大棒線制動(dòng)裙板控制實(shí)踐

王洪鋒，許 昊

（酒鋼鋼鐵集團(tuán)宏興股份公司煉軋廠大棒線作業(yè)區(qū)，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

大棒線制動(dòng)裙板控制實(shí)踐

王洪鋒，許 昊

（酒鋼鋼鐵集團(tuán)宏興股份公司煉軋廠大棒線作業(yè)區(qū)，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

基于裙板的控制原理、裙板參數(shù)的計(jì)算與設(shè)定方法，分析裙板的常見故障現(xiàn)象，提出解決裙板故障的實(shí)踐措施。

裙板參數(shù) 動(dòng)作時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間 制動(dòng)距離 輥道速度

裙板是棒材軋制過程中倍尺分段進(jìn)入冷床的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，保證裙板的參數(shù)設(shè)定合理，才能保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。通過裙板工作原理技術(shù)分析，合理設(shè)置裙板控制參數(shù)，使軋制出來的棒材及時(shí)有序的送到冷床上，才能穩(wěn)定生產(chǎn)。

酒鋼大棒線制動(dòng)裙板在全長(zhǎng)上分為兩部分：制動(dòng)裙板前段長(zhǎng)度72 m，制動(dòng)裙板后段長(zhǎng)度114 m，與冷床寬度對(duì)齊。共有12個(gè)液壓缸通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)制動(dòng)裙板同步升降，每個(gè)液壓缸均由一個(gè)三位四通雙電磁鐵電磁比例閥控制。上冷床制動(dòng)裙板完成軋件制動(dòng)、拋送過程，并將倍尺分段后的軋件頭、尾錯(cuò)開，裙板分為三個(gè)位置：高位、中位和低位，正常生產(chǎn)時(shí)，在高位等待，當(dāng)倍尺分段飛剪發(fā)出“剪切”信號(hào)后，裙板按照三個(gè)動(dòng)作位置的啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行周期性的動(dòng)作。

1 控制原理

生產(chǎn)螺紋鋼筋或異型鋼材時(shí)，倍尺分段剪切后，利用裙板的周期動(dòng)作將成品鋼材拋到冷床上，裙板的動(dòng)作由電控系統(tǒng)（倍尺剪剪切信號(hào)）提供信號(hào)［1］，液壓系統(tǒng)控制裙板實(shí)現(xiàn)上、中、下動(dòng)作，完成鋼材從裙板到冷床的輸送過程。

2 裙板參數(shù)設(shè)定因素及計(jì)算方法

裙板參數(shù)的設(shè)定因素包括終軋速度、輥道速度、摩擦系數(shù)、倍尺距離冷床端部距離、活動(dòng)裙板長(zhǎng)度、裙板響應(yīng)時(shí)間，高位-低位-中位-高位。

2.1 理想的的裙板參數(shù)設(shè)定達(dá)到的效果

1）為順利實(shí)現(xiàn)剪后倍尺鋼的制動(dòng)定位準(zhǔn)確和向冷床的及時(shí)輸送，盡可能使鋼材落在靠近冷床端部的位置上，使倍尺鋼材上冷床尾部與冷床端部基本對(duì)齊。

2）前一根一出固定裙板，后一根鋼未出固定裙板時(shí)馬上拋出。

3）倍尺鋼拋到矯直板時(shí)基本停止。

2.2 裙板參數(shù)計(jì)算

2.2.1 制動(dòng)距離s

式中：v為終軋速度；g為重力加速度；f為摩擦系數(shù)，通常取0.5～0.6。

2.2.2 非尾鋼啟動(dòng)時(shí)間t1

式中：s1剪子中心線到開拋時(shí)鋼頭所在位置的距離；^t1為裙板響應(yīng)時(shí)間。

2.2.3 下位啟動(dòng)時(shí)間t2

式中：s2為開拋時(shí)鋼頭所在位置到活動(dòng)裙板的距離；^t2為裙板從高位到低位所用時(shí)間。

2.2.4 中位啟動(dòng)時(shí)間t3

式中：t為制動(dòng)時(shí)間，t=v/gf；^t3為裙板從低位到中位的時(shí)間；^t4為裙板從中位到高位的時(shí)間。

2.3 參數(shù)設(shè)定時(shí)的注意事項(xiàng)

