连退线炉内张力控制是连退线稳定高速运行的关键,在生产厚度0.5mm以下规格带钢时属于大马拉小车,给张力控制带来较大难度,尤其是在炉辊粗糙度下降时,常发生炉内带钢打滑、跑偏、划伤等现象,影响薄规格带钢的高速稳定运行,降低了连退线的产能,增加了连退线的生产成本和消耗。
薄规格带钢张力调节存在的问题1、张力波动及适应性
连退炉内适应的张力对带钢在炉内稳定运行,减小炉内带钢跑偏、划伤、拉窄等,起着非常重要的作用,但以下因素会影响炉内张力波动和适应性:
(1)变钢种、变规格时,炉内张力设定值会产生突变;
(2)炉子段升降速会产生张力波动,炉子入口、出口段升降速会导致炉内张力波动;
(3)不同运行速度以及炉内温度场的变化会造成带钢在炉内的伸缩区段变化;
(4)炉子工艺温度的变化会造成带钢加热延伸、冷却收缩率的变化。所以同一钢种、同一规格带钢采用固定的炉内张力较难适应不断变化的炉况,尤其是在炉辊粗糙度下降、生产薄规格带钢张力设定值较小时,常发生炉内带钢打滑、跑偏、划伤等现象。
2、同一控制分区相邻道次张力差
张力闭环控制的张力实际是炉辊处带钢的张力,同一张力控制分区不同道次带钢的实际张力根据其前后分区的张力值近似等阶梯变化,
产生相邻道次带钢张力差较大的主要因素有:
(1)张力调节器分区控制,不单独调节各炉辊张力;
(2)不同道次的带钢处在不同的温度区域,带钢的延伸或收缩率不同;
(3)炉辊的粗糙度差异。
在生产厚规格带钢时,因炉内张力设定值较大,每一道次炉辊的实际张力和转矩也较大,因此炉辊的负荷平衡能力较强,即使张力波动或相邻道次张力差较大,也不易产生炉辊打滑和跑偏。但薄规格带钢张力设定值较小,每一道次的实际张力也较小,在一定的张力差下,有些炉辊可能处于临界打滑状态,该炉辊打滑后张力分隔的任务就由同一区段的其他炉辊承担,又可能导致同一区域其他炉辊打滑,最终导致整段炉辊打滑,张力控制处于恶性循环,张力调节器输出到限幅值,带钢划伤明显增多,带钢跑偏难以控制,这种现象尤其会发生在温度变化率大、炉辊较多的预热段、缓冷段和终冷段。1
内张力控制优化措施炉内带钢张力控制优化的目标是减小炉内张力波动,减小带钢与炉辊打滑和划伤,尽可能实现炉内张力与速度、温度等炉况相适应。
1、减小炉内张力波动
要让炉内带钢张力与炉况尽可能适应,首先要解决炉内张力波动问题,通过以下措施可减小炉内张力波动:
(1)减小连退线入口段升、降速率,可减小炉子入口活套拉套和充套时的张力波动,减小入口双层剪带尾分切时的张力波动,从而减小活套张力波动导致的炉子段张力波动;
(2)减小平整机段升、降速率,可减小炉子出口活套拉套和充套时的张力波动,从而减小活套张力波动导致的炉子段张力波动。
2、张力调节器输出限幅控制
根据工艺要求,加热段、均热段、缓冷段等工艺温度存在跳跃性变化,造成带钢在炉内的伸缩不同,可采用带钢温度作为判断条件,设定更多级次的张力调节器相对限幅值,以适应不同温度炉况,减小对张力设定值适应性的要求。1
本词条内容贡献者为:
李斌 - 副教授 - 西南大学