熱軋卷取夾送輥小壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要：為減小LCAK鋼熱軋帶鋼表層粗晶缺陷發(fā)生的概率，提出卷取夾送輥壓力優(yōu)化方案，即卷取夾送輥小壓力控制方式，其控制核心思路為在卷取建張后精軋拋鋼前，將夾送輥壓力設(shè)定為小壓力（5KN），避免夾送輥大壓力對(duì)帶鋼表面的潛在質(zhì)量影響。文章主要介紹了首鋼京唐公司熱軋生產(chǎn)線卷取夾送輥正常壓力控制時(shí)序，夾送輥小壓力控制系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)思路及程序應(yīng)用后的實(shí)際效果，通過開發(fā)應(yīng)用夾送輥小壓力控制系統(tǒng)，降低了LCAK鋼熱軋帶鋼表層粗晶缺陷發(fā)生的概率，也在一定程度上減少了夾送輥的磨損，節(jié)約了成本。

關(guān)鍵詞：LCAK鋼；表層粗晶；卷取夾送輥；小壓力控制

引言

目前，在冶金行業(yè)的熱軋帶鋼生產(chǎn)中，卷取LCAK鋼時(shí)，整個(gè)卷取過程中夾送輥會(huì)對(duì)帶鋼表面施加一個(gè)50KN左右的力，并執(zhí)行壓力閉環(huán)控制，這個(gè)壓力會(huì)在帶鋼表層形成局部小變形這種表層局部位置的應(yīng)變積累誘使卷取后帶鋼表層出現(xiàn)晶粒異常長(zhǎng)大形成魚簇般的粗晶缺陷[1]，影響冷軋生產(chǎn)線的鍍鋅效果。其次由于夾送輥輥面一直按照50KN左右的壓力壓在高溫帶鋼表面，這樣長(zhǎng)時(shí)間會(huì)損壞夾送輥輥面，減少夾送輥使用壽命，短時(shí)間內(nèi)就需要更換新夾送輥，增加生產(chǎn)成本。

本文介紹了首鋼京唐公司熱軋生產(chǎn)線卷取夾送輥正常壓力控制時(shí)序，夾送輥小壓力控制系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)計(jì)思路及程序應(yīng)用后的實(shí)際效果。

1 卷取機(jī)夾送輥正常壓力控制時(shí)序

夾送輥裝置布置在每臺(tái)卷取機(jī)前面。用于將帶鋼頭部導(dǎo)入卷取機(jī)，同時(shí)保證精軋拋鋼后卷取所需的帶鋼張力，上夾送輥通過兩個(gè)液壓缸進(jìn)行升降調(diào)整，下夾送輥固定。

以1#夾送輥為例，在夾送輥咬鋼之前，夾送輥一直處于位置控制， 當(dāng)卷取機(jī)咬鋼以后，夾送輥由位置控制轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫刂?。?dāng)夾送輥拋鋼時(shí)，壓力控制轉(zhuǎn)變?yōu)槲恢每刂?，并保持?dāng)前的輥縫。當(dāng)卷取機(jī)拋鋼時(shí)，如果下一卷鋼用2#卷取機(jī)（或者3#卷取機(jī)）卷取，則1#夾送輥上輥將上升到等待位（300mm）；但如果繼續(xù)選擇1#卷取機(jī)卷鋼，則1#夾送輥將直接到設(shè)定輥縫為下一卷帶鋼做準(zhǔn)備[2]，夾送輥控制示意圖如圖1所示。

2 卷取夾送輥小壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)

2.1 系統(tǒng)開發(fā)控制思路

2.1.1 總體思路

工藝方面給出需要投入小壓力功能的鋼種，由二級(jí)系統(tǒng)讀取PDI中的鋼種，若跟工藝所要求的鋼種相同，則傳給一級(jí)程序下發(fā)小壓力功能投入的信號(hào)。一級(jí)系統(tǒng)接收到信號(hào)后，自動(dòng)投入小壓力控制功能。

