热轧板带在连续热镀锌机组中的张力控制

赵卫红， 李 帅， 冯国昌

(河北钢铁集团邯钢公司， 河北 邯郸 056015)

在带钢连续热镀锌中，各种工艺处理均是在张力控制下完成的，热轧板连续热镀锌中，张力控制与一般连续热镀锌有所不同[1]，由于热轧板厚度较大，使用的张力值比较大，如果张力控制不当，造成张紧辊打滑，导致局部失去张力，会影响生产线正常运行，特别是工艺段张力丢失故障，会直接导致生产线停车。

在连续热镀锌中，带钢进行退火处理时，张力控制影响镀锌时的板形和收缩率，在进行镀锌时，张力控制对镀层均匀性有影响，对沉没辊使用寿命有一定的影响，在镀后光整拉伸处理时，张力控制影响延伸率和平直度，在卷取时，卷取张力影响卷取成品卷的质量。因此，张力控制对于镀锌工艺处理是非常重要的[2]。

1 张力辊模式

在连续如镀锌生产线中，不同区段张力控制的方式是不同的，从开卷机到第一组张紧辊组之间的张力是由于张紧辊向前拉带钢时，开卷机处于制动状态形成的，入口和出口活套内的张力是在张紧辊组的配合下，卷扬机对活套车的拉力形成的，连续退火炉和锌锅部的张力对连续热镀锌尤其重要，如果控制不好，则有可能断带或使镀锌质量不好，在工艺处理段张力控制是依靠成对的张紧辊实现的，工艺处理段的张力控制对于带钢的延伸率非常关键，特别是对于板形的处理和镀锌板的性能提高也非常重要，卷取机的张力是由于卷取机的运转速度大于张紧辊的速度所造成的。

张紧辊由一对按S 形布置的电机驱动的传动辊组成，如图1 所示。

图1 S 辊张紧

在锌锅以前的张紧辊一般采用钢质辊面，摩擦系数在0.1 左右，在锌锅之后，一般采用钢质镀铬辊面，摩擦系数为0.18 到0.2 之间。

2 张紧辊放大因子

张紧辊入口张力Te可以乘以一个系数，得：张紧辊后带钢张力Ts。

式中：α 为总包角rad；f为摩擦力；e为2.718 282；Te为张紧辊前带钢张力；efα是被乘系数，它的最大值是f。

fmax经验值，由辊的材质（钢，橡胶…）辊的粗糙度，带钢的粗糙度，油，水存在，带钢的平整度，辊面轮廓。

在镀锌线上三个条件决定采用下面的最大摩擦因子。

1）钢辊。在炉子前为0.1；在炉子后为0.13/0.15。

2）外包橡胶辊。在炉子前为0.15；在炉子后为0.18/0.2。

3 张力值计算

张力是带钢在横断面上所受的拉力，一般用kg为单位来表示。张力是由于速度差所造成的，带钢在向前运行时，带钢前面设备的运转速度大于后面设备的运转速度，因此在带钢横截面上产生了拉力，单位横截面上的带钢张力叫张力系数（kg/mm2），张力系数越大，表示在带钢的单位横截面上所受的拉力也越大。

每个机组的带钢张力是根据带钢单位截面积所允许承受的力（即张力系数）以及机组所生产的带钢规格计算出了来的，可由下式表示：

式中：F为带钢张力，kg；b为带钢宽度，mm；Df为带钢厚度，mm；a为张力导数，kg/mm2。

各段张力控制见表1。

表1 各段张力控制表（宽度1 250/1 500 mm） kN

4 结语

镀锌机组上各段张力产生的原因各不相同，从开卷机到1 号张紧辊组之间的张力是由于1 号张紧辊向前拉带钢时，开卷机处于制动状态形成的，入口和出口活套内的张力是在张紧辊组的配合下，卷扬机对活套车的拉力形成的，连续退火炉和锌锅部的张力对连续热镀锌尤其重要，如果控制不好，则有可能断带或使镀锌质量不好，镀锌机组上的带钢在拉弯矫直时张力达到最大值，在强大的张力和弯曲辊作用下，带钢在这里会发生伸长变形，卷取机的张力是由于卷取机的运转速度大于张紧辊的速度所造成的。机组上的张力大小根据设计来确定，不同的机组所使用的张力大小亦不相同。