李學(xué)明，吳 翔，周焱民

（新余鋼鐵股份有限公司，江西338001）

0 引言

因板帶軋機的彈跳曲線不是一個完全線性的直線，特別是在軋制力偏小時，各機械部件之間存在間隙，非線性關(guān)系越發(fā)明顯，且不穩(wěn)定，在每次換輥后都會有一定的變化，所以輥縫的實際零位很難確定。軋機調(diào)零就是為了確定一個比較可靠的零位，避開低軋制力段的非線性關(guān)系，提高輥縫設(shè)定精度[1]，這一過程稱為軋機零調(diào)（也稱為壓靠）。實際操作時，在空載情況下對軋機壓下施加一定的軋制工作力，使上下工作輥緊密貼合，當(dāng)工作力達到一定程度時（一般在20 000～25 000 KN區(qū)間內(nèi))，系統(tǒng)得到軋機輥縫位置基準(zhǔn)點，此基準(zhǔn)點稱為零輥縫，據(jù)此圧靠零調(diào)值來調(diào)整軋制預(yù)排壓下規(guī)程，確保軋制輥縫值滿足軋制厚度精度要求。

但在實際壓靠零調(diào)過程中，因系統(tǒng)或操作方式不當(dāng)，多次導(dǎo)致坐輥事故發(fā)生，而處理此類故障須花費很長的時間（一般每次處理時間在3小時左右），不但同時增加了維護人員維護量，而且也影響了生產(chǎn)的順行。因此，分析坐輥產(chǎn)生的原因，優(yōu)化和改進控制措施，對減少生產(chǎn)過程中的故障具有非常積極的意義。

1 設(shè)備條件

新鋼公司中板線3 000 mm精軋機為該線2008年改擴建時投產(chǎn)，軋機壓下方式采用電動與液壓壓下相結(jié)合，AGC缸上置，具有工作輥彎輥功能，軋制過程中自動預(yù)排軋制規(guī)程，可通過手動調(diào)整輥身方向的橫向輥縫差來控制鋼板橫向同板差，改善鋼板板形。

軋機型式：四輥可逆

最大軋制壓力：60 000 KN

最大軋制速度：0～3.82～6.67 m/s

軋制額定力矩：2×1 820 KNm（1.5倍過載）

軋機剛度：≥8 500 KN/mm

工作輥彎輥力（max）：2 500 KN/每側(cè)

軋輥規(guī)格：工作輥Φ980/900×3 000 mm；支承輥Φ2 000/1 800×2 900 mm

主傳動電機：AC7000KW×2 55/130 r/min

壓下方式：電動APC+液壓APC+液壓AGC

壓下精度：0.01 mm

2 坐輥事故原因分析

中板線3 000 mm軋機曾多次發(fā)生過坐輥事故，每次事故會導(dǎo)致電動壓下螺絲被憋住，壓下無法動彈，常常造成軋機停機，嚴(yán)重時會導(dǎo)致工作輥損傷甚至斷裂，帶來較大的經(jīng)濟損失。所以需找出坐輥的根源，對控制系統(tǒng)進行改進，做好防范工作。

2.1 輥徑與實際情況不符

在軋機零調(diào)和剛度測試的過程中，換輥后的工作輥輥徑或支撐輥輥徑與實際不符。通過進一步分析發(fā)現(xiàn)，輥徑與實際情況不符的原因主要有：

（1）操作工在二級系統(tǒng)中輸入錯誤的輥徑數(shù)據(jù)；

（2）忘記輸入輥徑數(shù)據(jù)；

（3）二級系統(tǒng)輸入輥徑后發(fā)送到一級系統(tǒng)，但由于某種原因一級沒有接收到，一級系統(tǒng)還默認(rèn)上次軋輥數(shù)據(jù)。

因此，導(dǎo)致坐輥問題的根源在于軋機在零調(diào)或剛度測試過程中，由于一級系統(tǒng)的輥徑信息錯誤或與實際不符合造成。為此，只要通過采取措施，確保每次輸入與現(xiàn)場實物相符的輥徑便可。

2.2 TDC程序輸入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

支承輥使用到一定的程度，經(jīng)多次磨削，軋輥直徑也相應(yīng)變小，根據(jù)直徑減少量，在下支承輥軸承座的底部加墊一塊30～60 mm的墊板，但有時輸入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或在輥縫計算中沒有考慮到額外加厚的部分，即會造成輥縫計算錯誤，從而導(dǎo)致坐輥。

針對這種情況，可以在HMI畫面上增加加墊厚度輸入值，在TDC程序中連入此輸入值再進行輥縫的計算。

2.3 電動壓下下降按鈕粘（卡）死

有些按鈕使用年限較久或者質(zhì)量差，都會導(dǎo)致按鈕粘（卡）死，一旦在手動狀態(tài)下，下降按鈕粘（卡）死，就會導(dǎo)致電動壓下一直往下壓而無法停止，從而造成坐輥。

按鈕粘（卡）死的情況可以盡量減少，但卻無法避免，所以要想完全杜絕此類事故，必須增加輥縫聯(lián)鎖保護，也就是手動狀態(tài)下，設(shè)置電動壓下最下限保護，確保手動狀態(tài)下實際輥縫大于零。

2.4 新?lián)QHGC油缸或活塞尺寸發(fā)生變化

更換HGC油缸后，新?lián)Q上去的HGC油缸高度尺寸或活塞尺寸發(fā)生變化，但在程序中沒有及時修改過來，從而造成輥縫計算不準(zhǔn)，引起坐輥事故。