2.1.2 小壓力控制功能開發(fā)思路

（1）在卷取機(jī)芯軸沒有產(chǎn)生咬鋼信號(hào)時(shí)夾送輥以大壓力控制，以保證順利將帶鋼頭部送入卷取機(jī)。（2）在芯軸產(chǎn)生咬鋼信號(hào)前后，同時(shí)精軋沒有拋鋼前，將夾送輥壓力設(shè)定為小壓力（5KN），此期間由于芯軸和精軋之間建立張力足以保證良好卷型。（3）為保證在精軋末架軋機(jī)拋鋼后芯軸與夾送輥能夠提供足夠的張力，在精軋末架軋機(jī)拋鋼前夾送輥設(shè)定壓力恢復(fù)到原來設(shè)定壓力，以保證夾送輥與芯軸之間建立起張力，防止尾部失張，出現(xiàn)松卷現(xiàn)象。另外，為了保證夾送輥壓力控制的穩(wěn)定性從F1拋鋼開始?jí)毫υO(shè)定按一定斜坡恢復(fù)壓力設(shè)定值。

精軋卷取布置及小壓力控制方案如圖2和圖3所示。

2.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.2.1 二級(jí)部分

通過二級(jí)編寫程序，當(dāng)軋制SPHC、SDC03、SDC01、JD1、SDX51D、HS1、SDX52D、SDX53D、TD3、HS3、TD1、HS2、SPHD、TD1-Z、STC1、ST

C2、SDC04、SDC05、SDC06、SDX54D-56D、SHG1/2、SLED1/2時(shí)，二級(jí)給控制標(biāo)志位賦值為1；當(dāng)軋制其他鋼種時(shí)，二級(jí)給控制標(biāo)志位賦值為0，如圖4所示。

從圖4中可以看出，隨著工藝技術(shù)水平的提高，如果出現(xiàn)新鋼種，可以根據(jù)實(shí)際情況需要，添加鋼種，完善此控制程序。

2.2.2 一級(jí)部分

根據(jù)二級(jí)輸出的控制標(biāo)志位，一級(jí)程序設(shè)置了接受信號(hào)，并添加了自動(dòng)投入小壓力功能，如圖5所示。

程序中，L_EDGM_ON為一級(jí)二級(jí)通訊信號(hào)，L_EDGM_ON為1時(shí)，會(huì)觸發(fā)小壓力控制信號(hào)PR low force mode select，壓力控制信號(hào)觸發(fā)后，小壓力自動(dòng)投入使用，在精軋F(tuán)1拋鋼前，夾送輥壓力一直保持在5KN，程序如圖6所示。

為保證在精軋末架軋機(jī)拋鋼后芯軸與夾送輥能夠提供足夠的張力，在精軋末架軋機(jī)拋鋼前夾送輥設(shè)定壓力恢復(fù)到原來設(shè)定壓力，以保證保證夾送輥與芯軸之間建立起張力，防止尾部失張，出現(xiàn)松卷現(xiàn)象。另外，為了保證夾送輥壓力控制的穩(wěn)定性從F1拋鋼開始?jí)毫υO(shè)定按一定斜坡恢復(fù)壓力設(shè)定值，程序如圖7所示。

當(dāng)L_EDGM_ON為0時(shí)，不會(huì)觸發(fā)小壓力控制信號(hào)PR low for

ce mode select，夾送輥使用正常壓力控制。

3 實(shí)施效果

程序改造后卷取夾送輥壓力設(shè)定和反饋如圖8所示。

從圖8可以看出夾送輥壓力反饋和設(shè)定一致，控制時(shí)序正常，夾送輥小壓力控制完全是按照本次設(shè)計(jì)方案進(jìn)行的，卷取過程平穩(wěn)順利，且卷形良好，說明本次改造效果良好。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過卷取夾送輥小壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，避免夾送輥大壓力對(duì)帶鋼表面的潛在質(zhì)量影響，并且夾送輥投入下壓力后減小了夾送輥輥面跟帶鋼表面的摩擦，延長(zhǎng)了夾送輥的更換周期，提高了夾送輥的使用壽命，從而降低了熱軋噸鋼成本。

參考文獻(xiàn)

[1]徐海衛(wèi)，于洋，王暢，等.LACK鋼表層粗晶缺陷的產(chǎn)生原因及機(jī)理研究[J].軋鋼，2014，31（1）：19-23.

[2]楊震，張國(guó)敏.京唐2250卷取機(jī)夾送輥?zhàn)詣?dòng)控制[J].冶金自動(dòng)化，2010，S1：318-319.

作者簡(jiǎn)介：陳彤（1990-），男，大學(xué)本科，助理工程師，2012年畢業(yè)于燕山大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司熱軋部軋鋼專業(yè)工程師。