摘要:介绍了20辊森吉米尔轧机板形控制方法和各道次板形控制要求,生产实践表明预设好第1中间辊第1道次起车值、控制好带钢板形对称和帯钢边部受力情况以及统一规范各道次的轧制板形控制均能有效避免断带,保证20辊森吉米尔轧机顺稳轧制,提高硅钢产品板形的均一性。
关键词:森吉米尔 板形 控制方法 硅钢
板形是冷轧硅钢片的质量指标之一,板形质量提高后,可以增加叠片系数以及降低磁滞伸缩⑴。由于冷轧硅钢片相比普碳钢既硬又脆,而且部分品种要求极薄的成品厚度和较高的板形合格率,所以对冷轧工艺段轧机设备的板形控制能力提出了更髙要求。
目前,国内硅钢市场的供 商在生产硅钢的冷轧工艺段轧机设备主要采用20辊森吉米尔轧机。与4辊、6辊单机架和6 辊连轧轧机相比,20辊森吉•米尔轧机具有多种控制板形的调整机构,如双AS-U (横向凸度调节)控制系统,第1中间辊横向窜辊控制、调平控制和相应的辊型控制,20辊森吉米尔轧机虽具有更强的板形控制能力,但其也同样具有可逆式冷连轧机的一些缺点,如起车轧制和用尾作业时板形变化剧烈,甚至轧制过程中,还需操作工手动控制,且工作辊直径小,弹性变形更复杂⑴。20辊森吉米尔轧机板形调控手段虽多, 但有时并不能轻易地消除复杂的不良板形。这就需要根据硅钢道次轧制的要求,形成一种各道次板形的控制方法,以保证20辊森吉米尔轧机顺稳轧制,提高硅钢产品板形的均一性。
1、板形控制
20辊森吉米尔轧机板形控制系统主要由板形检测装置、板形调节机构、板形控制和运行模型的计算机组成。其中,板形检测装置(一般为接触式板形测量根)测出带钢轧后板形,通过补偿模块对所测板形进行相应补偿,需进行的补偿有带钢边部补偿、楔形补偿和测做辐变形补偿。利用人工神经网络或其他板形分解方法.将补偿后的实测板形与冃标板形的差值分解为几种标准板形模式,乘以各口的权重因子后相加,再将各板形模式对应的权重因子输入板形数学模型,算出相应板形调节的调整量⑵。对于20辊森吉米尔轧机,板形调节的调整量即指上面4 根支撑辊双AS-U各段偏心的调整量及第1中间辊的窜辊量和调平调节c执行机构根据给出的调整量对AS-U压下及第1中间辊和调平作出相应调节.直至实测板形等于目标板形。在板形自动控制过程中,操作人员可在操作台上对控制过程 实施干预,以达到目标板形。
1.1、第1中间辊横向窜辊控制
第1中间辊轴向辊型调整机构传动原理为: 上下2个第1中间辊各用1个液压马达拖动。上下第1中间辗相互平行部分的有效宽度不仅与轴向移动距离有关,而且还决定于锥形K度值。轧制前操作工应根据所轧带钢宽度手动轴向调整。一般使有效重合宽度值为所轧带钢宽度 80%的左右⑴。轴向辊型调整效果在很大程度上决定于锥形部分的形状及锥度,后者有各种不同的形状和数值。20辊森吉米尔轧机较成熟的T(锥度)值有 265, 315, 385 mm。
1.2、双AS-U控制系统
双AS-U控制系统由4根支撑程之间的AS- U齿条啮合而成。每根支撑辊上有6个被衬轴承和7个鞍座。双AS-U控制系统有7组AS-U, 由伺服阀控制的液压缸驱动齿轮和齿条运动来驱动4根支撑辊上鞍座内的偏心环旋转,从而实现轧辊凸度调整,在轧制过程中不断地调节AS- U的位置控制板形。双AS-U控制系统对板形控制只能进行微调.
