本鋼2300mm線帶鋼寬度超差的原因分析及改進措施

張彩臣+楊軍

摘 要：本鋼2300mm生產線是國內最寬幅的熱軋帶鋼生產線之一，產品結構多樣化，隨著產品精度要求的不斷提高，原有的寬度控制精度不能滿足顧客的實際需求。通過對影響帶鋼頭尾寬度超差的原因分析，改進帶鋼短行程控制策略，模型表的優化，應用工具的開發，經過一年多生產調試，帶鋼頭尾超寬問題得到有效解決，滿足顧客的高要求。

關鍵詞：帶鋼寬度；中間坯；短行程控制

中圖分類號：TG335.11 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0051-02

1 引言

熱軋帶鋼寬度是熱軋產品質量控制的主要指標，提高寬度尺寸精度是提高熱軋帶鋼產品質量的重要手段[1]。目前，市場對產品精度的要求越來越高，原控制精度已無法滿足實際需求。超寬導致吊送時破邊，卷形差，成材率低等問題，已經成為熱軋帶鋼現場控制的關鍵技術問題。

本鋼2300mm熱軋生產線荒軋（RM）采用兩架可逆軋機的設計方式，每架水平輥軋機前配置一架控制寬度立輥軋機（E1、E2），精軋前配小立輥（F1E），實際生產中主要通過上述三組立輥控制帶鋼的寬度[2]。本文通過分析實際生產參數等信息，提出相應的控制技術手段，將這一問題得到很好解決。

2 數據采集與分析

2.1 原模型短行程的缺陷

帶鋼的頭尾寬度控制主要是由立輥E1、E2和F1E進行控制。在模型表中根據不同的厚度區間給定不同的短行程控制參數，從而控制帶鋼的頭尾寬度。在實際的生產過程中，原模型控制存一定缺陷，導致短行程控制沖突，造成了頭尾寬度控制無法精確調整。主要可分為以下兩種情況。一種是工藝相同厚度不同共用控制參數時，軋制薄規格時出現嚴重的帶鋼頸部拉窄的情況。另一種，荒軋6道次或8道次不同軋制時，因帶鋼寬展不同，結果導致帶鋼頭尾出現超寬問題。

2.2 U型飛剪剪切的影響

生產飛剪采用U型剪刃。因為邊部先剪切，中間坯受力向邊部擴散，導致中間坯切面向兩側自由寬展。為了測量推鋼尾部數據，現場先后進行兩次試驗，如圖1所示。

飛剪切過的刀口有延展現象，將橫截面的弧度近似看做圓弧，按照弧度壓平后計算帶鋼寬度變化，結果相差17mm。采用另一種方法進行測量，結果顯示，尾部形狀短距離（1.5m）逐漸展寬，換算成粗軋最后一道次為尾部88mm，即需要對對粗軋最后道次進行嚴格控制。

3 模型設計與優化

現場控制成品厚度規格索引為27個，若按照厚度劃分，短行程數據庫將擴大27倍，此外，考慮道次影響等，實際計算將更加復雜[3.4]。因此，為了減少對服務器的影響，本研究提出通過分層中間坯厚度提高帶鋼頭尾寬度控制精度的方法。將中間坯厚度（28～60mm）與成品厚度劃分6個區間索引，同時將RM不同的軋制道次進行區別對待。結合實際生產對模型的精細調整，達到改善帶鋼頭尾寬度的目的。

具體實施方案包括以下幾方面：（1）短行程分組號由3維索引增加“中間坯厚度”索引，如圖2（a）所示。使系統可區分不同中間坯厚度。（2）每組短行程控制參數由2個矩陣，增至4個矩陣，并修改控制程序。荒軋6道次和8道次可使用不同矩陣控制。（3）短行程分組號第3維為側壓量索引，通過調節檔位定義分界點，使得所有投入SSP規格全部落入“0”檔中，以便系統可區分是否投入SSP，如圖2（b）所示。（4）針對提出的通過分層中間坯提高帶鋼頭尾寬度控制精度的方法，本研究開發了具有自主知識產權的新軟件，制定/實現新的人工調節短行程參數的工作流程。

單純通過E1、E2控制無法解決頭尾超寬的問題。本研究將原設計僅作為導尺功能的小立輥F1E充分利用，將小立輥F1E增加中間坯頭尾短行程控制功能。首先，通過粗軋立輥道次短行程參數的調整，保證粗軋出口寬度良好，隨后，通過增加精軋前小立輥（F1E）頭、尾短行程控寬功能，對帶鋼尾部進行最終控制，滿足生產需求。

4 改善效果

采用本研究設計的新控制，經過現場一年的調試，所有規格的鋼卷頭尾超寬問題均得到有效改善，市場反饋本鋼2300mm機組生產產品頭尾寬度控制良好，與此前相比有很大改進。從生產工藝控制角度，不同鋼種規格的頭尾控制參數穩定固化，同一工藝軋制將會保持一貫的穩定性，消除不同鋼種、不同規格之間的相互影響。

5 結語

（1）現行帶鋼的頭尾寬度控制根據RM每道次軋制的軋件入口厚度，通過立輥實現短行程控制。該模型控制存一定缺陷，導致短行程控制沖突，造成了頭尾寬度控制無法精確調整。

（2）本研究通過增加短行程分組號索引，同時增加短行程控制參數矩陣等方法，開發了具有自主知識產權的新軟件，制定/實現新的人工調節短行程參數的工作流程，實現簡化操作，并顯著提高生產效率。

（3）新控制方法經過一年多的調試，所有規格的鋼卷頭尾超寬問題都得到有效的改進，得到市場的認可。同時節省了人工查找、匹配的環節和時間，將控制時間縮短為原方案的1/4左右。

參考文獻

[1]黃爽.熱軋帶鋼寬度控制的改進措施[J].軋鋼，2014，31（2）：59-62.

[2]鄭中.本鋼熱軋2300mm機組生產線現狀及發展[C].全國軋鋼生產技術會議，2010.

[3]張文.軋鋼生產基礎知識問答[M].冶金工業出版社，1994.

[4]孫一康.帶鋼熱連軋的模型與控制[M].冶金工業出版社，2002.