林清

(韶鋼黃崗軋鋼廠，廣東 韶關(guān) 512000)

1 概述

隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，冶金行業(yè)的競爭也日益激烈。客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高，熱軋產(chǎn)品要想在競爭中勝出，就必須提高本身產(chǎn)品的質(zhì)量。鋼帶寬度精度是衡量熱軋鋼帶產(chǎn)品的重要指標(biāo)，精準(zhǔn)的寬度精度不但是產(chǎn)品成材率的保證，還會(huì)給熱軋的用戶和以后的工序創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件。所以，提高熱軋鋼帶寬度精度是非常具有價(jià)值的。

2 熱軋中寬帶鋼寬度精度偏差影響因素

（1）軋件頭尾部分正偏差超標(biāo)、產(chǎn)品局部寬度負(fù)偏差等。

（2）精軋立輥采用柱面輥型，中間坯經(jīng)過精軋機(jī)組軋制后成品帶鋼在寬度上幾乎就是復(fù)制了粗軋軋制后的寬度而沒有任何改善，頭尾部嚴(yán)重超寬。

（3）當(dāng)軋制產(chǎn)品的規(guī)格變化較大時(shí)，軋機(jī)咬鋼時(shí)的速降變化也比較大，因此有時(shí)會(huì)在精軋機(jī)組中出現(xiàn)套量過高的現(xiàn)象，為了避免發(fā)生事故，操作人員對速度進(jìn)行過量干預(yù)，從而造成局部寬度拉窄。

3 鋼帶寬度精度控制改進(jìn)措施

3.1 生產(chǎn)線鋼帶寬度控制原理

（1）SSC頭部控制

應(yīng)用立輥前的HMD作為控制啟動(dòng)條件，在HMD檢得之后，立輥開口度為Y+Y1，此時(shí)對立輥前工作輥道速度進(jìn)行積分，當(dāng)∫dV=S0(S0為HMD到立輥中心線的距離)時(shí)，正好板坯頭部到達(dá)立輥，此時(shí)立輥已經(jīng)咬鋼，板坯入口速度由秒流量相等(見圖1)可得:V入=V出×AE/W來(V入為板坯在立輥入口的速度，V出為板坯在立輥出口的速度，AE為立輥的開口度，W來為來料寬度)

因V出=VE(VE為立輥的速度)，AE和W來已知，所以V入=VE×AE/W來。

立輥咬鋼后對V入進(jìn)行積分:當(dāng)∫dV入=S2時(shí)，立輥開口度為Y+Y2；當(dāng)∫dV入=S3時(shí)，立輥開口度為Y+Y3；當(dāng)∫dV入=S4時(shí)，立輥開口度為Y+Y4。

（2）SSC尾部控制

圖1 SSC頭部控制

尾部控制是以HMD檢失為啟動(dòng)條件，短行程尾部控制及跟蹤算法基本與頭部類似，在HMD檢失時(shí)刻對立輥前板坯的速度V入進(jìn)行積分:當(dāng)∫dV入=S'0－S5(S'0為熱檢到立輥中心線的距離)時(shí)，立輥開口度為 Y+Y5；當(dāng)∫dV 入=S'0－S6時(shí)，立輥開口度為 Y+Y6；當(dāng)∫dV入=S'0－S7時(shí)，立輥開口度為 Y+Y7；當(dāng)∫dV入=S'0時(shí)，立輥開口度為Y+Y8。需要注意的是，無論是頭部SSC控制還是尾部SSC控制，一塊板坯只能投入一次SSC控制，以避免造成立輥的誤動(dòng)作導(dǎo)致成品寬度偏差過大。

(3)RF－AWC--軋制力反饋AWC

根據(jù)側(cè)壓力反饋信號動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)立輥開口度來保證軋件本體寬度均勻，類似于自動(dòng)厚度控制中的GM－AGC功能。

軋制力反饋AWC控制的目的是保證得到寬度均勻的中間坯，具體控制方法如下。

由彈跳方程可得出式(1)，出口的實(shí)際寬度為:

式中，a-立輥輥縫；

P-立輥當(dāng)前軋制力；

P0-立輥清零軋制力；

M-立輥軋機(jī)剛度。

當(dāng)SSC頭部控制結(jié)束延時(shí)500ms之后，每80ms鎖定1個(gè)點(diǎn)，共鎖定3個(gè)點(diǎn)，鎖定此時(shí)刻的立輥開口度與立輥軋制力，然后可以計(jì)算出鎖定時(shí)刻的出口實(shí)際寬度 W1、W2、W3，取其平均值 W'，并以此作為目標(biāo)值，由式(1)可得式(2)，即l時(shí)刻板坯的實(shí)際出口寬度為:

式中，Wl-鎖定時(shí)刻實(shí)際出口寬度；

al-鎖定時(shí)刻立輥輥縫；

Pl-鎖定時(shí)刻立輥軋制力。

為了與鎖定寬度相一致，所以Wn=W'，并由式(2)可推算出n時(shí)刻立輥的輥縫，用式(3)表示為:

式中，an-n時(shí)刻立輥輥縫；

Pn-n時(shí)刻的軋制力。

通過上述控制方法，可以對立輥輥縫進(jìn)行時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)并跟蹤，以保證中間坯在寬度上的均勻性，使成品寬度達(dá)到合格。

(4)寬度自學(xué)習(xí)

利用粗軋和精軋出口測寬儀實(shí)測信息，對寬度模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，逐步提高寬度設(shè)定精度。

3.2 生產(chǎn)線鋼帶寬度控制方法

(1)SSC (ShortStrokeControlbyR1EandR 2E)

R1E和R2E短行程控制:該控制模式用來保證中間坯頭尾的形狀。

(2)FF－AWC(P)(FeedForward－AWCbyR 1EandR2E)

R1E和R2E前饋AWC控制:通過使用R1E和R2E測量的軋制力的偏差來補(bǔ)償溫度偏移量的影響。

(3)NeckingCompensation(byR2EandF1E)

R2E和F1E的補(bǔ)償縮頸控制:通過在卷取機(jī)開始咬鋼時(shí)，對產(chǎn)生的頸縮進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂颇Ｊ健?/p>

(4)RF－AWC(RollForce－AWCbyR1Ean dR2E)

R1E、R2E的軋制力AWC控制:通過控制R1E和R2E軋制力，來減少寬度偏差。

(5)CF(ConstantForceRegulationbyR1Eo rR2E)

恒張力調(diào)節(jié)控制:在定寬壓力機(jī)投入后，啟到平滑板坯邊部的作用，并且僅應(yīng)用于第一道次。

(6)FF－AWC(W)(FeedForward－AWCby R2E)

R2E的前饋AWC控制:通過R1出口寬度儀表測量的寬度值，來對R2E提前進(jìn)行補(bǔ)償，以彌補(bǔ)R1寬度偏差的影響。

4 寬度控制存在的問題

(1)縮頸補(bǔ)償功能沒有投入。由于卷取機(jī)咬鋼時(shí)張力的建立，會(huì)導(dǎo)致帶鋼在精軋機(jī)與卷取機(jī)之間拉窄，從而造成成品寬度不合格(尤其針對冷軋料)，給下道工序帶來一定的影響。

(2)成品寬度規(guī)格變化時(shí)的前幾卷寬度偏差大。由于二級自學(xué)習(xí)功能及相關(guān)參數(shù)的不合理，導(dǎo)致在軋制過程中成品規(guī)格變化時(shí)的前幾卷會(huì)出現(xiàn)寬度偏差波動(dòng)較大。

(3)精軋機(jī)組活套控制問題導(dǎo)致的拉窄。

5 問題改進(jìn)措施

(1)投入縮頸補(bǔ)償功能。在R2E和F1E進(jìn)行2次縮頸補(bǔ)償，控制相應(yīng)的立輥開口度變化，以保證成品寬度滿足要求，主要針對冷軋用料的縮頸補(bǔ)償功能的投入會(huì)減少帶鋼在卷取機(jī)咬鋼時(shí)造成的拉窄量。

(2)優(yōu)化二級自學(xué)習(xí)過程中對成品寬度規(guī)格變化時(shí)的參數(shù)。目前寬度控制的目標(biāo)值為+6，而對于某些寬度偏差要求嚴(yán)格的成品帶鋼，在軋制規(guī)格變化時(shí)，前幾卷的寬度偏差波動(dòng)較大，可對在成品規(guī)格變化時(shí)的寬度控制參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化，保證自學(xué)習(xí)能夠盡快投入并將精度控制在范圍之內(nèi)，同時(shí)記錄下此規(guī)格的參數(shù)，以便以后軋制時(shí)能及時(shí)調(diào)用。

(3)優(yōu)化精軋機(jī)組活套控制參數(shù)，軋機(jī)速度控制參數(shù)以及二級設(shè)定的溫度、速度控制參數(shù)，保證軋機(jī)在穿帶和提速過程中保持平穩(wěn)。

結(jié)語

通過不懈的努力，改進(jìn)后的熱軋生產(chǎn)線產(chǎn)品寬度精度有了很大改善，熱軋產(chǎn)量、質(zhì)量穩(wěn)步提升。但相對于實(shí)際生產(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化，尤其在細(xì)節(jié)部分，需要有針對性的進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，繼續(xù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制精度方面進(jìn)行攻關(guān)，更好地滿足用戶需求。

[1]劉玉梅.試析控制熱軋帶鋼寬度精度的有效途徑[J].中國科技縱橫，2012(19).

[2]王四海;包建華;于曉波.減小熱軋中寬帶鋼寬度偏差的措施[J].軋鋼，2011(03).