论文部分内容阅读
[摘要]：本文主要介绍了唐钢自主恢复半无头轧制功能过程中所遇到的问题及采取的有效解决措施。生产中主要解决了如何合理安排生产及系统自动生成卷数据；卷取机节奏慢；高速飞剪零点不对位；剪出口夹送辊、底辊不回位；剪切点跟踪不准等方面问题。
[關键词]：半无头轧制 高速飞剪 薄板坯连铸连轧 高速卷取机
中图分类号：TG333.2+4 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）10- 0247–01
1、 前言
唐钢薄板坯连铸连轧生产线在调试阶段（2003年）进行了半无头轧制试验，调试了相关设备功能，并对部分设备功能进行了修改和完善，成功进行了“一切分”到“四切分”的半无头轧制生产，并采用FGC的半无头方式轧制最薄规格1.6mm，未采用FGC的半无头方式轧制最薄规格1.4mm，半无头方式轧制最厚规格4.0mm，最宽规格1500mm。但由于半无头轧制对设备和程序维护要求很高，近年来未能满足半无头轧制生产条件。唐钢从2010年初开始自主恢复半无头轧制功能，目前已经成功轧制3分割。
2、 半无头轧制的关键技术设备及问题
唐钢薄板坯连铸连轧主要是在轧机后部配备专用的高速飞剪、高速通板装置和2台高速地下卷取机来实现半无头轧制工艺。
高速飞剪位于精轧机后输出辊道上，双地下卷取机前，进行定尺剪切。剪刃的剪切动作由两部分运动合成，在正常生产时电机驱动转鼓按照设定的速度转动，使剪刃的线速度与带钢速度匹配；上下转鼓的轴安装在偏心套中，上下偏心套之间有同步齿轮连结，偏心套的驱动轴由伺服电机驱动，可实现精确的速度和角度控制，通过偏心轴的转动实现上下转鼓的相互接近和分开，最终实现剪刃的重合，完成对带钢的剪切。上下转鼓的齿轮箱由液压缸驱动，可以在垂直方向上移动，根据不同的工作状态调整转鼓剪切线与轧制线之间的位置。在剪切过程中由控制系统完成转鼓的转动和偏心套的同步控制，使带钢顺利剪切。
高速通板装置位于2台地下卷取机前的辊道上。对于厚度薄的热轧带钢，其头部在轧机和辊道等设备上通过时，由于带钢温度高，厚度又很薄，因此在长度方向上的刚度很低，如果通板的速度超过一定范围，将会使带钢头部产生飞飘，造成头部堆钢。为了保证带头高速稳定穿带，使用了高速通板装置。
高速地下卷取机主要是带钢被高速飞剪切开后，由2台地下卷取机进行高速交替卷取。在前一卷带钢的尾部和后一卷带钢的头部顺利分开，必需保证另一台卷取机处于等待位，导入不同的卷取机，以实现高速分卷。
3 、生产过程中的问题及解决方案
为了恢复半无头轧制主要从如何合理安排生产及系统自动生成卷数据；卷取机节奏慢；高速飞剪零点不对位；剪出口夹送辊、底辊不回位；剪切点跟踪不准等方面解决问题。
3.1合理安排生产及系统自动生成卷数据
半无头在薄板坯连铸连轧生产线上生产组织和节奏控制上有很大难度，主要从铸坯长度、成卷重量和是否双流生产上进行考虑。目前为了解决由于轧制事故导致的连铸停浇，半无头轧制基本上在连铸倒浇次期间模拟、生产，铸坯长度以45米2分割为主，卷重以1：1为主，这样解决了处理事故难度大的缺点，以保证正常的生产节奏。
ERP系统使用后，轧制半无头在成卷后板坯数据不能自动生成两块数据，导致三级不能正常判定，影响判定、发货等流程。例如：一块48米的长板坯号为0106700D10，成卷后卷号为0807AE139、140，两卷坯号皆为0106700D10，ERP不能判定。为了解决此问题，又考虑到轧制条件，提高随机性，从程序上把铸坯长度大于40米的认为是长坯，坯号末位由0改为1，例如：本应为0108289B10，轧机要长坯后连铸改为0108289B11，成卷后自动第一块为0108289B11，第二块为0108289B12。
通过以上生产的安排及卷数据生成程序的修改，已能合理安排生产，并能自动生成卷数据，不影响判定、发货流程。
3.2高速飞剪零点不对位
高速飞剪为偏心转鼓剪，转鼓的旋转和剪切是分开的，上下转鼓的旋转速度与钢带速度同步，当飞剪接到剪切命令，偏心轴启动驱动上下转鼓靠拢，使剪刃重合，钢带被剪断。
在模拟过程中，发现零点不对位，角度差180°，导致高速飞剪不能正常剪切。调整高速飞剪转鼓角度后，剪切零位正常，满足了剪切条件。
3.3卷取机节奏慢
测量卷取机的一个卸卷周期，发现不能满足半无头的交替卸卷要求，主要是卷取机卸卷速度慢和横移小车移动速度慢。
