摘要:平整是生產優(yōu)質薄板、確保冷軋板帶鋼成品質量的關建工序,它對于提高產品質量、控制板形、根據(jù)用戶需要使板帶鋼具有合適的力學性能和表面狀態(tài)等起著重要的作用。作為成品的帶鋼在出廠之前,必須進行小變形量的平整軋制。本文主要介紹了帶鋼延伸率自動控制系統(tǒng)其中包含延伸率的測量、計算,帶鋼的延伸率控制策略。
關鍵詞:帶鋼延伸率;軋制力;張力;速度
引言:
萊鋼平整機組布置在上工序罩式退火爐之后,在退火工序中由于再結晶,產生了應變時效,即出現(xiàn)了較長的屈服平臺,只要稍稍給予輕度沖壓加工,帶鋼表面就會產生拉伸應變和不規(guī)則的滑移線。因此要對退火后的冷軋帶鋼進行輕度軋制處理,以消除屈服平臺,防止沖壓成形時產生滑移線,給出必要的力學性能,改善帶鋼的板形質量,調整并給出帶鋼表面的光亮度和粗糙度,使其具有良好的機械物理性能和表面質量。該機組在生產應用中實現(xiàn)了延伸率的精確控制,取得良好效果。
1.帶鋼延伸率的測量
一般情況下采用激光測速儀和脈沖編碼器在線測速裝置,可以準確的測量和控制帶鋼延伸率。平整機組利用這兩種測速裝置來調節(jié)帶鋼的延伸率,并取得了顯著的成效。編碼器測量是指兩個脈沖編碼器安裝在平整機入出口張力輥的端點,把帶鋼速度傳送到延伸率測量模塊,從而測出帶鋼延伸率,但張力到一定程度時張力輥有可能打滑,造成測量誤差。激光測速儀測量的是輥縫兩邊的帶鋼速度,通過脈沖的接口,激光測速儀將帶鋼長度轉換成脈沖寬度,發(fā)送到帶延伸率控制系統(tǒng);或者通過并行速度接口,激光測速儀將帶鋼長度轉換成速度信號,發(fā)送到帶鋼延伸率控制系統(tǒng)。
延伸率是平整中最基本的工藝參數(shù),平整道次壓下量很小,只有微米級,用測厚儀幾乎測不出平整機出口側與人口側的帶鋼厚度偏差,因此,就用測量帶鋼延伸率的方法作為測量其厚度變化的等效值。
2.帶鋼延伸率的計算
當一段帶鋼通過平整機時,它的長度就會有一定的增量,先用表示入口側帶鋼長度,用表示出口側帶鋼長度為:
式中,、為入口與出口側脈沖值;、為入口與出口側輥直徑;、為入口與出口側脈沖發(fā)生器每轉脈沖數(shù);、為入口與出口側張力輥傳動比。
因此,實際延伸率計算式為:
式中,、為入口與出口側每個脈沖的測量值。每個脈沖的測量長度要以每個脈沖跳度的額定測量長度而定。
3.延伸率控制策略
根據(jù)控制方式有軋制壓力控制方式、張力控制方式、速度控制方式,所以影響帶鋼延伸率的參數(shù)就是軋制壓力、張力和速度。帶鋼延伸率控制策略的核心就是延伸率的調節(jié),是實際的延伸率與測量的延伸率做比較,利用這個差值去改變能夠影響延伸率的幾個參數(shù)值,以達到我們預期的延伸率值。
3.1軋制壓力控制方式
軋制壓力延伸率控制方式,平整機的開卷機、入口張力輥、出口張力輥均采用張力環(huán)控制方式。平整機通過軋制壓力變化來控制延伸率。延伸率給定值與延伸率實測值之差轉變成相應的附加軋制壓力給定值。修改原有的給定平整軋制壓力,來實現(xiàn)對帶鋼延伸率進行控制。用軋制壓力方式調節(jié)帶鋼延伸率的效果是,帶鋼越薄,調節(jié)帶鋼延伸率的效果越差。帶鋼越厚,調節(jié)帶鋼延伸率的效果越好。
3.2張力控制方式
張力延伸率控制方式,用調節(jié)帶鋼張力實現(xiàn)帶鋼延伸率的自動控制,就是將延伸率的給定值與實際測量值之差轉變成相應的附加軋制張力給定值,修改原有的給定平整入口、出口張力,改變帶鋼延伸率,來實現(xiàn)對帶鋼延伸率的自動控制。平整機的開卷機、入口張力輥、出口張力輥均采用張力環(huán)控制方式。用張力方式調節(jié)帶鋼延伸率的效果是,帶鋼越薄,調節(jié)帶鋼延伸率的效果越好。帶鋼越厚,調節(jié)帶鋼延伸率的效果越差。
3.3速度控制方式
速度延伸率控制方式,平整機的開卷機、入口張力輥、出口張力輥均采用速度環(huán)控制方式。按目標延伸率計算前后張力輥的速度差,在軋制壓力基本恒定的情況下,利用延伸率給定值與延伸率實際值(實測的)之間的差值,產生一個附加的速度給定值去改變前后張力輥的速度,從而實現(xiàn)對帶鋼延伸率的控制。此時入出張力輥都處于速度控制狀態(tài),改變了入出速度,也就改變了前后張力輥的速度差,最終改變了帶鋼的張力。利用這個張力就可以改變帶鋼的實際延伸率。但此時帶鋼張力的大小不是由張力控制系統(tǒng)控制的。由于速度差產生張力的變化,因此速度延伸率控制是一種高精度延伸率控制方式。
結束語
對板厚≤lmm的帶鋼來說,易采用張力調節(jié)控制延伸率方式,對板厚≥lmm的帶鋼來說,易采用壓力調節(jié)控制延伸率方式。速度調節(jié)控制延伸率方式,適用于高精度延伸率控制產品的生產。
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