八鋼1750軋機(jī)寬度控制技術(shù)研討

葉明明 王志鑫

摘要：此文用理論結(jié)合數(shù)據(jù)，分析了影響熱軋寬度精度的因素。在指出溫度和設(shè)備狀態(tài)對(duì)寬度影響的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以提高熱軋寬度控制過程的穩(wěn)定性，提高寬度控制精度，降低封鎖。

關(guān)鍵詞：寬度控制；溫度；設(shè)備狀態(tài)

前言：

寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司熱軋分廠1750mm熱連軋機(jī)組于2006年7月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為300萬噸/年。主體設(shè)備為：兩座步進(jìn)式加熱爐；一架帶立輥粗軋機(jī)；一臺(tái)熱卷箱；六架精軋機(jī)；三臺(tái)地下式液壓卷取機(jī)等設(shè)備。

在熱連軋生產(chǎn)中，粗軋目標(biāo)寬度（RD形）是通過終軋目標(biāo)寬度（row）結(jié)合精軋自然寬展計(jì)算、寬度余量計(jì)算、精軋小立輥軋制力計(jì)算綜合計(jì)算得來的。其中軋件的冷熱值轉(zhuǎn)換精度是影響軋件.加工過程最重要的指標(biāo)之一，它的誤差直接影響軋件的尺寸精度。另外，在控制中，材料本身的特性變化及因換輥所引起的設(shè)備狀態(tài)變化，也是影響寬度精度波動(dòng)的重要因素，因此在控制中盡量避免這些劣性影響，消除不穩(wěn)定性，才能盡可能提高精度。

溫度對(duì)寬度影響

粗軋目標(biāo)溫度確定

通常粗軋目標(biāo)溫度是由上位機(jī)直接給定，或由板坯出爐溫度減去一定的溫降。上位機(jī)給定的ROT往往不合理，使在實(shí)際控制中溫度偏差很大，而又由于不同鋼種粗軋區(qū)溫降不同，不同鋼種出爐溫度不同，造成粗軋目標(biāo)溫度波動(dòng)也較大。

目標(biāo)溫度的不準(zhǔn)確使得寬度控制和實(shí)際偏差大，假設(shè)確定目標(biāo)寬度使用的粗軋溫度是T1，實(shí)際溫度是T2，即使寬度命中目標(biāo)，如果T1小于T2，實(shí)際寬度則是偏小的，偏差2mm以上，可能會(huì)造成精軋寬度封鎖。由溫度帶來的寬度偏差，也給寬度遺傳帶來不利的影響。經(jīng)測(cè)算粗軋目標(biāo)溫度每相差10℃，寬度相差大約1mm。

因此為減小溫降不同而造成的目標(biāo)溫度的不準(zhǔn)確，在初步確定粗軋區(qū)溫降后，要分鋼種和規(guī)格進(jìn)行溫降學(xué)習(xí)，使每塊帶鋼都能夠保證目標(biāo)和實(shí)際溫度的一致性，從而提升目標(biāo)寬度控制的命中率。

精軋出口溫度對(duì)寬度影響

實(shí)踐證明，終軋溫度的縱向波動(dòng)對(duì)寬度有著很大的影響，據(jù)計(jì)算終軋溫度每相差10℃等于寬度相差1 mm。在帶鋼的長度方向上，溫度低的地方寬度變大，自然寬展就大些，溫度高的地方則相反。同樣規(guī)格的不同帶鋼，因?yàn)槿L溫度波動(dòng)給寬度帶來的不穩(wěn)定被學(xué)習(xí)到精軋自然寬展中，給控制帶來很大的干擾。

要保證帶鋼軋制過程中的全長溫度穩(wěn)定性，可以通過改善板坯在加熱爐頭尾加熱曲線和控制軋制節(jié)奏來實(shí)現(xiàn)。

設(shè)備狀態(tài)對(duì)寬度的影響

設(shè)備狀態(tài)對(duì)軋鋼影響很大，其中換輥影響最大。通常正常軋制的板坯，一旦軋輥更換，前期遺傳系數(shù)就無法適應(yīng)新輥狀態(tài)，導(dǎo)致遺傳系數(shù)學(xué)習(xí)變壞，通過一段時(shí)間軋制又回復(fù)到正常狀態(tài)，這種現(xiàn)象使得對(duì)寬度的控制出現(xiàn)周期性不穩(wěn)定變化，在變化過程中往往出現(xiàn)失控，引起寬度封鎖。

粗軋換輥對(duì)寬度的影響

為減少粗軋換輥后開軋前幾塊軋制板坯跑偏問題，有效控制中間坯板型，粗軋輥每次換輥后新輥輥面粗糙度都比較大，從而導(dǎo)致水平輥軋制過程中，板坯水平寬展阻力較大，寬展量較舊輥有明顯偏小的趨勢(shì)，引起出口寬度達(dá)不到目標(biāo)值，往往造成成品寬度封鎖。新輥換上以后，隨著軋制公里數(shù)的增加，輥面逐漸變得光滑，摩擦系數(shù)減小，板坯水平寬展阻力逐漸變小，水平寬展量逐漸變大，同時(shí)由于計(jì)劃板坯寬度的不斷變化，在不同寬度下，輥面粗糙度對(duì)板坯軋制過程中水平寬展量的影響不一樣，越寬的板坯水平寬展量越小，這些都給操作工人工判斷增加了困難。

對(duì)每次換輥后粗軋寬度偏差和軋制塊數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們得到換輥后寬度變化的趨勢(shì)，開發(fā)出寬度補(bǔ)償模型。圖1、圖2為換輥補(bǔ)償功能投人前后，采集每次換輥后的前20塊帶鋼數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)第1個(gè)道次出口的寬度偏差的方差分布?？梢姽δ芡度牒?，避免了出口寬度偏小的趨勢(shì)，寬度偏差分布集中，寬度控制得到改善。

精軋換輥對(duì)寬度影響

帶鋼在進(jìn)入精軋機(jī)之后，L2就不能再對(duì)寬度進(jìn)行控制，帶鋼在精軋機(jī)架中的流量變化、張力變化，以及軋輥的輥縫、安裝位置、粗糙度等因素相互作用下形成精軋自然寬展，這些因素的相互作用是不可預(yù)知的。通常在同鋼種同規(guī)格下寬展基本是穩(wěn)定的，但是精軋換輥后這種穩(wěn)定性很容易被打破，換輥前后同規(guī)格的遺傳系數(shù)變化很大。因此考慮引入一個(gè)設(shè)備相關(guān)的遺傳系數(shù)，將精軋自然寬展學(xué)習(xí)分解為材料本身特性和設(shè)備狀態(tài)兩個(gè)部分。設(shè)備狀態(tài)遺傳系數(shù)在一個(gè)換輥周期內(nèi)變化，一旦換輥則清零。設(shè)備狀態(tài)遺傳投入后，增加了精軋自然寬展遺傳的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

（1）保證出爐溫度、粗軋出口溫度計(jì)算值和實(shí)際值一致，保證終軋后帶鋼全長溫度均勻可以提高寬度控制準(zhǔn)確性。

（2）為保證寬度控制的穩(wěn)定性，要消除設(shè)備狀態(tài)變化對(duì)軋制的影響。

本文對(duì)提高熱軋寬度精度的探討提出的改進(jìn)，已經(jīng)應(yīng)用到了八鋼1750mm熱軋機(jī)組控制中，不僅1750mm熱軋機(jī)組的寬度控制精度提高了，封鎖率也降低了。