1）應(yīng)關(guān)注軋件溫度和裙板溫度對(duì)拋鋼距離的影響。

2）裙板啟動(dòng)時(shí)間，低位時(shí)間，中位時(shí)間的相互配合。

3）裙板運(yùn)行周期要低于冷床運(yùn)行周期。

3 裙板在試車過程常見的現(xiàn)象及調(diào)整方法

1）所上鋼未上冷床，可通過調(diào)整以下4個(gè)裙板參數(shù)實(shí)現(xiàn)冷床上鋼：提高加速段輥道速度；延長(zhǎng)拋鋼時(shí)間（減少下位停留時(shí)間）；縮短中位停留時(shí)間；減少活動(dòng)裙板組數(shù)。四個(gè)裙板參數(shù)的調(diào)整均可以實(shí)現(xiàn)鋼筋順利上冷床，實(shí)際操作過程中還要考慮到四個(gè)裙板參數(shù)的匹配，以達(dá)到最佳的效果。

2）鋼距冷床端部太遠(yuǎn)，可通過以下幾種方法調(diào)整：縮短拋鋼時(shí)間（增加下位停留時(shí)間）；增加下位或中位停留時(shí)間；增加活動(dòng)裙板組數(shù)；適當(dāng)降低活動(dòng)裙板組數(shù)。

3）尾部不易拋出時(shí)延長(zhǎng)下位停留時(shí)間，或適當(dāng)延長(zhǎng)拋鋼時(shí)間。

4）下根鋼竄出時(shí)，適當(dāng)減少下位停留時(shí)間，或適當(dāng)縮短拋鋼時(shí)間。

4 裙板故障分析及實(shí)踐控制

4.1 軋件上冷床頭部撞擊冷床齒板的調(diào)整

在生產(chǎn)過程中，軋件在制動(dòng)過程中常常出現(xiàn)頭部撞擊冷床齒板的現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的下降也增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)需要停產(chǎn)整頓。此類問題一般有以下兩種情況及調(diào)整方法。

第一種是軋件被拋扔在冷床第一個(gè)靜齒槽內(nèi)時(shí)沒有完全靜止，仍帶有一定速度前滑，與此同時(shí)冷床動(dòng)齒運(yùn)動(dòng)托鋼。此時(shí)應(yīng)減少冷床延時(shí)裙板動(dòng)作時(shí)間，或增加裙板中位等待時(shí)間；如果軋件頭部離卷筒距離仍然較遠(yuǎn)，可把軋件向卷筒方向移動(dòng)一定距離，也可適當(dāng)增加冷床電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)調(diào)整過程中要根據(jù)具體情況來選擇調(diào)整。

第二種是裙板在工作過程中由中位升至高位時(shí)，軋件滑落到冷床第一個(gè)齒槽的瞬間，冷床動(dòng)齒條處于上升或前進(jìn)的周期動(dòng)作過程中。次此種情況的調(diào)整方法與1.2的調(diào)整方法相反。

4.2 裙板無動(dòng)作的分析調(diào)整

裙板無動(dòng)作主要是由電控系統(tǒng)無信號(hào)、液壓控制系統(tǒng)中斷、機(jī)械裙板卡阻三種情況造成的。

4.2.1 從電控的角度分析

如果接近開關(guān)未采集到信號(hào)及時(shí)反饋到系統(tǒng)，裙板會(huì)出現(xiàn)無動(dòng)作；如果接近開關(guān)檢測(cè)到了信號(hào)及時(shí)反饋到了系統(tǒng)，而電磁換向閥吸力不足，也會(huì)造成電磁閥不換向，裙板不動(dòng)作。