由于芯轴收缩速度慢，为了保证正常卸卷，在不轧制半无头的情况下，将DC2芯轴支撑延时调到40S，导致卸卷速度慢。为了恢复半无头轧制，必须提高卷取机卸卷速度。更换了芯轴涨缩速度控制阀，提高了芯轴涨缩速度，并将芯轴支撑延时逐渐由40S调整为10S。
1#，2#横移小车在高速下将钢卷从每个卸卷小车运送到钢卷运输设备上。两个横移小车在共用轨上运行。横移小车由液压缸驱动鞍座有足够配合卸卷小车的托卷臂卸卷，并且配合步进梁输送装置将卷运走，由具有两种速度的开/关阀控制。横移小车移动速度慢，影响卸卷节奏，通过调整比例控制阀，提高了横移小车的速度。
3.4 剪出口夹送辊、1#卷取机底辊不回位
剪出口夹送辊安装在高速飞剪后，用于输送钢带到卷取机，上夹送辊轴承座在机架窗口内，由气缸驱动上下滑动，上夹送辊间隙由电动丝杠控制。模拟过程中，上夹送辊不抬起。查找原因是限位开关掉，无跟踪信号，导致上夹送辊不抬起，限位开关恢复后，此问题得以解决。
1#卷取机液压式下夹送辊有一个钢带转换机构，通过改变夹送辊倾斜角度来实现，目的是在半无头轧制时由高速飞剪剪断的钢带，进入每个卷取机，下夹送辊转换机构由球面丝杠和产生平衡力的液压缸组成，由电机驱动球面丝杠，并移动下夹送辊。下夹送辊不能回位，主要是限位开关老化严重，更换后动作正常。
3.5剪切点跟踪问题
高速飞剪剪切点跟踪不准，主要是设定卷重比例为1：1，但所出卷重为12.87：22.56，差距较大。通过控制程序改进跟踪计算，跟踪点有所改善，但剪切点仍不太准确。根据实际卷重比例情况修改设定卷重比例，目前能达到所出卷重比例为24：24.48，跟踪基本无问题，为下一步实现多分割提供了必要条件。
4、结束语
唐钢利用调试初期的半无头轧制经验，经过实践积累与自主创新，利用半年的时间进行设备恢复和程序改进，恢复了半无头轧制功能并成功完成了1切3的轧制。下一步是继续进行多切分试轧，并实现变厚规格轧制功能。
参考文献：
[1]张成瑞，半无头轧制的关键技术和装备.轧钢，2002，19（2）：35-36
[2]章岚，唐钢1810mm生产线半无头轧制的关键设备.轧钢，2007，24（1）：39-41
[3]王天义，唐钢超薄热带生产线技术集成与自主创新.钢铁，2006，41（3）：1-7
[關键词]：半无头轧制 高速飞剪 薄板坯连铸连轧 高速卷取机
中图分类号：TG333.2+4 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）10- 0247–01
1、 前言
唐钢薄板坯连铸连轧生产线在调试阶段（2003年）进行了半无头轧制试验，调试了相关设备功能，并对部分设备功能进行了修改和完善，成功进行了“一切分”到“四切分”的半无头轧制生产，并采用FGC的半无头方式轧制最薄规格1.6mm，未采用FGC的半无头方式轧制最薄规格1.4mm，半无头方式轧制最厚规格4.0mm，最宽规格1500mm。但由于半无头轧制对设备和程序维护要求很高，近年来未能满足半无头轧制生产条件。唐钢从2010年初开始自主恢复半无头轧制功能，目前已经成功轧制3分割。
2、 半无头轧制的关键技术设备及问题
唐钢薄板坯连铸连轧主要是在轧机后部配备专用的高速飞剪、高速通板装置和2台高速地下卷取机来实现半无头轧制工艺。
高速飞剪位于精轧机后输出辊道上，双地下卷取机前，进行定尺剪切。剪刃的剪切动作由两部分运动合成，在正常生产时电机驱动转鼓按照设定的速度转动，使剪刃的线速度与带钢速度匹配；上下转鼓的轴安装在偏心套中，上下偏心套之间有同步齿轮连结，偏心套的驱动轴由伺服电机驱动，可实现精确的速度和角度控制，通过偏心轴的转动实现上下转鼓的相互接近和分开，最终实现剪刃的重合，完成对带钢的剪切。上下转鼓的齿轮箱由液压缸驱动，可以在垂直方向上移动，根据不同的工作状态调整转鼓剪切线与轧制线之间的位置。在剪切过程中由控制系统完成转鼓的转动和偏心套的同步控制，使带钢顺利剪切。
高速通板装置位于2台地下卷取机前的辊道上。对于厚度薄的热轧带钢，其头部在轧机和辊道等设备上通过时，由于带钢温度高，厚度又很薄，因此在长度方向上的刚度很低，如果通板的速度超过一定范围，将会使带钢头部产生飞飘，造成头部堆钢。为了保证带头高速稳定穿带，使用了高速通板装置。
