供稿|張維召 / ZHANG Wei-zhao

2180軋機穩(wěn)定控制技術

Stability Control Technology of 2180 PL-TCM

供稿|張維召 / ZHANG Wei-zhao

作者單位：邯鋼集團邯寶鋼鐵有限公司，河北 邯鄲 056003

內容導讀

邯鋼2180酸軋機組對板形要求非常嚴格，軋機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響產品板形質量。機組通過對軋機穩(wěn)定控制技術研究分析，優(yōu)化了軋機控制模式、彎輥力和CVC位置值，評估軋輥影響，從而有效改善了產品板形。

軋機控制系統(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，軋機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響系統(tǒng)控制精度。邯鋼2180 mm酸軋生產線產品設計面對的是高檔家電板和汽車板，對板形的要求非常嚴格，改善冷硬卷的板形對于提升質量、提高產量、降廢減損意義重大，邯鋼2180 mm酸軋生產線實踐證明通過提高軋機穩(wěn)定控制水平，使產品板形質量大幅度提高，板帶產品質量達到國內先進水平。

軋機穩(wěn)定控制研究思路

針對酸軋控制缺陷成立攻關小組，經過長期的統(tǒng)計、大量數據分析，總結影響軋機穩(wěn)定的因素，研究優(yōu)化壓下量分配、彎輥力和CVC位置調整、軋輥影響等關鍵控制參數，制定切合實際的可控措施，固化到生產執(zhí)行中，實現機組穩(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。

軋機穩(wěn)定控制技術

F5控制模式優(yōu)化

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

圖1　F5機架單位軋制力對板形的影響

IU值越小，板帶的平直度越好。從圖1可以看出，F5機架的單位軋制力在5.1 MN時，板形IU值最小，說明本機組的F5機架使用恒軋制力模式，并且將單位軋制力設定為5.1 MN時，能有效改善板帶浪形缺陷。生產實踐證明，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。彎輥力是第一調節(jié)手段，但長時間處于高彎輥力的狀態(tài)下，必須調節(jié)CVC位置，讓工作輥獲得新的合適的軋輥凸度，才能達到控制板形的目的，CVC位置值(shifting)的合理設定不但能配合彎輥力有效的改善板形，同時還可大幅度降低彎輥力，增加彎輥力的可調范圍。

結合現場實際情況，將產品寬度劃分成9組，每組設定不同的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的參數值，經生產實踐證明，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情況。圖4、圖5是優(yōu)化后的彎輥力和板形指標情況。對比可以看出，優(yōu)化前，彎輥力已調節(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

軋輥影響評估

在一定軋制條件下，軋輥換輥公里數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量。通過對下機軋輥輥型磨損以及對軋輥軋制狀況跟蹤，對軋輥軋制公里數作出調整。

圖5　優(yōu)化后的板形

軋制公里數對軋輥輥型磨損影響如圖6所示，當中間輥在軋制到300 km時，板形和軋輥的磨損達到了一個最佳的平衡狀態(tài)，因此對軋機的軋輥數據進行了重新的設定。

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

圖6　軋制公里數與板形控制、軋輥磨損量的關系

結論

通過對2180 mm酸軋軋機穩(wěn)定控制技術研究，使酸軋機組板形得到了極大的提高，減少冷硬卷浪板造成的降級數量和軋機堆鋼斷帶事故，一級品提高至99.6%，連退、鍍鋅也未發(fā)生因板形原因造成停產事故，實現了機組的穩(wěn)定生產。

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

DOI:10.3969/j.issn.1000－6826.2015.04.14