確保接近開關(guān)信號(hào)采集的準(zhǔn)確無誤。從裙板傳動(dòng)軸上選擇最佳信號(hào)采集點(diǎn)，確保信號(hào)準(zhǔn)確無誤傳遞到系統(tǒng)，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)時(shí)接到信號(hào)，消除該環(huán)節(jié)可能帶來的問題。

電磁換向閥的電磁吸力是保證電磁換向閥及時(shí)換向的動(dòng)力。從現(xiàn)用的24 V的電源電壓看，因有線路損失，有時(shí)達(dá)不到24 V，到架執(zhí)行點(diǎn)的電壓為21 V左右，電壓不足出現(xiàn)電磁閥不動(dòng)作的現(xiàn)象，對(duì)此對(duì)電磁閥的電源進(jìn)行了改進(jìn)，提高到38 V，確保到閥架執(zhí)行點(diǎn)的電壓達(dá)到24 V，實(shí)現(xiàn)電磁閥動(dòng)作可靠。

4.2.2 從液壓系統(tǒng)的角度分析

如果電磁換向閥的閥芯卡阻，換向閥不能及時(shí)換向，會(huì)導(dǎo)致裙板無動(dòng)作；如果液壓缸產(chǎn)生內(nèi)泄，活塞桿不能及時(shí)準(zhǔn)確的動(dòng)作，也會(huì)導(dǎo)致裙板無動(dòng)作。

電磁閥的卡阻，可能造成的第一個(gè)原因是油液的清潔度達(dá)不到要求，會(huì)造成閥芯卡阻；可能造成的第二個(gè)原因是油溫過高，電磁閥在高溫下運(yùn)行，可能熱膨脹造成閥芯卡阻；對(duì)此對(duì)油箱增設(shè)了回油過濾器，確保油液的清潔度；由于冷床上鋪滿紅鋼，周圍環(huán)境溫度高，再加上液壓系統(tǒng)動(dòng)作頻繁，油溫常常達(dá)到600℃以上，油溫應(yīng)控制在400℃以內(nèi)，杜絕換向閥閥芯因油溫高帶來的卡阻。液壓缸內(nèi)泄帶來的裙板無動(dòng)作，對(duì)此采取液壓缸定時(shí)、成批的更換，避免因密封損壞帶來的內(nèi)泄，造成的裙板無動(dòng)作。

4.2.3 從機(jī)械裙板的角度分析

裙板與裙板之間的間隙較小，如果因裙板變形摩擦卡阻也會(huì)造成裙板無動(dòng)作。對(duì)裙板進(jìn)行全面的檢查，對(duì)變形卡阻的裙板進(jìn)行打磨，對(duì)部分變形嚴(yán)重的裙板進(jìn)行更換，調(diào)整間隙，消除裙板卡阻帶來的無動(dòng)作。

5 結(jié)語

制動(dòng)裙板是棒材軋制中的咽喉部位，一旦不能正常動(dòng)作就會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)，工藝調(diào)整需要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，保證制動(dòng)裙板的穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證正常生產(chǎn)。

［1］ 中冶京誠工程技術(shù)有限公司.冷床區(qū)PLC3系統(tǒng)電氣控制說明書［Z］.

（編輯：張偉）Stick Line Brake Skirt Aboard Control Practice

Wang Hongfeng，Xu Hao
（Stick Line Section of Rolling Plant，JISCO HongXing Iron and Steel Group Co.，Ltd.，Jiayuguan Gansu 735100）

This paper mainly introduces the control principle of the skirt，the calculation and setting method of the parameters of the apron，and the practical control of the failure phenomenon of the skirt board.

apron parameters，operation time，response time，braking distance，roller speed

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.31

TG333.2

A

1672-1152（2015）06-0086-02

2015-06-30

王洪鋒（1985—），男，主要從事線棒材料成型生產(chǎn)軋制實(shí)踐及技術(shù)研究工作，工程師。E-mail：wanghongfeng@jiugang.com