提高薄规格轧制稳定性的研究.doc

提高薄规格轧制稳定性的研究
李斌 张志刚 张智
宝钢集团新疆八一钢铁有限公司
摘要：本文通过八钢1750热轧在轧制薄规格出现的问题，尾部轧破、拉窄、易废钢、精度差等问题，进行了认真的研究分析，提出了提高头部轧制力设定精度、优化尾部落套、优化AGC控制等技术方案，并在1750热连轧机组上，经过实施和逐步提高，极大的提高了该机组薄规格的轧制稳定性，
关键词： 热连轧 精轧 活套 AGC控制 轧制力设定精度
1概述
薄规格产品是热轧生产的难点之一，生产3.0mm以下的产品难度较大，目前国内、外热轧薄规格产品已经生产到了0.8mm, 国内宝钢、鞍钢、唐钢已经稳定的生产1.4mm以上的薄规格产品；产品厚度精度±50um命中率已经达到99%以上；而目前市场和冷轧需求量很大。薄规格产品的生产依赖于设备的稳定运行和工艺的合理性，生产工艺优化对稳定生产合格的产品日益重要。八钢1750热轧生产的前期冷轧用料断带严重、板形较差，因此通过对AGC控制、轧制力设定精度、优化尾部落套等技术进行研究，来解决薄规格的生产稳定性。
2.技术方案
2.2 AGC控制优化
2.2.1 前馈控制优化
在轧制薄规格时头部由于温度不均、带钢硬度不均等因素，穿带时造成计算出的下一架轧机的弹跳偏差补偿较大，这时前馈AGC对下一架轧机辊缝设定作用，如果补偿值（即前馈Agc功能输出）过大，会造成机架间秒流量暂时不等，起大套或拉钢，结果导致机架间堆钢。增加Agc功能输出的限幅（±0.4mm）。
2.2.2 优化AGC调节器参数
在轧制过程中，由于外界因素不管是轧制力AGC还是监控AGC，如果调解量过大或过快都会导致机架间秒流量不匹配，导致堆钢现象或轧制不稳定。通过分析研究和试验，对各机架的AGC调节器参数进行了优化。
表1 优化前后的AGC调节参数
机架
AGC幅度
AGC delta H（ P）速度
原来
修改成
原来
修改成
F1
0.8
1.0
1.0
1.0
F2
0.8
0.9
0.9
0.9
F3
0.8
0.8
0.85
0.85
F4
0.8
0.7
0.85
0.8
F5
0.8
0.6
0.85
0.7
F6
0.8
0.5
0.85
0.7
从表1看，AGC调节器的幅度和速度都有所变化，主要是根据在不降低厚度精度（±20μm命中率94.52%）的情况下，提高F1、F2调节幅度降低F4~F6的调节幅度和速度。
2.2 提高轧制力模型设定精度
带钢在进入精轧机前，轧机预摆辊缝是根据弹跳方程（见公式1）预摆，因此头部厚度的精度，在没有到F6出口多功能仪进行反馈AGC控制时厚度的精度主要取决于轧制力的计算精度。
在一个钢种中，按宽度分为5个层别，每个宽度层别中按厚度分为6个层别，其厚度和宽度的跨越较大，分层不够细，导致其设定的参数不够准确，其头部的轧制力设定与实际有较大的偏差。如图1、图2 所示：

图1 F1实际轧制力与设定轧制力

图2 F2实际轧制力与设定轧制力
从图2、图3中可以看出，头几段的实际的轧制力与设定轧制力均有较大的偏差，这说明L2的设定准确性较低，均对其分层进行调整，以便通过自学习逐步提高设定命中率。
通过吸收国内同类型厂家的经验，并通过多次试验将宽度和厚度分层优化。将同一钢种按宽度分为7个层别，每个宽度层别中按厚度分为23个层别，从而保证了规格有较大差异的按不同的分层进行轧制，通过一段时间后，轧制力的偏差有所降低。

图3 F1的轧制力

图4 F2的轧制力
通过图3、4可以看出，头部的实际轧制力与设定轧制力的偏差有所减少，L2头部轧制力设定命中率明显提高。
2.3 活套控制优化
为了保持机架间的张力恒定，必须满足机架间的金属秒流量为常数。在相邻的精轧机架间采用活套控制。轧制薄规格时易轧破，因此活套起/落套控制极为重要。
主要是连锁和顺序控制及起套时软接触控制、落套时软着陆控制。当下游机架咬入带钢后，活套开始起套。活套辊在不接触带钢的状态下起动到全速、稳速运行，先进行APC 控制，达到某角度时，切换到张力控制方式，即活套的速度给定将根据角度进行控制，防止带钢和活套表面撞击，直到活套达到设定角度。
在带钢尾部即将出活套的上游机架前，首先降低活套设定角度（小套控制），将活套下降到一个中间高度，同时活套的目标张力减小，以防止由于带钢后向张力突然消失而引起带钢尾部上翘。然后反向启动活套电机，使活套辊降下。活套辊的提前降低可以避免发生甩尾、卷尾事故。
活套落套控制优化
1） 增加活套落小套和减张功能
2） 带钢尾部按一定速度减张力
3） 修改活套减张和落套的延时时间，原先1#—5#活套延时时间是200ms，现改成1#活套不变,2#－5#活套改为是5ms。
4）修改活套落小套和减张的距离
增加活套控制功能后，对活套控制参数进行了优化，结果见表2
表2 活套控制参数表
活套号
活套角度目标终端位
活套张力斜坡参数
活套落小套斜坡参数
活套落小套及减张力开始时刻斜坡参数
张力减少到目标张力的%
活套开始点（时间）斜坡参数
L1
0.26
1.2
0.1
1.2
30
0.3
L2
0.25
2
0.09
1.5
30
0.3
L3
0.24
4
0.08
2
30
0.2
L4
0.20
5
0.07
2
30
0.2
L5
0.19
7
0.1
2.5
30
0.13
通过对活套落套控制的功能增加和优化，尾部甩尾轧烂明显减小，粘钢事故辊下降，辊耗下降。

图5 活套控制优化前的落套情况

图6 活套控制优后前的落套情况
3. 试验结果
表3 精度状况
项目
厚度命中率
宽度命中率
凸度命中率
楔形
目标
±20μm
0-8mm
≤70μm
≤40μm
指标
94.52%
93.73%
92.82%
95.78%
从表3看，经过对AGC、活套、轧制力模型等进行的研究并优化，对生产薄规格的产品质量的提高和生产稳定性是行之有效的，
4.结论
1）AGC的前馈功能厚度精度提高了厚度精度，但需要有适当的限幅来抑制堆钢事故；
2）活套的落套功能的增加，减少了尾部甩尾轧烂；
3）厚度和宽度分层优化提高了轧制力的设定精度。减少了堆钢事故；
4）通过对精轧轧制稳定性的研究对产品尺寸精度得到了有效的提高。