熱軋窄帶精軋液壓AGC改造及應(yīng)用

劉 永（吉林恒聯(lián)精密鑄造科技有限公司,吉林 磐石 132300）

熱軋窄帶精軋液壓AGC改造及應(yīng)用

劉 永
（吉林恒聯(lián)精密鑄造科技有限公司,吉林 磐石 132300）

摘 要：受鋼材市場(chǎng)及國(guó)家宏觀調(diào)控影響，窄帶鋼企業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)較為嚴(yán)峻，為了能更好的提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)高附加值的帶鋼產(chǎn)品， 取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，精軋窄帶改造已成為各個(gè)窄帶線發(fā)展的必然趨勢(shì)。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)精軋后4輥軋機(jī)由電動(dòng)壓下改為液壓壓下、立輥軋機(jī)液壓改造，實(shí)現(xiàn)AGC及AWC功能，提高帶鋼寬度質(zhì)量及厚度質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：熱軋窄帶；AGC系統(tǒng)；AWC系統(tǒng)；厚度控制；寬度控制

0 引言

熱軋窄帶鋼除直接作為薄板、窄帶鋼消費(fèi)外,還作為冷軋板帶、焊管、冷彎型鋼等產(chǎn)品的原料，被廣泛用于建筑、輕工、機(jī)械、紡織、汽車、拖拉機(jī)、電子等行業(yè)。某帶鋼廠是在2001年9月開(kāi)始籌建，2002年7月開(kāi)始生產(chǎn)，現(xiàn)年產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到110萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，受金融危機(jī)及國(guó)家宏觀調(diào)控影響，下游需求萎縮，特別是2011年9月份以后，窄帶鋼生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)較為嚴(yán)峻，為了能更好的提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)高附加值的帶鋼產(chǎn)品， 取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，精軋窄帶改造已成為各個(gè)窄帶線發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 熱軋窄帶鋼生產(chǎn)存在的主要問(wèn)題

軋機(jī)總體裝備水平不高，加熱爐為推鋼式加熱爐，比步進(jìn)式加熱爐投資小，但水印大；粗軋機(jī)是單機(jī)架650軋機(jī)；精軋機(jī)前4架為短應(yīng)力兩輥軋機(jī)，后4架為四輥軋機(jī)，精軋壓下全部是電動(dòng)壓下，這樣相對(duì)就會(huì)帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率的弊端。由于推鋼式加熱爐水印、精軋電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)間隙大、電動(dòng)壓下預(yù)擺輥縫相對(duì)精度低造成產(chǎn)品的同條差、三點(diǎn)差較大，產(chǎn)品的頭尾失寬嚴(yán)重，產(chǎn)品在頭部7米及尾部7米范圍內(nèi)相對(duì)于帶體寬出2-3mm，窄帶鋼對(duì)于下游部分客戶相對(duì)于寬帶鋼的優(yōu)勢(shì)是省去了切分工序，但頭尾失寬部分只能裁掉，造成成品的浪費(fèi)。如果整條帶鋼寬度均勻，對(duì)于像制管客戶整條帶鋼可直接卷管。由于不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓靠及輥縫自動(dòng)預(yù)擺，造成換輥時(shí)間長(zhǎng)；無(wú)二級(jí)計(jì)算機(jī)模型系統(tǒng)，造成開(kāi)軋不穩(wěn)定，人工修正規(guī)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；每個(gè)機(jī)架均需調(diào)整工，增加人工成本，工人工作環(huán)境差。

2 精軋AGC系統(tǒng)改造及應(yīng)用

2.1 精軋機(jī)組設(shè)備

熱連軋機(jī)精軋機(jī)組由八架軋機(jī)構(gòu)成，前4架為兩輥短應(yīng)力軋機(jī)，后四架為四輥軋機(jī)，由電動(dòng)壓下改為液壓壓下，每機(jī)架有兩個(gè)液壓缸，液壓缸的伸縮量有SONY磁尺來(lái)檢測(cè)，軋制力的大小通過(guò)壓頭進(jìn)行檢測(cè)。

本次改造范圍從精入口開(kāi)始軋開(kāi)始至三岔區(qū)為止的JP4-JP8AGC改造；精軋JP4-JP8電動(dòng)壓下系統(tǒng)改為液壓壓下，實(shí)現(xiàn)壓下APC、AGC控制，實(shí)現(xiàn)精軋區(qū)域自動(dòng)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品通條差。

2.2 寬度質(zhì)量控制

（1）造成帶坯全長(zhǎng)寬度變動(dòng)主要有以下幾方面的原因：

1）鋼坯頭尾失寬：在立輥側(cè)壓量較大時(shí)，鋼坯頭尾的橫向金屬流動(dòng)較大，因而導(dǎo)致頭尾兩側(cè)的延展比較大，出現(xiàn)“大頭”、“大尾”，造成頭尾失寬。

2）水印區(qū)寬度失寬：由于推鋼式加熱爐的缺陷，會(huì)造成鋼坯有規(guī)則分布的水印區(qū)，如果鋼坯加熱時(shí)間再不夠長(zhǎng)，水印會(huì)更加明顯，水印區(qū)的寬度與帶體的寬度延展不一樣，最終導(dǎo)致軋出的帶鋼寬度不均。