3 改進措施

根據(jù)上述分析統(tǒng)計的四種引起坐輥的情況，針對其產(chǎn)生原因，我們分別給出了不同的解決策略，具體改進措施如下：

3.1 輥徑與實際情況不符的改進措施

更改TDC程序和WINCC畫面，實現(xiàn)軋輥數(shù)據(jù)不符報警功能，提醒操作人員確認(rèn)軋輥數(shù)據(jù)正確，同時還制定相應(yīng)的聯(lián)鎖。具體改進措施如下：

（1）在一級WINCC服務(wù)器上更改WINCC畫面，在零調(diào)和剛度測試畫面上增加一子畫面。子畫面擋住零調(diào)“開始”按鈕，操作工必須確認(rèn)軋輥數(shù)據(jù)無誤后并點擊確定才能進行零調(diào)或剛度測試，如圖1所示。

（2）在子畫面上接入一級軋輥輥徑數(shù)據(jù)和軋輥輥徑數(shù)據(jù)輸入更新時間，且當(dāng)接受軋輥數(shù)據(jù)時間改變時，字體變大且變紅，如圖2、圖3所示。

圖1 零調(diào)畫面

圖2 增加子畫面

圖3 顯示軋輥輥徑數(shù)據(jù)及換輥時間

（3）零調(diào)畫面“開始”按鈕的聯(lián)鎖。如果換輥后軋輥數(shù)據(jù)沒有更新，零調(diào)“開始”按鈕變灰色且無法點擊，如圖4所示。

圖4 零調(diào)按鈕增加聯(lián)鎖

（4）根據(jù)以上的功能相應(yīng)修改TDC程序。

A、老軋輥數(shù)據(jù)與新軋輥數(shù)據(jù)的比較，如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)比較程序圖

B、是否已接受二級系統(tǒng)數(shù)據(jù)的判斷，如圖6所示。

圖6 數(shù)據(jù)接收判斷

綜上所述，通過反復(fù)實驗，操作人員能夠非常直觀明顯地對軋輥數(shù)據(jù)進行確認(rèn)，而且必要的聯(lián)鎖進一步確保了零調(diào)時軋輥數(shù)據(jù)的正確性，能有效避免坐輥事故的再次發(fā)生。

3.2 TDC程序輸入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的改進措施

在HMI畫面上增加加墊厚度輸入值，修改TDC程序，在程序中連入此輸入值再進行輥縫的計算。具體改進措施如下：

（1）在WINCC軋輥數(shù)據(jù)子畫面上增加一輸入值，名稱為墊板厚度，操作工只要使用底板墊片增加下支承輥高度時，就在此處輸入相應(yīng)的墊板厚度值，正常不加墊時此輸入值為零，如圖7所示。

圖7 增加墊板厚度畫面

（2）修改TDC程序，把畫面上的墊板厚度輸入值接收到程序中，然后找到輥縫計算程序，增加此厚度值，再進行輥縫計算，確保計算輥縫準(zhǔn)確，如圖8所示。

圖8 增加墊板厚度程序修改

綜上所述，將墊板加厚厚度尺寸數(shù)據(jù)輸入大系統(tǒng)中，通過現(xiàn)場對軸承座底部加厚的支承輥進行調(diào)試，輥縫計算準(zhǔn)確，未發(fā)生坐輥現(xiàn)象。

3.3 電動壓下下降按鈕粘（卡）死的改進措施

增加手動操作時的電動壓下保護聯(lián)鎖功能，確保電動壓下在手動操作時輥縫在10 mm以下時，無條件停止電動壓下，以防坐輥現(xiàn)象的發(fā)生。具體改進措施如下：

修改TDC程序，手動操作時，EGC輥縫設(shè)置下限聯(lián)鎖，同時總輥縫小于10 mm時，電動壓下停止工作。修改程序如圖9所示。

圖9 電動壓下上下限保護程序

3.4 新?lián)QHGC油缸或活塞尺寸發(fā)生變化的改進措施

將HGC油缸厚度尺寸做在WINCC畫面上，要求每次更換油缸后必須重新輸入油缸厚度尺寸值。具體改進措施如下：

在WINCC畫面上增加油缸厚度尺寸輸入值，每次更換支承輥后，必須先輸入油缸厚度值并確認(rèn)，才能進行下一步操作。修改畫面如圖3.10所示。

3.5 改進效果

在WINCC畫面上增加油缸厚度尺寸輸入值，每次更換支承輥后，必須先輸入油缸厚度值并確認(rèn)，才能進行下一步操作。修改畫面如圖10所示。

圖10 油缸厚度輸入畫面

（1）杜絕了軋機坐輥事故的發(fā)生，保障了軋機關(guān)鍵設(shè)備安全，避免了軋機斷輥損失；

（2）軋機設(shè)備故障時間大幅度降低，軋機控制系統(tǒng)本身及其引發(fā)的機械工藝設(shè)備故障時間年降低20小時以上。

4 結(jié)語

通過對軋機圧靠零調(diào)過程中出現(xiàn)的坐輥問題產(chǎn)生原因的分析，從輥徑與實際情況不符、TDC程序輸入數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、電動壓下下降按鈕粘（卡）死、新?lián)QHGC油缸或活塞尺寸發(fā)生變化等方面制定控制改進措施，通過實踐，證實了改進措施的有效性。目前軋機圧靠坐輥問題得到了徹底解決，確保了中厚板生產(chǎn)線的安全、穩(wěn)定、順行，對穩(wěn)定軋制質(zhì)量、提高軋線生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本起到了一定的作用。