高速地下卷取机主要是带钢被高速飞剪切开后，由2台地下卷取机进行高速交替卷取。在前一卷带钢的尾部和后一卷带钢的头部顺利分开，必需保证另一台卷取机处于等待位，导入不同的卷取机，以实现高速分卷。
3 、生产过程中的问题及解决方案
为了恢复半无头轧制主要从如何合理安排生产及系统自动生成卷数据；卷取机节奏慢；高速飞剪零点不对位；剪出口夹送辊、底辊不回位；剪切点跟踪不准等方面解决问题。
3.1合理安排生产及系统自动生成卷数据
半无头在薄板坯连铸连轧生产线上生产组织和节奏控制上有很大难度，主要从铸坯长度、成卷重量和是否双流生产上进行考虑。目前为了解决由于轧制事故导致的连铸停浇，半无头轧制基本上在连铸倒浇次期间模拟、生产，铸坯长度以45米2分割为主，卷重以1：1为主，这样解决了处理事故难度大的缺点，以保证正常的生产节奏。
ERP系统使用后，轧制半无头在成卷后板坯数据不能自动生成两块数据，导致三级不能正常判定，影响判定、发货等流程。例如：一块48米的长板坯号为0106700D10，成卷后卷号为0807AE139、140，两卷坯号皆为0106700D10，ERP不能判定。为了解决此问题，又考虑到轧制条件，提高随机性，从程序上把铸坯长度大于40米的认为是长坯，坯号末位由0改为1，例如：本应为0108289B10，轧机要长坯后连铸改为0108289B11，成卷后自动第一块为0108289B11，第二块为0108289B12。
通过以上生产的安排及卷数据生成程序的修改，已能合理安排生产，并能自动生成卷数据，不影响判定、发货流程。
3.2高速飞剪零点不对位
高速飞剪为偏心转鼓剪，转鼓的旋转和剪切是分开的，上下转鼓的旋转速度与钢带速度同步，当飞剪接到剪切命令，偏心轴启动驱动上下转鼓靠拢，使剪刃重合，钢带被剪断。
在模拟过程中，发现零点不对位，角度差180°，导致高速飞剪不能正常剪切。调整高速飞剪转鼓角度后，剪切零位正常，满足了剪切条件。
3.3卷取机节奏慢
测量卷取机的一个卸卷周期，发现不能满足半无头的交替卸卷要求，主要是卷取机卸卷速度慢和横移小车移动速度慢。
由于芯轴收缩速度慢，为了保证正常卸卷，在不轧制半无头的情况下，将DC2芯轴支撑延时调到40S，导致卸卷速度慢。为了恢复半无头轧制，必须提高卷取机卸卷速度。更换了芯轴涨缩速度控制阀，提高了芯轴涨缩速度，并将芯轴支撑延时逐渐由40S调整为10S。
1#，2#横移小车在高速下将钢卷从每个卸卷小车运送到钢卷运输设备上。两个横移小车在共用轨上运行。横移小车由液压缸驱动鞍座有足够配合卸卷小车的托卷臂卸卷，并且配合步进梁输送装置将卷运走，由具有两种速度的开/关阀控制。横移小车移动速度慢，影响卸卷节奏，通过调整比例控制阀，提高了横移小车的速度。
3.4 剪出口夹送辊、1#卷取机底辊不回位
剪出口夹送辊安装在高速飞剪后，用于输送钢带到卷取机，上夹送辊轴承座在机架窗口内，由气缸驱动上下滑动，上夹送辊间隙由电动丝杠控制。模拟过程中，上夹送辊不抬起。查找原因是限位开关掉，无跟踪信号，导致上夹送辊不抬起，限位开关恢复后，此问题得以解决。
1#卷取机液压式下夹送辊有一个钢带转换机构，通过改变夹送辊倾斜角度来实现，目的是在半无头轧制时由高速飞剪剪断的钢带，进入每个卷取机，下夹送辊转换机构由球面丝杠和产生平衡力的液压缸组成，由电机驱动球面丝杠，并移动下夹送辊。下夹送辊不能回位，主要是限位开关老化严重，更换后动作正常。
3.5剪切点跟踪问题
高速飞剪剪切点跟踪不准，主要是设定卷重比例为1：1，但所出卷重为12.87：22.56，差距较大。通过控制程序改进跟踪计算，跟踪点有所改善，但剪切点仍不太准确。根据实际卷重比例情况修改设定卷重比例，目前能达到所出卷重比例为24：24.48，跟踪基本无问题，为下一步实现多分割提供了必要条件。
4、结束语
唐钢利用调试初期的半无头轧制经验，经过实践积累与自主创新，利用半年的时间进行设备恢复和程序改进，恢复了半无头轧制功能并成功完成了1切3的轧制。下一步是继续进行多切分试轧，并实现变厚规格轧制功能。
参考文献：
[1]张成瑞，半无头轧制的关键技术和装备.轧钢，2002，19（2）：35-36
[2]章岚，唐钢1810mm生产线半无头轧制的关键设备.轧钢，2007，24（1）：39-41
[3]王天义，唐钢超薄热带生产线技术集成与自主创新.钢铁，2006，41（3）：1-7