1993(05).

[2]孫本榮,率民,楊新法等.熱寬帶鋼連軋機調寬軋制工藝參數研究[J].鋼鐵,1995,30(10):37-41.

作者簡介：劉永（1980-），女, 吉林磐石人，本科，研究方向:電氣自動化。