热轧带钢1500热卷箱弯曲辊辊缝控制系统的研究与应用

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1、热轧带钢1500热卷箱弯曲辊辊缝控制系统的研究与应用【】热卷箱的各设备及对弯曲辊的辊缝控制系统要求非常严格，如果控制不好，容易堆钢，本文正是根据HMD的检测信号以及卷径计算来实现辊缝系统的实现，保证了设备的正常运行和良好的卷形。该技术对于热卷箱的控制设计有很高的参考价值。　　【关键词】控制结构;辊缝;卷径计算　　　　0.简述　　热卷箱装设在粗轧区R1机后辊道与飞剪机之间。它将粗轧机轧完后的中间坯弯曲卷绕成卷。然后反向以粗轧出口的中间坯尾部为头部，开卷后送往切头飞剪和精轧机组。热卷箱一般由偏转辊、弯曲辊、成形辊、稳定器、移送托卷辊、开尾辊、开尾销、出口夹送辊等部分组成。经

2、粗轧后的中间坯进入热卷箱之前，先经过热卷箱前侧导板，将中间坯引导着沿轧制中心线进入热卷箱。中间坯经热卷箱前侧导板对中后，进入偏转辊，偏转辊及其导板将中间坯折向斜上方向，并送入弯曲辊。弯曲辊的辊缝由计算机设定好。弯曲辊上面两个辊，下面一个辊子，下辊固定在机架上。由上面两个辊同时压向下弯曲辊。中间坯在三个辊之间被弯曲。辊缝的大小直接影响卷绕变形曲率。变形曲率与材质、温度、厚度和辊缝大小有关。中间坯弯曲过程中含有弹性弯曲和塑性弯曲两部分，其主要的弹性弯曲部分，在轧件经过弯曲辊之后立即弹复。而塑性弯曲部分则保留下来，在成形辊附近被“限制”而保持稳定卷绕。随着卷绕长度(或卷绕层数

3、)的增加，已卷绕的重量增大，到增大一定程度之后钢卷掉下，被1#托卷辊托住继续卷绕。热卷箱稳定器同时向钢卷两侧面靠拢，起到稳定钢卷侧面和防止热辐射损失的作用。所以稳定器的开口度略大于中间坯宽度。由于粗轧末道次轧出的中间坯长度有时会大于粗轧机到热卷箱之间的距离。即轧件尚未完全轧出R1时中间坯已进入热卷箱卷绕，所以要求热卷箱的速度与R4末道次轧制速度相匹配，而实现“连轧、连卷”的功能要求。热卷箱开卷后，经飞剪切头和精除鳞机后立即进入F1精轧机。热卷箱开卷位置中心距F1轧机中心约18米，所以它远小于中间坯长度，所以热卷箱开卷速度要与E2和F1的入口速度相匹配，实现“连开连轧”的

4、功能要求。莱钢1500mm轧机热卷箱在整线上是轧制工艺的中间环节，带钢经过热卷箱卷曲、再开卷可减少带钢头部和尾部的温差，从而提高了产品材料的均匀性，缩短输送辊道等优点。　　1.热卷箱弯曲辊辊缝控制系统的设计实现　　1.1弯曲辊　　弯曲辊是使中间坯进入弯曲辊产生所设定的中间坯弯曲曲率半径，然后实现中间坯的完全卷曲成卷。完成上述功能根据中间坯的厚度、宽度、材质等因素设置弯曲辊辊缝。辊缝设置由下面二个公式分别计算入口弯曲辊辊h1，出口弯曲辊辊缝h2，入口弯曲辊出口弯曲辊辊缝大小分别由四个液压缸驱动作位置调整显示(通过位置传感器)便可完成弯曲辊辊缝的设置。　　弯曲辊包括一个三辊

5、弯曲装置和位于上部两辊之间的一个挡板.下弯曲辊安装在热卷箱侧机架上.上部入口弯曲辊安装在一个枢轴架上,该枢轴架安装在侧机架上并由侧机架上安装的两个液压缸来提升.上部出口弯曲辊安装在一个枢轴架上,在上入口弯曲辊的中心处用枢轴连接并由上入口弯曲辊机架上安装的两个液压缸来提升.两个上弯曲辊由一个250千瓦电机通过一个双输出减速箱来驱动,而下辊由一个250千瓦电机通过一个单输出减速箱来驱动.　　四个油缸中的每一个都配有一个内部的传感器并通过一个比例阀来操纵.这允许每个辊在所有时候和在任何工作条件下都能保持与下弯曲辊间准确的平行度.设定的两个辊缝保证将按规定的曲率弯曲中间坯，此曲

6、率会使曲线头的端部接触到上部成形挡板。辊缝设定值是中间坯厚度的一个函数。对于两个辊缝，操作员有一个辊缝偏移量，用此值可以调整弯曲动作。在开始成卷阶段，辊缝要保持恒定，然后当带卷直径增大时，上部弯曲辊机架将逐渐提升以保证稳定成卷并控制中间坯的反向弯曲。　　在所有的工作条件下,传动侧和操作侧必须保持准确的同步.　　(1)3个弯曲辊（入口弯曲辊，出口弯曲辊，下弯曲辊）：　　直径：450mm　　长度：1550mm　　最大速度：5m/s　　(2)顶部弯曲辊液压缸定位精度：+/-0.05mm　　1.2弯曲辊辊缝的位置参考值　　(1)热卷箱控制系统使用PLC中的两个公式以便自动调节上

7、下弯曲辊之间的距离。公式如下：　　辊缝=ax中间坯的厚度+bx宽度+cx材料硬度+d+操作员辊缝偏移量　　(2)厚度由2级自动化系统提供或由操作员在HMI显示屏上输入。　　(3)其中’a’,’b’,’c’和’d’是恒量。　　(4)入口和出口的辊缝偏移量是由操作员给定的，以便自动调节辊缝设定值，使其适合实际的操作条件。　　a=0.75；b=49；c=1.15；d=0；e=0；f=20　　(5)当松卷时，热卷箱会为下个中间坯准备好并假定中间坯厚度不变，除非之前已有新的中间坯信息发给热卷箱控制系统。　　(6)在启动粗轧机最后道次和粗轧机控制系统