[发明专利]一种热轧卷取张力的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域的制造控制方法，尤其涉及带钢热轧之后进行卷取的控制方法。

背景技术

评估热轧带钢的质量有两项重要指标：一是带钢宽度质量，一是带钢卷形质量。一般情况下，热轧带钢的宽度精度必须控制在0-20mm的精度范围内，如果带钢宽度低于目标宽度，就会被视为不合格产品。即带钢宽度只允许有20mm以内的正公差，不允许出现负公差。热轧带钢的宽度质量主要由粗轧和精轧机组控制。一般认为，一旦带钢由粗轧和精轧机组轧制完毕，带钢的尺寸规格就已经基本定形，但近年来发现，位于精轧机组后的卷取机组对带钢宽度质量也有一定的影响。卷形也是衡量热轧带钢产品质量的一项重要质量指标。热连轧机组向外部用户提供产品通常是以卷或板的形式，对冷轧和精整等内部用户全部是以卷的形式供料。所以无论是内部用户还是外部用户，都对卷形质量有着较苛刻的要求，用户要求钢卷端面整齐，无扁卷、松卷和边部损伤等缺陷。

卷取机是热轧生产线的重要设备，用于将轧制的成品热轧带钢卷成钢卷。卷取机位于精轧机组后，为热连轧生产线的最后一道工序。如图1所示，卷取机主要包括辊道11、侧导板12、夹送辊13、三根助卷辊14和卷筒15等主要设备。其中辊道11主要负责将带钢由精轧机组输送至卷取机。侧导板12的主要作用是对中带钢。夹送辊13的主要作用是在头部咬钢阶段对带钢施加一定的夹紧力，同时对其实施第一次弯曲变形；在尾部卷取阶段对带钢施加稳定的张力，以保证良好的卷形质量。助卷辊14帮助弯曲带钢，并使带钢紧紧缠绕上卷筒15。卷筒15是卷取机的核心设备，在带钢缠绕上后，对其施加前向张力，以确保卷形质量合格。

但是目前使用卷取机对带钢进行卷取后，经常出现带钢质量缺陷。2001年以来，宝山钢铁股份公司2050热轧机组在生产一些种类的带钢时，在距离带钢头部约150m处出现不同程度的宽度拉窄现象，造成批量带钢宽度临时封锁，其中厚度规格≤2.5mm的薄板封锁率几乎达100％。由于拉窄程度严重，宽度封锁量大，且易拉窄带钢的生产比重不断增加，必须尽快寻求对策。而后经过试验，证明带钢头部宽度拉窄与卷取机咬钢过程有关。图2所示的是带钢在卷取过程中的拉窄位置。卷取机的工作过程为：在带钢头部缠绕上卷筒以前，为了尽快绷紧松弛的带钢，夹送辊23、助卷辊24以及卷筒25均以一定的超前速度运行，当带钢头部运行到卷筒25时，卷筒实际力矩开始上升，当达到卷筒设定力矩后，卷筒25由速度控制切换为力矩控制，通过调节电机的输出力矩设定值，使带钢承受一定的张力并以该张力进行卷取，当带钢尾部离开精轧机末端机架时，夹送辊23承担的后向张力加大，同时，卷筒25由力矩控制切换回速度控制，以同步速度运转，当带钢尾部运行到夹送辊23时，夹送辊23由力矩控制切换回速度控制，以滞后速度运转，同时卷筒25开始慢慢减速直到卷取完毕后停止。其中当带钢头部缠绕上卷筒25以前，辊道21、夹送辊23、助卷辊24和卷筒25都采用比带钢运行速度快的超前速度设定，松弛的带钢突然被绷紧，此时就容易发生拉窄现象。带钢头部由精轧末机架轧出后，需要通过层流冷却装置26进行性能控制，温度骤降。所以带钢被拉窄的部位一般发生在温度最高，塑性最低的精轧出口处27。