王志國

邯鄲鋼鐵集團公司冷軋廠，河北邯鄲 056015

邯鋼冷軋廠酸軋線是一條年生產(chǎn)能力為130萬噸的現(xiàn)代化水平生產(chǎn)線。其產(chǎn)品為冷硬卷，超過60%的冷硬卷進入罩式退火爐退火然后進入平整機平整，另外一部分進入鍍鋅線進行鍍鋅。罩式爐在生產(chǎn)時有以下特點：第一，在吊卷時采用豎式吊卷（如圖1）；第二，鋼卷要在爐中退火——先加熱再冷卻將近30個小時。這兩點會直接造成鋼卷坍塌或黏結(jié),即如果酸軋線卷取機的張力太大，卷取過緊，在罩式爐退火后鋼卷黏結(jié)，進入平整機開卷時帶鋼會撕裂；如果酸軋線卷取機的張力太小，卷取過松，鋼卷會坍塌。這一問題會致使整卷產(chǎn)品變成廢品，給公司造成了巨大的經(jīng)濟損失。為了徹底解決這一問題，我們對酸軋線卷取工藝做了深入的研究，通過對酸軋線二級模型中MOSRS模塊的源代碼分析，總結(jié)出了冷硬卷的卷取曲線，并對其進行了優(yōu)化，針對下道工序分別為鍍鋅和罩式爐不同的鋼卷分開處理，在軋制規(guī)程的輸出值中加入卷取機的卷取張力，并把“下道工序代碼”添加到軋制規(guī)程的輸入條件，使系統(tǒng)能根據(jù)不同的產(chǎn)品采用不同的卷取機張力曲線。之后我們又將軋制規(guī)程的帶鋼厚度參數(shù)進行細化，從而使卷取機張力曲線更加精確，使得帶鋼的黏結(jié)和塔卷率大大降低。

圖1 罩式爐豎式吊卷

首先對坍塌和黏結(jié)情況進行了分類分析，發(fā)現(xiàn)酸軋線冷硬卷在罩式爐退火過程中黏結(jié)和坍塌情況是這樣的，厚度在0.6mm以下的鋼卷經(jīng)常會出現(xiàn)坍塌，而厚度在0.8mm以上的鋼卷經(jīng)常會出現(xiàn)黏結(jié)。

其次，對酸軋線二級模型的MOSRS模塊的代碼進行分析，發(fā)現(xiàn)卷取機并非以恒張力模式工作，而是每次卷取時都會先卷出一個硬心，然后再以一個固定張力卷曲。經(jīng)總結(jié)得到了卷取機的張力設(shè)定曲線如圖2，圖中橫坐標軸為卷取時鋼卷的卷徑，縱坐標軸為卷取機的單位張力。din為張力剛剛建立起來時的卷徑，約等于卷取機芯軸直徑，我廠為610mm，dfrom為張力下降時對應(yīng)的卷徑，dto為開始用正常張力卷取時對應(yīng)的卷徑，Tmax為附加卷取張力即卷取鋼卷硬芯時的最大張力，Tbase為卷取機的基礎(chǔ)張力。

圖2 冷硬卷卷曲張力曲線

從圖2中不難看出，能調(diào)整的值有基礎(chǔ)張力Tbase，最大硬芯張力Tmax以及dfrom和dto。原來的程序中對所有品種的產(chǎn)品卷取的基礎(chǔ)單位張力只是簡單的分為30N/mm2和40N/mm2,而且硬芯卷取張力為基礎(chǔ)張力的150%。原來程序中只是用了簡單的條件語句設(shè)定下道工序為罩式爐的鋼卷用30N/mm2的基礎(chǔ)張力。

這樣顯然不能滿足我們的工藝需求，一是不便于調(diào)整參數(shù)，每次調(diào)整都要在源程序中修改，還要重新編譯，停掉在線程序才能替換。另外調(diào)整硬芯大小和附加張力的大小很復(fù)雜。為此我們修改了酸軋線二級模型中的MOSRS模塊，將“下道工序代碼”加到軋制規(guī)程入口的查詢條件，將卷取機的附加卷取張力和硬芯直徑添加到軋制規(guī)程的調(diào)整畫面。

程序的完善為問題的解決打下了基礎(chǔ)，這樣就可以直接在二級HMI上根據(jù)寬度、入口厚度、出口厚度和下道工序代碼這些條件靈活的設(shè)定卷取機卷取張力的附加值和硬芯的大小。接下來是對參數(shù)的調(diào)節(jié)，對生產(chǎn)中發(fā)生的黏結(jié)、塌卷的每一個鋼卷，查找二級日志進行認真分析檢查，發(fā)現(xiàn)帶鋼出口厚度在0.49mm～0.61mm之間的鋼卷容易發(fā)生黏結(jié)，0.61mm～0.80mm之間的鋼卷容易發(fā)生坍塌，首先把這種規(guī)格的鋼卷對應(yīng)的軋制規(guī)程進行拆分細化，后來隨著生產(chǎn)的進行，發(fā)現(xiàn)出口厚度在0.49mm～0.61mm之間的卷取張力還需進一步細化，因而把軋制規(guī)程又進一步優(yōu)化，最終拆分為0.49mm～0.51mm，0.51mm～0.55mm，0.55mm～0.61mm，0.61mm～0.80mm四個區(qū)間，以便于修改工藝參數(shù)。

然后再對“下道工序”為罩式退火爐的軋制規(guī)程中Tbase、dfrom、dto、Tmax參數(shù)進行多次嘗試性修改，對實驗鋼卷進行全過程跟蹤，最終找到針對不同厚度區(qū)間的張力曲線，使得前往罩式爐的鋼卷既不坍塌也不黏結(jié)。

根據(jù)生產(chǎn)的狀態(tài)對軋制規(guī)程進行逐步優(yōu)化后，目前下道工序為罩式退火的冷硬卷不再有黏結(jié)坍塌現(xiàn)象。

[1]王軍生，白金蘭，劉相華.帶鋼冷連軋原理與過程控制.科學(xué)出版社

[2][日]鐮田正誠 著；李伏桃，陳巋，康永林譯.板帶連續(xù)軋制.冶金工業(yè)出版社