冷轧连续退火线带钢纠偏系统的研究.pdf

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1、第29卷第15期甘肃科技Vo￡．29No．152013年8月GansuScienceandTechnolAug．2013冷轧连续退火线带钢纠偏系统的研究陈建华，邹鹏程．张长富，杨红伟，张勇串，蒋自武，姚健，余威，孟佳旎(1．首钢迁钢公司冷轧作业部，河北迁安064409；2．首钢迁钢公司硅钢部，河北迁安064409)摘要：针对冷轧连续退火线带钢跑偏问题，首先对冷轧带钢跑偏的内在机理“螺旋效应”进行了研究，并进一步分析了锥、凸、凹辊效应，带钢不良板型，带钢镰刀弯，夹送辊两侧压力不均等情况对带钢跑偏的影响。其次，介绍了冷轧纠偏的基本策略，并探讨了3种主要纠偏辊的原理及特点，即比例效应纠偏辊，积分效应

2、纠偏辊及比例积分效应纠偏辊。最后，以EMG纠偏控制系统为例，介绍了EMG自动纠偏系统的基本组成及控制原理。关键词：纠偏辊；跑偏；冷轧；带钢；EMG中图分类号：TG333冷轧连续退火线是以退火炉为中心，通过配置1．1辊子“螺旋效应”开卷机，焊机，活套，卷取机等人出口设备，实现带钢冷轧带钢“螺旋效应”的定义为：在辊子人口以稳定速度连续通过退火炉以完成退火。从开卷到侧，板带运行中总是力图保持和辊子轴线夹角成卷取的运行距离超过1000m，如果运行过程带钢跑90。。如图1(a)所示，辊子圆柱面的圆轨线称为辊偏，将会造成很大危害⋯，例如，带钢与设备框架发子线；平直带钢标出的无限条平行于带钢中心线的生刮蹭，

3、造成断带，中断生产；炉内带钢跑偏会造成线，称为带钢素线；带钢在圆柱辊子表面运行，带钢两侧加热不均，造成性能不均及浪形缺陷；跑偏也会不跑偏时，带钢素线与辊子线完全重合J。如果带加速辊子不均匀磨损等。材跑偏，带材在辊子上按螺旋线路运行，即向一侧越连续退火线每隔一段距离设置一个纠偏辊，把带钢及时拉回中心线。就此对冷轧带钢跑偏的机理偏越多直到带钢与辊子垂直，此时带钢素线与辊子及纠偏控制进行论述。线重合。1带钢跑偏机理的研究I一—轴齄一．：，一一l疗向带锕画亍方向(a)(b)图1辊子“螺旋效应”机理对“螺旋效应”的机理分析如下，如图1(b)所到将带钢拉成和辊子垂直。示，带钢与辊子形成滚动摩擦，辊子和带钢

4、之间没有根据三角函数关系，“螺旋效应”产生跑偏量的相对滑动，即相互接触的辊面及带钢表面瞬时的运理论计算公式为：动方向及速度相同。如果带钢和辊子的夹角不是F=K·L·SinO90。，令辊子表面线速度为V，可以分解为延带钢方式中：跑偏量，mm；向的V，以及延辊子轴向的V：，即带钢以速度V沿跑偏系数；蒂钢前进方向前进，以速度V沿辊子横向移动，直——自由带钢长度，mm；第15期陈建华等：冷轧连续退火线带钢纠偏系统的研究55跑偏角，度。转，素线与辊子线形成螺旋角0，产生“螺旋效应”，“螺旋效应”非常重要，是最基本的带钢跑偏分向大端横向移动。析工具。下述各种情况下的跑偏分析，都是运用如图2(b)所示，凸辊

5、可以看成两个锥辊在大头“螺旋效应”的结论来做进一步分析。侧组成在一起，因此，带钢会向中心移动，具有自对1．2锥辊效应，凸辊效应及凹辊效应中功能。使用“螺旋效应”工具，很容易理解“锥辊效如图2(C)所示，凹辊可以看成由两个锥辊在小应”，“凸辊效应”及“凹辊效应”。头侧组合在一起，因此，带钢会向两侧跑偏，应当避如图2(a)所示，对于锥辊，当带钢缠绕时，由于大端的线速度快于小端侧，必然会造成带钢发生旋免。●●_-一-—-(c)图2锥辊、凸辊、凹辊带钢缠绕分析在实际冷轧处理线中，辊径较大张力辊，转向辊响【4]。及纠偏辊都设计成带凸度辊形，产生自纠偏作用。另一方面，圆柱辊磨损严重时会形成“凹形辊”或“锥

6、形辊”，会导致跑偏，必须及时更换，否则会造成带钢跑偏严重，影响稳定生产。1．3不对称浪形对带钢跑偏的影响如图3所示，带钢两侧边部呈单边浪缺陷，可导图4带钢镰刀弯影响致带钢与辊子接触不均匀，摩擦力f不对称。这时会1．5夹送辊两端压力不均导致跑偏产生倾翻力，使带钢向摩擦力大的方向倾翻，这样就带钢在通过带传动的夹送辊时，如果夹送辊两使带钢素线与辊子线之间产生螺旋角0，“螺旋效应”端压下量不一致，导致两端压力不均，即摩擦力不使带钢最终向着摩擦力小的方向横向移动。这也解均，会使带钢张力发生如图5所示的变化。这相当＼释了生产现场中“带钢紧边向松边跑偏”的现象。于对带钢施加了／一＼个＼逆时针的力矩，如果M能

7、够克般驻服横向静摩擦力，带钢将向夹送辊开口度大的一侧倾翻。此时，带钢素线与辊子线又形成了螺旋角0，“螺纹效应”使带钢向着开口度小的一侧横向移动。同理，如果夹送辊是被动辊，则带钢向着开口度大的一侧移动。tF====：=：===：夹进辗一⋯一==·=F一=(aJ墙程图3带钢两侧受力不均时的带钢跑偏1．4带钢镰刀弯影响卜I_％自⋯如图4所示，镰刀弯会使带钢向曲率中心的反向跑偏，其驱动力仍然是“螺旋效应”