AS-U支撑辗上鞍座内的7个偏心环的转动通过中部的齿条升降带动,中间是位置固定的芯轴,芯轴外面是非正圆的偏心环,通过偏心环的转动可以对整个辐系进行压下或抬起,以此来控制局部板形⑴。支撑辊的凸度调整量经第2中 间辊和第I中间辊传到工作辊上,因此有限的 AS-U凸度调整量对工作辊形状的影响较小,只能对辊缝形状进行微量调整。调整AS-U凸度对带钢中部和边部的延伸变形有影响,如增大凸度,带钢中部延伸减小;减小凸度,带钢边部延伸增大。单独调整AS-U凸度,不足以影响板宽 1/4处的轧制力分布。
根据操作工的经验,可以把来料缺陷板形分成几个典型,它们分别会产生中浪、双边浪、左 边浪和右边浪等4种不良板形。中浪时,中部的 AS-U支撑辊通过抬起减少压下,中间辊向有锥度方向窜动;双边浪时,两头的AS-U支撑辐减少压下,中间辊向锥度相反方向窜动,以减少边部的压力;左边浪时,中间靠右部位的AS-U支撑辊施加压力,第1中间辐下辊配合调整;右边浪时,中间靠左部位的AS-U支撑辐施加压力, 第1中间辊上辑配合调整。
1.3、调平控制
当来料出现楔形时,操作工要手动调节调平旋钮,使来料楔形消除或减小。在调平过程中, 2个主液压机动作保持异向同步。此种板形调控手段针对原料楔形严重板形,多用于起车甩尾过程中的板形控制(由于20辊森吉米尔轧机属于单机架可逆式轧机,带钢头尾部经常出现起车轧制跑偏现象)。
2、轧制表
轧制表是20辊森吉米尔轧机生产工艺的核心,主要取决于原料的钢种、规格以及成品的 求等,主要包括压下、张力、轧辐使用、乳化液 流量、温度控制和目标板形等。某种硅钢的典型 轧制表见表I。
2.1、各道次板形控制要求
板形直观来说是指板带材的翘曲度,其实质是板带材内部残余应力的分布。只要板带材内部存在残余应力不均匀,即为板形不良。板形是指成品带钢断面形状和平直度2项指标,断而形状和平直度是2项独立指标,但相互之间存在着密切关系。定此描述板形通常采用长度差表示法,£表示原始轧件长度,每个纵条与原始轧件长度的差值为△L, △L/L表示该纵条的板形值。 其以I为単位,1 I相当于相对长度差为10-5 而各道次局部板形的控制就是以I为单位°
2. 1. 1、第1道次轧制
第1道次轧制的冃的是防止带钢跑偏,保证板形对称。第1中间辊控制优先,AS-U辅助, 保证带钢边部板形不大于-40一旦对称,第2 道浪为20左右。起车时调平及时调节,轧制过程中不宜频繁使用调平,否则极易产生错层。根据实际轧制情况,操作工可以手动增减前后张力,保证轧制稳定。第1道次板形控制如图 I所示。
2.1.2、中间道次轧制
第2道次轧制的目的是提高带钢温度,改善带钢边部受力状况,增加边部延伸,第1中间辊控制优先,AS-U辅助,保证带钢边部在 -20左右对称,第2道浪在20 左右;第 3, 4道次轧制的目的是持续提高带钢温度,改善带钢边部受力状况,增加边部延伸,保证带钢边部有一定边浪,主要预防后续道次轧制岀现扯断现象,第1中间辍控制优先,AS-U辅助,保证带钢边部在0 I左右,且对称。
2. 1.3、第5, 6道次轧制
第5, 6道次轧制时,随着辊系急速冷却, 辊系热凸度降低,带钢边部受力增加,所以要持续改善带钢边部受力状况,随着带钢的变薄,边部裂口情况加剧,増加边部延伸,消除第2道浪,保证带钢边部有一定边浪(20~40 1,)能有效地防止带钢扯断现象。第5, 6道次板形控 制分别如图2, 3所示。
2.2、其他
第1中间辊的起车预设值对于顺稳起车很重要。如果第I中间辊起车预设值较大,则起车时板形能会偏,旦边浪大,易断带伤辊,加速时的带钢边部受力控制,尤其是高温轧制道次,当轧机加速量较大时,这个过程中由于短时间内辊系温度骤升,热凸度增大,轧制力下降,会导致带钢边部相应拉应力剧增,如果没能及时通过第 1中间辊窜辊控制好带钢边部的受力状态,就会造成带钢扯断。所以,高温轧制时,板形会上下波动,操作工必须时刻警醒,保持板形对称,尤其是快速升速时,操作工手动窜辊必须及时控制好,控制好带钢边部受力,保证带钢边部有一定的边浪,确保顺稳轧制。
3、结语
生产实践表明,预设好第1中间根第1道次起车值、控制好带钢板形对称和带钢边部受力情况以及统一规范各道次的轧制板形控制均能有效避免断带,保证20辊森吉米尔轧机顺稳轧制, 提髙硅钢产品板形的均一性。
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