供稿|張維召 / ZHANG Wei-zhao

2180軋機(jī)穩(wěn)定控制技術(shù)

Stability Control Technology of 2180 PL-TCM

供稿|張維召 / ZHANG Wei-zhao

作者單位：邯鋼集團(tuán)邯寶鋼鐵有限公司，河北 邯鄲 056003

內(nèi)容導(dǎo)讀

邯鋼2180酸軋機(jī)組對(duì)板形要求非常嚴(yán)格，軋機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品板形質(zhì)量。機(jī)組通過對(duì)軋機(jī)穩(wěn)定控制技術(shù)研究分析，優(yōu)化了軋機(jī)控制模式、彎輥力和CVC位置值，評(píng)估軋輥影響，從而有效改善了產(chǎn)品板形。

軋機(jī)控制系統(tǒng)是提高冷軋板厚精度，控制板形，提高帶材合格率的重要技術(shù)，軋機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)控制精度。邯鋼2180 mm酸軋生產(chǎn)線產(chǎn)品設(shè)計(jì)面對(duì)的是高檔家電板和汽車板，對(duì)板形的要求非常嚴(yán)格，改善冷硬卷的板形對(duì)于提升質(zhì)量、提高產(chǎn)量、降廢減損意義重大，邯鋼2180 mm酸軋生產(chǎn)線實(shí)踐證明通過提高軋機(jī)穩(wěn)定控制水平，使產(chǎn)品板形質(zhì)量大幅度提高，板帶產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

軋機(jī)穩(wěn)定控制研究思路

針對(duì)酸軋控制缺陷成立攻關(guān)小組，經(jīng)過長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)、大量數(shù)據(jù)分析，總結(jié)影響軋機(jī)穩(wěn)定的因素，研究?jī)?yōu)化壓下量分配、彎輥力和CVC位置調(diào)整、軋輥影響等關(guān)鍵控制參數(shù)，制定切合實(shí)際的可控措施，固化到生產(chǎn)執(zhí)行中，實(shí)現(xiàn)機(jī)組穩(wěn)定過程能力控制，提高了下線帶鋼平直度，確保帶鋼板形和厚度精度。

軋機(jī)穩(wěn)定控制技術(shù)

F5控制模式優(yōu)化

2180 mm酸軋機(jī)組的F5機(jī)架是成品機(jī)架，其主要作用是保證成品厚度的精確和改善前面機(jī)架出現(xiàn)的板形問題。因此F5機(jī)架軋制力大小和壓下量的分配就顯得尤為重要。F5機(jī)架軋制模式分為恒軋制力模式(Roll force)和位置控制模式(Position)。結(jié)合本線生產(chǎn)產(chǎn)品的鋼種強(qiáng)度變化范圍較大，寬度、厚度規(guī)格較多，以及F5機(jī)架工作輥使用毛化輥的工作特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)F5機(jī)架使用位置控制模式可以降低前面4個(gè)機(jī)架的軋制力，但F5機(jī)架的軋制力過大造成板形難以控制。而使用恒軋制力模式，相當(dāng)于將F5機(jī)架作為平整機(jī)來使用，有效的改善了板帶浪形缺陷。同時(shí)，通過對(duì)F5機(jī)架的軋制力對(duì)板形的影響進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤、測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在軋輥、乳化液、產(chǎn)品規(guī)格等外界條件相同，前四組機(jī)架軋制力相近的情況下，F(xiàn)5機(jī)架軋制力與板形IU值有著密切的關(guān)系，見圖1。

圖1　F5機(jī)架單位軋制力對(duì)板形的影響

IU值越小，板帶的平直度越好。從圖1可以看出，F(xiàn)5機(jī)架的單位軋制力在5.1 MN時(shí)，板形IU值最小，說明本機(jī)組的F5機(jī)架使用恒軋制力模式，并且將單位軋制力設(shè)定為5.1 MN時(shí)，能有效改善板帶浪形缺陷。生產(chǎn)實(shí)踐證明，優(yōu)化后浪形缺陷降低了60%。

彎輥力和CVC位置值優(yōu)化

彎輥力和CVC軸向位置都可用來克服和消除板形缺陷。彎輥力是第一調(diào)節(jié)手段，但長(zhǎng)時(shí)間處于高彎輥力的狀態(tài)下，必須調(diào)節(jié)CVC位置，讓工作輥獲得新的合適的軋輥凸度，才能達(dá)到控制板形的目的，CVC位置值(shifting)的合理設(shè)定不但能配合彎輥力有效的改善板形，同時(shí)還可大幅度降低彎輥力，增加彎輥力的可調(diào)范圍。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將產(chǎn)品寬度劃分成9組，每組設(shè)定不同的CVC位置值(shifting)，觀察軋制效果，看板形是否滿足要求。最終確定了一組可適用生產(chǎn)的參數(shù)值，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，效果良好。

圖2、圖3是CVC位置值優(yōu)化前的彎輥力和板形指標(biāo)情況。圖4、圖5是優(yōu)化后的彎輥力和板形指標(biāo)情況。對(duì)比可以看出，優(yōu)化前，彎輥力已調(diào)節(jié)到最大，板形仍不容樂觀，優(yōu)化后，彎輥力和板形得到了較大的改善。

圖2　優(yōu)化前的彎輥力

圖3　優(yōu)化前的板形

圖4　優(yōu)化后的彎輥力

軋輥影響評(píng)估

在一定軋制條件下，軋輥換輥公里數(shù)直接決定了軋輥輥型磨損程度，間接決定了冷軋帶鋼板形質(zhì)量。通過對(duì)下機(jī)軋輥輥型磨損以及對(duì)軋輥軋制狀況跟蹤，對(duì)軋輥軋制公里數(shù)作出調(diào)整。

圖5　優(yōu)化后的板形

軋制公里數(shù)對(duì)軋輥輥型磨損影響如圖6所示，當(dāng)中間輥在軋制到300 km時(shí)，板形和軋輥的磨損達(dá)到了一個(gè)最佳的平衡狀態(tài)，因此對(duì)軋機(jī)的軋輥數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新的設(shè)定。

跟蹤下線板形數(shù)據(jù)，用六西格瑪工具分析酸軋線下線帶鋼平直度對(duì)汽車板板形影響指數(shù)達(dá)94.1%，使帶鋼板形CPK因子由1.0提高到1.33。

圖6　軋制公里數(shù)與板形控制、軋輥磨損量的關(guān)系

結(jié)論

通過對(duì)2180 mm酸軋軋機(jī)穩(wěn)定控制技術(shù)研究，使酸軋機(jī)組板形得到了極大的提高，減少冷硬卷浪板造成的降級(jí)數(shù)量和軋機(jī)堆鋼斷帶事故，一級(jí)品提高至99.6%，連退、鍍鋅也未發(fā)生因板形原因造成停產(chǎn)事故，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的穩(wěn)定生產(chǎn)。

作者簡(jiǎn)介：張維召(1972—)，男，軋鋼高級(jí)工程師，2007年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)材料工程專業(yè)碩士研究生，現(xiàn)為邯鋼集團(tuán)邯寶冷軋廠酸軋車間主任。

DOI:10.3969/j.issn.1000－6826.2015.04.14