宣鋼棒材連軋生產的速度控制

李 健

（河鋼集團宣鋼公司一鋼軋廠，河北 宣化 075100）

宣鋼棒材連軋生產的速度控制

李 健

（河鋼集團宣鋼公司一鋼軋廠，河北 宣化 075100）

本文簡要分析了速度控制在連軋生產線的應用，及速度在連軋生產線的控制方法和措施。

微張力控制；轉矩電流；活套控制

0 引言

宣鋼棒材生產線是2003年投產的一條全連續式生產線，共有18架軋機，平立交替布置，其中精軋14#、16#、18#軋機為平立轉換軋機。主軋線的設備有冷熱坯上料設備、步進式加熱爐、高壓水除鱗、軋機、切頭尾碎斷剪、倍尺剪、冷床、冷剪、計數器、打捆、稱重、收集。

在棒材生產中，為了保證生產的順利進行和頭尾尺寸的精度，在本生產線1#-10#架軋機采用微張力控制，11#-18#架之間采用活套控制。在實際生產中，有諸多因素都會給速度的控制帶來影響，如料型的大小、溫度、鋼種、以及鋼坯尺寸等。

1 微張力控制

在連軋生產中，張力來源于機架間的秒流量差，在實際生產中，絕對的秒流量相等是不可能完成的，這個連軋常數始終受各種因素的影響，如速度的影響、溫度的影響、坯料尺寸的影響、軋槽磨損的影響及軋槽冷卻的影響，甚至軋機滾動導衛也對連軋常數有影響。

微張力控制的目的就是使粗中軋機組各機架之間的軋件按微小的張力進行控制，從而保證棒材軋機軋制順利和提高產品的質量。微張力實際上是通過對相鄰兩工作機架中上游機架的電機轉矩進行檢測加以記憶儲存，形成表示鋼坯內張力大小的實際值，與設定的張力給定值加以比較的偏差。通過比例積分控制校正上游機架的速度，協調兩機架間的關系，實現微張力控制。其控制的關鍵是準確測量各軋機的軋制力矩轉矩，通過對相應機架的電樞轉矩間接得到該值。當本機架咬鋼而未進入下一架軋機時，系統計算出的力矩是本軋機的軋制力矩值。當鋼進入下一架時，計算得到新的力矩，兩力矩之差便是軋件上的張力力矩。若偏差值為正，表示機架間為堆鋼軋制，若偏差為負，表示機架間為拉鋼軋制。棒材一般采用電流-速度間接微張力控制法。張力的變化是由金屬的秒流量差引起的，而調整軋機的速度就能改變金屬是秒流量，已達到控制張力的目的。

在生產實際中，都希望把張力控制在很小的范圍內，為了提高速度的調整精度，張力值一般設為2N/mm2或1N/mm2。尤其是軋制圓鋼時，對料型的要求和速度的配比都比螺紋鋼高，最大精度地消除堆拉關系。在微張力軋制段如果軋制平穩，對后線活套處的速度擾動就越小，為后面的平穩的起套、落套提供了保障，反之，也可從活套處軋機的速度變化量來檢驗張力區的堆拉關系是否合適。但是在棒材的生產實踐中，尤其是軋制大規格的圓鋼時，我們采用甩去機架間的張力的方法，讓每架軋機略處于微堆狀態，實行微堆軋制。保證孔型的充滿度，要求主操工時刻注意每架軋機咬鋼時的電流的變化，根據電流的變化量適時合理的調整速度，達到生產的順利進行。生產實際中，在張力區的軋制，如果某一個因素出現問題，都會引起電流的變化，嚴重時會破壞機架間的堆拉關系，使生產不能順利進行。

2 活套控制系統：

2.1 活套的作用

棒材生產線在11#-18#軋機之間設有7各活套，其目的就是為了減少張力變化引起后續機組的軋件尺寸波動，消除連軋各機架的動態速度變化的干擾，保證軋機的精度。自動活套是用來檢測和調節相鄰機架速度差值從而實現無張力控制的設備。是對兩機架間產生的多余的軋件進行測量的基礎上進行的，而機架間多余的軋件由專門的起套裝置引導其在起套輥上形成活套（立活套），用位于活套器一側的活套掃描器通過測量活套高度與實際的活套高度偏差，產生修正信號，自動連續地修正與此軋件有關的各機架的速度來保持活套的高度為設定值，實現機架間秒流量相等，使軋件在軋制過程中形成自由的弧形，保持軋件過程無張力。

2.2 活套控制的主要過程

活套控制的主要過程包括以下5步：

（1）活套預形成過程

（2）活套形成過程

（3）活套控制過程

（4）活套脫尾過程

（5）活套尾部封鎖過程

在活套控制參數合適的情況下，軋件的料型尺寸不能偏差太大，否則也會影響到起套時的平穩性。平穩的起套、收套對后續料型及成品料型都是保證。而且對軋機的進出口導衛的維護也是很重要的，且相互影響。

3 活套處的常見故障（電氣、機械）

電氣和機械的影響。

（1）活套掃描器的鏡頭比較臟。如粉塵和氧化鐵皮的侵入，還有就是水蒸氣的影響，冬季尤為突出，在實踐中可以加保護罩和風管，從掃描器后面進風，前面開一個大小合適的孔，這樣蒸氣就不會進入，且粉塵、氧化鐵皮也最大程度的避免了。

（2）掃描器本身故障，換新的掃描器。

（3）活套參數正確的情況下，起套不穩，則可以重新標定活套。

（4）活套不起套。一種情況是沒有檢測到軋件，一種是檢測到也不起。

4 活套調節器參數與速度系數的確定與調整

在活套實際控制中，由于各種因素的影響，對系統來說，負載處于不斷的變化中，要求速度系統有較好的擾動功能，這樣負載波動時對實際整體的影響就相應小些。生產實踐中，改善起套條件，合理的活套參數與合理的速度配比及標準的工藝料型，是活套系統能否正常調節的關鍵，在上游機架的張力控制中，要保證平整的堆拉關系，上游機架不能存在嚴重的堆拉關系。

5 結束語

通過張力系統控制、活套系統控制，可以滿足生產工藝的要求，提高作業率，使生產穩定、高效。最重要的提高了產品的質量，降低了工人的勞動強度，使生產更加程序化，且創造了可觀的經濟效益和社會效益。

［1］軋鋼新技術3000問［K］.北京∶中國科學技術出版社，2005.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.016

李健（1976-），男，工程師，主要從事軋鋼生產和技術工作。