杭钢550窄带生产线精轧区工艺改造综述

肖瑶

（沈阳格瑞特自动化设备有限公司 110020）

摘 要：窄带钢就是650mm以下的钢材，产品以成条或成卷供应。杭州钢铁集团的550mm窄带生产线建于上世纪80年代，陈旧的设备和落后的生产条件已经满足不了现代轧钢的工艺要求，因此我们为此条生产线的精轧区部分进行了整体的升级改造，使改造后的生产线具有当今世界先进水平，系统稳定、可靠、经济使用，满足生产线的工艺要求和技术指标，使产品在成本、质量上具有较强的竞争力。

关键词：窄带；精轧区；工艺改造

我们通常将带钢宽度小于650mm钢材列为窄带钢，由于轧制后带钢的边缘形状较纵剪后的带钢更适合焊接成形，故多用于焊管、金属构件及日用品等的坯料。杭州钢铁集团热带厂为550mm窄带生产线，由于设备的陈旧以及技术的落后，使得该条生产线生产的窄带钢在市场中没有竞争力。

改造内容

1设备方面

1.1我们重新更换了精轧区6台精轧机的压下装置，其中轧制力测量采用KELK公司的压头，他安装在支撑辊两侧的底座里，上边安装均压板，它是一种应变片压力传感器，主体由一块高强度优质合金钢锻造而成，上面粘贴多个应变片，并且连接惠斯顿电桥。压头密封焊接，内部填充惰性气体。压头电缆与其他材料可抵御轧机的润滑液与清洁剂的侵蚀。坚固的主体与应变片好合理分布保证了压头即使在严重超载与偏载的情况下仍可长期工作，保持高可靠性和準确性。

1.2在精轧末架机出口处增加测厚仪，测厚仪选用美国环球测公司的产品。其优点是测量误差小、可靠性高、稳定性好、操作简便，附带合金标定及补偿。整套设备由C型架控制测量装置、远程控制柜、数据处理工作站等组成，并各自实现其功能。

2电气方面

2.1 L0级：精轧机的传动装置由原来的西门子6RA24升级为6RA70系列产品，升级后传动装置的稳定性与可靠性更高。

2.2 L1级：自动化PLC系统选用西门子公司的S7-400系列产品，配合IM153远程IO，主CPU通过Prrofibus DP与远程IO、传动装置进行通讯。速度控制CPU与压下控制CPU通过以太网进行通讯，PLC与现场主控室HMI之间通过光钎通讯。

2.3 L2级：新增加轧钢二级控制系统模型，新增后只需要操作人员在L2设定窗口中填入一些简单的数据就可以实现自动轧钢，例如填写钢种，来料厚度，目标厚度等。通过二级控制系统的内部计算就可以计算出每架精轧机的速度、辊缝等数据并下发给L1系统。再由L1系统经过逻辑运行发送给现场执行机构。

2.4 操作方式：改造前每个班组需要10多个人，并且基本都是在轧机旁边的阀台来手动搬动相应的阀组来控制轧机的压下，这样既大大耗费了人力，也不能快速的相应轧钢过程中轧制速度、厚度的变化，严重影响了产品的质量。升级后，我们增加HMI操作界面，原来在现场阀台前的操作模式更换为在主控制操作电脑，既方便快捷，又更好的保护了生产人员的身心健康。

3程序及HMI介绍

操作方式：

自动定位功能

1、手动APC（自动位置控制）方式，当选择“受控”→“手动”“→APC”后，可以操作主台的慢压、慢抬、辊缝压/抬。操作这些开关时，两侧辊缝同时动作。手动APC干预量为选的择手动APC后±50000um。当超过±50000um时压下缸不能动作，若想继续动作则需要重新选择“APC” →“手动”。

2、自动APC方式，当选择“受控”→“自动”“→APC”后，辊缝进行自动定位，给定值为压下设定画面中当前的辊缝设定值或L2辊缝设定，同时可以通过主台的慢压、慢抬干预两侧辊缝同时动作，也可以通过辊缝倾斜开关实现压一侧辊缝的同时抬另一侧辊缝。每次点动的增加量约为20-30um。自动APC的干预量为±10000um，当超过±10000um时压下缸不能动作，若想继续动作则需要重新选择“APC” →“自动”。

压下清零：在“单侧清零轧制力”中写入压靠清零的轧制力值，例如2000KN，则总压靠轧制力为4000KN。

1、手动清零

选择“受控”→“手动方式” →“清零请求”，通过主台快压/抬，慢压/抬，单侧压/抬，使总轧制力达到4000KN±100KN，两侧轧制力差±100KN，延时5S后，当“清零完成”按钮出现闪烁后，按下“清零完成”此时辊缝清零结束，辊缝自动抬起一段距离，清零时的辊缝即为零辊缝。

2、自动清零

选择“受控”→“手动方式” →“清零请求”。自动清零分为两个过程，一个是位置环过程；当选择自动清零模式，且总轧制力没有超过50T时，认为辊缝没有靠上，此时程序按3UM累加压下。当总轧制力大于50T时，此时轧机低速启动，程序切换到压力环控制，初始设定轧制力单侧25T，当满足操作侧压力设定值与实际值差小于10T、传动侧压力设定值与实际值差小于10T并保持2S时，单侧压力给定增加25T，两侧压下缸继续压下，当最终实际总轧制力与设定清零轧制力差小于10T，两侧轧制力差小于10T时，自动清零完成，辊缝自动抬起一定高度。

辊缝清零条件：总轧制力-设定单侧清零轧制力*2=±100T

操作侧压力-传动侧压力=±100T

两侧轧制力差=±200KN 延时5S

当压力达到500KN时，主轧机自动启动（主机选择手动方式）。

AGC操作

功能共分为压力AGC、监控AGC、，正常生产时根据需要自行选择投入，两种功能的调节量都很小，只能作为微调整使用。

一般情况下JP1-JP3选择DAGC，JP4-JP6选择MAGC。

DAGC功能，分为相对DAGC和绝对DAGC。

相对DAGC：当轧机咬钢延时1s后，锁定采样轧制力和采样辊缝，当轧制力和辊缝保持不变的情况下，认为出口带钢厚度也保持不变，因此轧制力和辊缝按照锁定值为目标值进行调整。

绝对DAGC：不采样轧制力和辊缝值，只按照一级或者二级下发的数据为目标值进行调整。

MAGC功能，分为相对MAGC和绝对MAGC。

相对MAGC，当带钢穿过测厚仪后，延时一段时间锁定采样辊缝厚差，以此锁定值为目标值进行调整。

绝对MAGC：不采样辊缝厚差，以目标厚差等于零为目标值进行调整。

注意：为避免误操作，需要登录相应的用户方可操作相应的区域。

压尾功能

当JP1架抛钢，JP1-JP2之间无张力造成尾部过后，选择此功能后在JP1抛钢后，辊缝设定值减小原辊缝设定值的5%。以此改善尾部过厚。

压头清零

压头投入使用后，可能会有小许压力值，在辊系大开时，可以点此按钮对压头进行清零。

选择压力传感器模式

当压头故障或信号不准确时，可以点此按钮切换到压力传感器模式，用液压缸内的压力检测信号计算压力。

总结：通过此次改造后，公差范围由改造前±100 um，减小到改造后的±20 um，大大提升了产品的质量，使企业由原来每年亏损万千余元变成盈利五千万元，获得了用户的一直好评。endprint