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包钢2250mm热轧精轧机-卷取机提速改造

2019-11-13刘宪超任彦刘淑鹏

科技视界 2019年29期

刘宪超 任彦 刘淑鹏

【摘 要】本文主要针对2250热轧生产线中,从精轧飞剪到到卷取机的双板带快速衔接情形的研究,通过分析飞剪、精轧机架到层冷辊道、卷取机夹送辊的过程控制以及信号跟踪的关联。设计提出经生产检验的方案,该方案经实际应用验证十分有效。

【关键词】热轧;卷取机;精轧机;飞剪;信号跟踪;优化轧制节奏

中图分类号: TG335.56 文献标识码: A文章编号: 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

包钢2250mm热轧生产线,以德国西马克(SMS)公司出品的轧机为主体,从三菱(TMEIC)公司成套引进的现代化智能控制体系为核心。[1]本文主要研究从精轧机前的飞剪就绪到卷取机卷钢完成,这段过程中的体现的问题。从精轧机前的飞剪到一号卷取机入口的夹送辊至少有180米的距离,板带在精轧机出口的轧制速度一般在3m/s-15m/s之间,如果能在这一过程中对实时跟踪信号充分利用,给轧制节奏做出优化,将大大提高生产速度,同时也能将能源利用率进一步提高,对于热轧生产具有重大意义。

1 轧制控制流程

在初始的生产设计中,板带头部离开E2/R2粗轧机出口后,到达精轧飞剪前,根据飞剪控制模型顺序,先经过逻辑判断:如果从过程控制连锁上判断到精轧机满足就绪条件,并且精轧出口到卷取没有板带,目标卷取机出于非加载状态,判断可以轧制,则飞剪执行低速过钢剪切动作;相反,过程控制连锁上判断精轧机尚未满足就绪条件,或者精轧出口到卷取没有板带存在,或此时三台卷取机均不满足就绪条件时,判断不可以轧制,则飞剪执行剪前摆钢动作,直到精轧机就绪再进低速行过钢剪切动作。

剪切完成后,精轧机到卷取机开始加速,越靠后设备速度的超前补偿值越多,板带依次经过精轧除鳞机、F1-F7共七座牌坊式精轧机架,然后进入九组层流冷却辊道。夹送辊辊缝就绪,助卷辊与芯轴保持较小的等待位辊缝,两处的辊缝值给定都是在板带厚度基础上设定。

板带经夹送辊咬钢,在三个助卷辊的辅助下弯曲缠绕在芯轴上,这时上下夹送辊速度受到负载平衡补偿和低张力缩径补偿的控制,建立避免過张力。一般缠绕4-8圈后,恒张力卷取建立,从精轧到卷取开始执行同步速率,助卷辊不再压靠卷上。在恒张力卷取过程中,当卷取机内板带直径开始变增加,为了保证线速度恒定,芯轴的转速就要相应减少。二级建立张力模型,根据不同的钢种、规格结合自学习的结果,将每一块板带的对应张力单位参数下发给一级,一级再结合现场实时反馈的速度和扭等参数发送给传动,传动将上述数据与传动参数如齿轮比等计算成扭矩值输出,形成闭环。此时,要结合加减速转矩、弯曲转矩和机械损耗转矩参数对芯轴进行扭矩前馈补偿。

当板带尾部从全部精轧机架抛尾完成,收尾阶段开始。先是一个与卷取上卷阶段相反的过程,即由于板带尾部瞬间失张,芯轴线速度保持不变,为层冷辊道、夹送辊、助卷辊依次赋予与实际速度反向的减速补偿值,同时上下夹送辊需要承载主要的张力所以负荷平衡补偿依旧,为板带尾部保留一部分张力,防止甩尾、起套等现象,避免引起卷外圈偏离或松散。

然后当带尾到达一号卷取机前的热金属检测仪并被有效检测到后触发减速过程(板带速度已经小于5m/s的不执行减速,仍按原速度收尾),层冷辊道、夹送辊、助卷辊、芯轴将逐渐减速到二级下发的目标速度。当带尾到达目标卷取机前的冷金属检测仪并被有效检测到后,减速过程停止,助卷辊压靠在卷上稳住卷形,开始板带的低速收尾。

板带尾部完全进入夹送辊后,收尾结束开始卸卷。板带此时完全缠绕在芯轴上,通过芯轴和助卷辊配合,进行一次定尾和二次定尾,分两步逐渐将板带尾部控制停在5点钟方向(工艺可以根据需要有限干预)。芯轴完全停止后,卸卷小车提升到与卷下方充分接触,并且达到根据卷重算出的目标接触力临界值,芯轴缩颈到最小直径,然后轻微反转,外支撑臂打开,卸卷小车横移,将卷取出卷取机。至此,卸卷阶段完成,卷取机恢复就绪状态,完成此段控制流程。