包鋼2250mm熱軋精軋機-卷取機提速改造

劉憲超　任彥　劉淑鵬

【摘 要】本文主要針對2250熱軋生產(chǎn)線中，從精軋飛剪到到卷取機的雙板帶快速銜接情形的研究，通過分析飛剪、精軋機架到層冷輥道、卷取機夾送輥的過程控制以及信號跟蹤的關(guān)聯(lián)。設(shè)計提出經(jīng)生產(chǎn)檢驗的方案，該方案經(jīng)實際應(yīng)用驗證十分有效。

【關(guān)鍵詞】熱軋;卷取機;精軋機;飛剪;信號跟蹤;優(yōu)化軋制節(jié)奏

中圖分類號： TG335.56 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）29-0041-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.018

Modification of Speed Raising of Coiler for 2250mm Hot Rolling and Finishing Mill of Baotou Steel （Group） Corp

LIU Xian-Chao1 REN Yan1 LIU Shu-Peng2

（1.Inner Mongolia university of science and technology， Baotou Inner Mongolia 014010， China;

2.Baotou metal manufacturing company rare earth steel plate factory， Baotou Inner Mongolia 014010， China）

【Abstract】This paper mainly focuses on the study of the situation of double strip steel in 2250 hot rolling line from the flyshears to the coiler， by analyzing the correlation of flyshears， finishing mill rack， layer cold roller， coiler feed roller and signal tracking.The design puts forward a plan that has been tested by production， and the plan is proved to be very effective by practical application.

【Key words】Hot rolling; Reel; Finishing mill.Flying shears.Signal tracking; Optimum rolling schedule

包鋼2250mm熱軋生產(chǎn)線，以德國西馬克（SMS）公司出品的軋機為主體，從三菱（TMEIC）公司成套引進的現(xiàn)代化智能控制體系為核心。[1]本文主要研究從精軋機前的飛剪就緒到卷取機卷鋼完成，這段過程中的體現(xiàn)的問題。從精軋機前的飛剪到一號卷取機入口的夾送輥至少有180米的距離，板帶在精軋機出口的軋制速度一般在3m/s-15m/s之間，如果能在這一過程中對實時跟蹤信號充分利用，給軋制節(jié)奏做出優(yōu)化，將大大提高生產(chǎn)速度，同時也能將能源利用率進一步提高，對于熱軋生產(chǎn)具有重大意義。

1 軋制控制流程

在初始的生產(chǎn)設(shè)計中，板帶頭部離開E2/R2粗軋機出口后，到達精軋飛剪前，根據(jù)飛剪控制模型順序，先經(jīng)過邏輯判斷：如果從過程控制連鎖上判斷到精軋機滿足就緒條件，并且精軋出口到卷取沒有板帶，目標卷取機出于非加載狀態(tài)，判斷可以軋制，則飛剪執(zhí)行低速過鋼剪切動作;相反，過程控制連鎖上判斷精軋機尚未滿足就緒條件，或者精軋出口到卷取沒有板帶存在，或此時三臺卷取機均不滿足就緒條件時，判斷不可以軋制，則飛剪執(zhí)行剪前擺鋼動作，直到精軋機就緒再進低速行過鋼剪切動作。

剪切完成后，精軋機到卷取機開始加速，越靠后設(shè)備速度的超前補償值越多，板帶依次經(jīng)過精軋除鱗機、F1-F7共七座牌坊式精軋機架，然后進入九組層流冷卻輥道。夾送輥輥縫就緒，助卷輥與芯軸保持較小的等待位輥縫，兩處的輥縫值給定都是在板帶厚度基礎(chǔ)上設(shè)定。

板帶經(jīng)夾送輥咬鋼，在三個助卷輥的輔助下彎曲纏繞在芯軸上，這時上下夾送輥速度受到負載平衡補償和低張力縮徑補償?shù)目刂疲⒈苊膺^張力。一般纏繞4-8圈后，恒張力卷取建立，從精軋到卷取開始執(zhí)行同步速率，助卷輥不再壓靠卷上。在恒張力卷取過程中，當卷取機內(nèi)板帶直徑開始變增加，為了保證線速度恒定，芯軸的轉(zhuǎn)速就要相應(yīng)減少。二級建立張力模型，根據(jù)不同的鋼種、規(guī)格結(jié)合自學習的結(jié)果，將每一塊板帶的對應(yīng)張力單位參數(shù)下發(fā)給一級，一級再結(jié)合現(xiàn)場實時反饋的速度和扭等參數(shù)發(fā)送給傳動，傳動將上述數(shù)據(jù)與傳動參數(shù)如齒輪比等計算成扭矩值輸出，形成閉環(huán)。此時，要結(jié)合加減速轉(zhuǎn)矩、彎曲轉(zhuǎn)矩和機械損耗轉(zhuǎn)矩參數(shù)對芯軸進行扭矩前饋補償。

當板帶尾部從全部精軋機架拋尾完成，收尾階段開始。先是一個與卷取上卷階段相反的過程，即由于板帶尾部瞬間失張，芯軸線速度保持不變，為層冷輥道、夾送輥、助卷輥依次賦予與實際速度反向的減速補償值，同時上下夾送輥需要承載主要的張力所以負荷平衡補償依舊，為板帶尾部保留一部分張力，防止甩尾、起套等現(xiàn)象，避免引起卷外圈偏離或松散。

然后當帶尾到達一號卷取機前的熱金屬檢測儀并被有效檢測到后觸發(fā)減速過程（板帶速度已經(jīng)小于5m/s的不執(zhí)行減速，仍按原速度收尾），層冷輥道、夾送輥、助卷輥、芯軸將逐漸減速到二級下發(fā)的目標速度。當帶尾到達目標卷取機前的冷金屬檢測儀并被有效檢測到后，減速過程停止，助卷輥壓靠在卷上穩(wěn)住卷形，開始板帶的低速收尾。

板帶尾部完全進入夾送輥后，收尾結(jié)束開始卸卷。板帶此時完全纏繞在芯軸上，通過芯軸和助卷輥配合，進行一次定尾和二次定尾，分兩步逐漸將板帶尾部控制停在5點鐘方向（工藝可以根據(jù)需要有限干預(yù)）。芯軸完全停止后，卸卷小車提升到與卷下方充分接觸，并且達到根據(jù)卷重算出的目標接觸力臨界值，芯軸縮頸到最小直徑，然后輕微反轉(zhuǎn)，外支撐臂打開，卸卷小車橫移，將卷取出卷取機。至此，卸卷階段完成，卷取機恢復(fù)就緒狀態(tài)，完成此段控制流程。