摘 要：为减小LCAK钢热轧带钢表层粗晶缺陷发生的概率，提出卷取夹送辊压力优化方案，即卷取夹送辊小压力控制方式，其控制核心思路为在卷取建张后精轧抛钢前，将夹送辊压力设定为小压力（5KN），避免夹送辊大压力对带钢表面的潜在质量影响。文章主要介绍了首钢京唐公司热轧生产线卷取夹送辊正常压力控制时序，夹送辊小压力控制系统的时序设计思路及程序应用后的实际效果，通过开发应用夹送辊小压力控制系统，降低了LCAK钢热轧带钢表层粗晶缺陷发生的概率，也在一定程度上减少了夹送辊的磨损，节约了成本。

关键词：LCAK钢；表层粗晶；卷取夹送辊；小压力控制

引言

目前，在冶金行业的热轧带钢生产中，卷取LCAK钢时，整个卷取过程中夹送辊会对带钢表面施加一个50KN左右的力，并执行压力闭环控制，这个压力会在带钢表层形成局部小变形这种表层局部位置的应变积累诱使卷取后带钢表层出现晶粒异常长大形成鱼簇般的粗晶缺陷[1]，影响冷轧生产线的镀锌效果。其次由于夹送辊辊面一直按照50KN左右的压力压在高温带钢表面，这样长时间会损坏夹送辊辊面，减少夹送辊使用寿命，短时间内就需要更换新夹送辊，增加生产成本。

本文介绍了首钢京唐公司热轧生产线卷取夹送辊正常压力控制时序，夹送辊小压力控制系统的时序设计思路及程序应用后的实际效果。

1 卷取机夹送辊正常压力控制时序

夹送辊装置布置在每台卷取机前面。用于将带钢头部导入卷取机，同时保证精轧抛钢后卷取所需的带钢张力，上夹送辊通过两个液压缸进行升降调整，下夹送辊固定。

以1#夹送辊为例，在夹送辊咬钢之前，夹送辊一直处于位置控制， 当卷取机咬钢以后，夹送辊由位置控制转变为压力控制。当夹送辊抛钢时，压力控制转变为位置控制，并保持当前的辊缝。当卷取机抛钢时，如果下一卷钢用2#卷取机（或者3#卷取机）卷取，則1#夹送辊上辊将上升到等待位（300mm）；但如果继续选择1#卷取机卷钢，则1#夹送辊将直接到设定辊缝为下一卷带钢做准备[2]，夹送辊控制示意图如图1所示。

2 卷取夹送辊小压力自动控制系统开发

2.1 系统开发控制思路

2.1.1 总体思路

工艺方面给出需要投入小压力功能的钢种，由二级系统读取PDI中的钢种，若跟工艺所要求的钢种相同，则传给一级程序下发小压力功能投入的信号。一级系统接收到信号后，自动投入小压力控制功能。

2.1.2 小压力控制功能开发思路

（1）在卷取机芯轴没有产生咬钢信号时夹送辊以大压力控制，以保证顺利将带钢头部送入卷取机。（2）在芯轴产生咬钢信号前后，同时精轧没有抛钢前，将夹送辊压力设定为小压力（5KN），此期间由于芯轴和精轧之间建立张力足以保证良好卷型。（3）为保证在精轧末架轧机抛钢后芯轴与夹送辊能够提供足够的张力，在精轧末架轧机抛钢前夹送辊设定压力恢复到原来设定压力，以保证夹送辊与芯轴之间建立起张力，防止尾部失张，出现松卷现象。另外，为了保证夹送辊压力控制的稳定性从F1抛钢开始压力设定按一定斜坡恢复压力设定值。

精轧卷取布置及小压力控制方案如图2和图3所示。

2.2 系统功能实现

2.2.1 二级部分

通过二级编写程序，当轧制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时，二级给控制标志位赋值为1；当轧制其他钢种时，二级给控制标志位赋值为0，如图4所示。

从图4中可以看出，随着工艺技术水平的提高，如果出现新钢种，可以根据实际情况需要，添加钢种，完善此控制程序。

2.2.2 一级部分

根据二级输出的控制标志位，一级程序设置了接受信号，并添加了自动投入小压力功能，如图5所示。

程序中，L_EDGM_ON为一级二级通讯信号，L_EDGM_ON为1时，会触发小压力控制信号PR low force mode select，压力控制信号触发后，小压力自动投入使用，在精轧F1抛钢前，夹送辊压力一直保持在5KN，程序如图6所示。

为保证在精轧末架轧机抛钢后芯轴与夹送辊能够提供足够的张力，在精轧末架轧机抛钢前夹送辊设定压力恢复到原来设定压力，以保证保证夹送辊与芯轴之间建立起张力，防止尾部失张，出现松卷现象。另外，为了保证夹送辊压力控制的稳定性从F1抛钢开始压力设定按一定斜坡恢复压力设定值，程序如图7所示。

当L_EDGM_ON为0时，不会触发小压力控制信号PR low for

ce mode select，夹送辊使用正常压力控制。

3 实施效果

程序改造后卷取夹送辊压力设定和反馈如图8所示。

从图8可以看出夹送辊压力反馈和设定一致，控制时序正常，夹送辊小压力控制完全是按照本次设计方案进行的，卷取过程平稳顺利，且卷形良好，说明本次改造效果良好。

4 结束语

通过卷取夹送辊小压力自动控制系统的开发与应用，避免夹送辊大压力对带钢表面的潜在质量影响，并且夹送辊投入下压力后减小了夹送辊辊面跟带钢表面的摩擦，延长了夹送辊的更换周期，提高了夹送辊的使用寿命，从而降低了热轧吨钢成本。

参考文献

[1]徐海卫，于洋，王畅，等.LACK钢表层粗晶缺陷的产生原因及机理研究[J].轧钢，2014，31（1）：19-23.

[2]杨震，张国敏.京唐2250卷取机夹送辊自动控制[J].冶金自动化，2010，S1：318-319.

作者简介：陈彤（1990-），男，大学本科，助理工程师，2012年毕业于燕山大学自动化专业，现任首钢京唐钢铁联合有限责任公司热轧部轧钢专业工程师。