3）精軋區(qū)造成的寬度差：活套起套瞬間轉(zhuǎn)矩過(guò)大，會(huì)對(duì)帶鋼的“頸部”造成沖擊，出現(xiàn)寬度變窄的情況。

（2）解決方法：

1）SSC短行程功能：L2模型根據(jù)當(dāng)前立輥的實(shí)際側(cè)壓量，計(jì)算出鋼坯頭尾的短行程動(dòng)作曲線，下發(fā)給PLC，再由PLC通過(guò)高響應(yīng)AWC液壓缸執(zhí)行動(dòng)作，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制頭尾失寬的目的。

2）AWC功能：在執(zhí)行完SSC短行程功能后，L1自動(dòng)化系統(tǒng)鎖定帶鋼的實(shí)際寬度，并根據(jù)實(shí)際檢測(cè)軋制力和立輥輥縫間接計(jì)算出當(dāng)前的實(shí)際寬度，進(jìn)行AWC控制，保證帶體和頭部的寬度一致，實(shí)現(xiàn)非常好的同條差。

3）精軋活套軟接觸功能：傳統(tǒng)活套控制思想是為了保證順利起套，所以在起套時(shí)給電機(jī)恒定的大轉(zhuǎn)矩，就容易對(duì)帶鋼“頸部”造成沖擊，導(dǎo)致厚度變薄，寬度變窄，所以針對(duì)這種情況，我們?cè)黾恿嘶钐椎能浗佑|功能，在活套快接觸到帶鋼時(shí)，快速切到張力閉環(huán)，保證恒定微張力控制。

2.3 厚度質(zhì)量控制

熱帶厚度精度可分為：一批同規(guī)格帶鋼的厚度異板差和每一條帶鋼的厚度同板差，為此可將厚度精度分解為帶鋼頭部厚度命中率和帶鋼全長(zhǎng)厚度偏差。

（1）帶鋼產(chǎn)生厚度異板差的原因主要有

粗軋軋出的坯料厚度和寬度有變化：由于粗軋平輥壓下沒(méi)有AGC控制功能，因此粗軋軋出的坯料厚度是在變化的；或者立輥控制不好時(shí)，會(huì)造成寬度也發(fā)生變化，最終在精軋軋制時(shí)，會(huì)造成一批同規(guī)格的帶鋼存在異板差。

坯料溫度的不同：同一批規(guī)格的鋼坯由于在加熱爐加熱的程度不一致，會(huì)存在硬度上的差異，進(jìn)而對(duì)軋機(jī)的彈跳量不一樣，造成同批次的帶鋼產(chǎn)生異板差，這是造成異板差的主要原因。

帶鋼產(chǎn)生厚度同板差的原因主要有：

水印的影響：與寬度差形成的原因一致，水印區(qū)域溫度較低，軋制力較大，對(duì)軋機(jī)牌坊的彈跳也大，進(jìn)而會(huì)形成厚差。

頭部沖擊：穿帶過(guò)程中，由于帶鋼頭部冷卻面積大，溫降快，因此頭部對(duì)軋機(jī)輥縫的沖擊較大，而且軋制規(guī)格越薄，頭部長(zhǎng)度越長(zhǎng)，造成頭部“厚躍”。

（2）解決方法

精軋前饋AGC功能：通過(guò)上游機(jī)架出口厚度的變化情況，在下游機(jī)架的AGC缸提前動(dòng)作，主要用來(lái)解決水印造成的厚度變化比較陡的情況。

壓頭功能：在帶鋼頭部進(jìn)入軋機(jī)前，根據(jù)上游機(jī)架帶頭與帶體之間的厚差，進(jìn)行提前壓下，來(lái)抵消硬度比較大的頭部沖擊，減小頭部厚差。

壓尾功能：在軋件離開(kāi)上游軋機(jī)后，根據(jù)尾部軋制力的變化情況，在下游機(jī)架進(jìn)行壓下動(dòng)作，來(lái)消除帶鋼尾部的厚差。

3 改造效果

通過(guò)本次改造不僅提高了精軋自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擺輥縫，節(jié)約了換輥時(shí)間，同時(shí)提高了帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量，帶鋼同條差達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。軋制規(guī)格也從改造前的最薄2.5mm擴(kuò)展到現(xiàn)在的最薄1.8mm，以熱帶代替冷帶，降低下游成本，為企業(yè)多創(chuàng)造利潤(rùn)，爭(zhēng)取市場(chǎng)空間，并解放勞動(dòng)生產(chǎn)力，全自動(dòng)化生產(chǎn)線省去大量調(diào)整工，節(jié)省勞動(dòng)力成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]易貴科等譯.日本熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)[M].沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社，1993(05).

[2]孫本榮,率民,楊新法等.熱寬帶鋼連軋機(jī)調(diào)寬軋制工藝參數(shù)研究[J].鋼鐵,1995,30(10):37-41.

作者簡(jiǎn)介：劉永（1980-），女, 吉林磐石人，本科，研究方向:電氣自動(dòng)化。