宣鋼棒材連軋生產(chǎn)的速度控制

李 健

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司一鋼軋廠，河北 宣化 075100）

宣鋼棒材連軋生產(chǎn)的速度控制

李 健

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司一鋼軋廠，河北 宣化 075100）

本文簡(jiǎn)要分析了速度控制在連軋生產(chǎn)線(xiàn)的應(yīng)用，及速度在連軋生產(chǎn)線(xiàn)的控制方法和措施。

微張力控制；轉(zhuǎn)矩電流；活套控制

0 引言

宣鋼棒材生產(chǎn)線(xiàn)是2003年投產(chǎn)的一條全連續(xù)式生產(chǎn)線(xiàn)，共有18架軋機(jī)，平立交替布置，其中精軋14#、16#、18#軋機(jī)為平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)。主軋線(xiàn)的設(shè)備有冷熱坯上料設(shè)備、步進(jìn)式加熱爐、高壓水除鱗、軋機(jī)、切頭尾碎斷剪、倍尺剪、冷床、冷剪、計(jì)數(shù)器、打捆、稱(chēng)重、收集。

在棒材生產(chǎn)中，為了保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行和頭尾尺寸的精度，在本生產(chǎn)線(xiàn)1#-10#架軋機(jī)采用微張力控制，11#-18#架之間采用活套控制。在實(shí)際生產(chǎn)中，有諸多因素都會(huì)給速度的控制帶來(lái)影響，如料型的大小、溫度、鋼種、以及鋼坯尺寸等。

1 微張力控制

在連軋生產(chǎn)中，張力來(lái)源于機(jī)架間的秒流量差，在實(shí)際生產(chǎn)中，絕對(duì)的秒流量相等是不可能完成的，這個(gè)連軋常數(shù)始終受各種因素的影響，如速度的影響、溫度的影響、坯料尺寸的影響、軋槽磨損的影響及軋槽冷卻的影響，甚至軋機(jī)滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)也對(duì)連軋常數(shù)有影響。

微張力控制的目的就是使粗中軋機(jī)組各機(jī)架之間的軋件按微小的張力進(jìn)行控制，從而保證棒材軋機(jī)軋制順利和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。微張力實(shí)際上是通過(guò)對(duì)相鄰兩工作機(jī)架中上游機(jī)架的電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)加以記憶儲(chǔ)存，形成表示鋼坯內(nèi)張力大小的實(shí)際值，與設(shè)定的張力給定值加以比較的偏差。通過(guò)比例積分控制校正上游機(jī)架的速度，協(xié)調(diào)兩機(jī)架間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)微張力控制。其控制的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測(cè)量各軋機(jī)的軋制力矩轉(zhuǎn)矩，通過(guò)對(duì)相應(yīng)機(jī)架的電樞轉(zhuǎn)矩間接得到該值。當(dāng)本機(jī)架咬鋼而未進(jìn)入下一架軋機(jī)時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算出的力矩是本軋機(jī)的軋制力矩值。當(dāng)鋼進(jìn)入下一架時(shí)，計(jì)算得到新的力矩，兩力矩之差便是軋件上的張力力矩。若偏差值為正，表示機(jī)架間為堆鋼軋制，若偏差為負(fù)，表示機(jī)架間為拉鋼軋制。棒材一般采用電流-速度間接微張力控制法。張力的變化是由金屬的秒流量差引起的，而調(diào)整軋機(jī)的速度就能改變金屬是秒流量，已達(dá)到控制張力的目的。

在生產(chǎn)實(shí)際中，都希望把張力控制在很小的范圍內(nèi)，為了提高速度的調(diào)整精度，張力值一般設(shè)為2N/mm2或1N/mm2。尤其是軋制圓鋼時(shí)，對(duì)料型的要求和速度的配比都比螺紋鋼高，最大精度地消除堆拉關(guān)系。在微張力軋制段如果軋制平穩(wěn)，對(duì)后線(xiàn)活套處的速度擾動(dòng)就越小，為后面的平穩(wěn)的起套、落套提供了保障，反之，也可從活套處軋機(jī)的速度變化量來(lái)檢驗(yàn)張力區(qū)的堆拉關(guān)系是否合適。但是在棒材的生產(chǎn)實(shí)踐中，尤其是軋制大規(guī)格的圓鋼時(shí)，我們采用甩去機(jī)架間的張力的方法，讓每架軋機(jī)略處于微堆狀態(tài)，實(shí)行微堆軋制。保證孔型的充滿(mǎn)度，要求主操工時(shí)刻注意每架軋機(jī)咬鋼時(shí)的電流的變化，根據(jù)電流的變化量適時(shí)合理的調(diào)整速度，達(dá)到生產(chǎn)的順利進(jìn)行。生產(chǎn)實(shí)際中，在張力區(qū)的軋制，如果某一個(gè)因素出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)引起電流的變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞機(jī)架間的堆拉關(guān)系，使生產(chǎn)不能順利進(jìn)行。

2 活套控制系統(tǒng)：

2.1 活套的作用

棒材生產(chǎn)線(xiàn)在11#-18#軋機(jī)之間設(shè)有7各活套，其目的就是為了減少?gòu)埩ψ兓鸷罄m(xù)機(jī)組的軋件尺寸波動(dòng)，消除連軋各機(jī)架的動(dòng)態(tài)速度變化的干擾，保證軋機(jī)的精度。自動(dòng)活套是用來(lái)檢測(cè)和調(diào)節(jié)相鄰機(jī)架速度差值從而實(shí)現(xiàn)無(wú)張力控制的設(shè)備。是對(duì)兩機(jī)架間產(chǎn)生的多余的軋件進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而機(jī)架間多余的軋件由專(zhuān)門(mén)的起套裝置引導(dǎo)其在起套輥上形成活套（立活套），用位于活套器一側(cè)的活套掃描器通過(guò)測(cè)量活套高度與實(shí)際的活套高度偏差，產(chǎn)生修正信號(hào)，自動(dòng)連續(xù)地修正與此軋件有關(guān)的各機(jī)架的速度來(lái)保持活套的高度為設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)機(jī)架間秒流量相等，使軋件在軋制過(guò)程中形成自由的弧形，保持軋件過(guò)程無(wú)張力。

2.2 活套控制的主要過(guò)程

活套控制的主要過(guò)程包括以下5步：

（1）活套預(yù)形成過(guò)程

（2）活套形成過(guò)程

（3）活套控制過(guò)程

（4）活套脫尾過(guò)程

（5）活套尾部封鎖過(guò)程

在活套控制參數(shù)合適的情況下，軋件的料型尺寸不能偏差太大，否則也會(huì)影響到起套時(shí)的平穩(wěn)性。平穩(wěn)的起套、收套對(duì)后續(xù)料型及成品料型都是保證。而且對(duì)軋機(jī)的進(jìn)出口導(dǎo)衛(wèi)的維護(hù)也是很重要的，且相互影響。

3 活套處的常見(jiàn)故障（電氣、機(jī)械）

電氣和機(jī)械的影響。

（1）活套掃描器的鏡頭比較臟。如粉塵和氧化鐵皮的侵入，還有就是水蒸氣的影響，冬季尤為突出，在實(shí)踐中可以加保護(hù)罩和風(fēng)管，從掃描器后面進(jìn)風(fēng)，前面開(kāi)一個(gè)大小合適的孔，這樣蒸氣就不會(huì)進(jìn)入，且粉塵、氧化鐵皮也最大程度的避免了。

（2）掃描器本身故障，換新的掃描器。

（3）活套參數(shù)正確的情況下，起套不穩(wěn)，則可以重新標(biāo)定活套。

（4）活套不起套。一種情況是沒(méi)有檢測(cè)到軋件，一種是檢測(cè)到也不起。

4 活套調(diào)節(jié)器參數(shù)與速度系數(shù)的確定與調(diào)整

在活套實(shí)際控制中，由于各種因素的影響，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，負(fù)載處于不斷的變化中，要求速度系統(tǒng)有較好的擾動(dòng)功能，這樣負(fù)載波動(dòng)時(shí)對(duì)實(shí)際整體的影響就相應(yīng)小些。生產(chǎn)實(shí)踐中，改善起套條件，合理的活套參數(shù)與合理的速度配比及標(biāo)準(zhǔn)的工藝料型，是活套系統(tǒng)能否正常調(diào)節(jié)的關(guān)鍵，在上游機(jī)架的張力控制中，要保證平整的堆拉關(guān)系，上游機(jī)架不能存在嚴(yán)重的堆拉關(guān)系。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)張力系統(tǒng)控制、活套系統(tǒng)控制，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，提高作業(yè)率，使生產(chǎn)穩(wěn)定、高效。最重要的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使生產(chǎn)更加程序化，且創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］軋鋼新技術(shù)3000問(wèn)［K］.北京∶中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.016

李健（1976-），男，工程師，主要從事軋鋼生產(chǎn)和技術(shù)工作。