全连续冷轧机组活套控制

刘震

摘要：全连续冷轧机组的入口处设计与其他类型的冷轧机入口设计略有不同，全连续冷轧机组的入口处增设了焊机活套装置，该装置具有确保设备运行期间，卷材的换取可在不改变设备运行速度的基础上进行，有助于机组生产效率的提高，有助于提高卷材生产质量。全连续冷轧机的应用，需要操作人员注重其活套结构及控制原理的分析，此次论文研究的重点是全连续冷轧机组活套控制相关内容。

关键词：全连续冷轧机组;活套控制;间接张力控制;惯量补偿

全连续冷轧机组入口处活套装置的设置，具有存储卷材的作用，合理、科学的活套控制有助于操作人员合理控制冷轧机组的轧制速度，有助于为机组入口喂料的不间断操作提供保障。此外，活套的管控还能够减小机组入口处基材轧制过程中的波动量，通过波动量的减小，实现控制轧机运行张力的目标，有助于板材轧制厚度的合理管控，有助于为机组轧制运行的连贯性提供保障。

一、全连续冷轧机组活套结构及控制原理

全连续冷轧机组的活套车形似缆车，其正常运行需要借助钢丝绳及卷筒、卷材，钢丝绳的拉伸力可以推动机组导轮的转动，利用钢丝绳的张紧度以及活套控制装置的钢丝绳，能够让全连续冷轧机组进入运行状态。首先，操作人员需要确定钢丝绳以及张紧钢丝绳锚固的具体位置，并在已确定的锚固点之间运用传动电机提供的电动力启动活套装置，使其进入运行状态，该操作耗电量较大，至少需要操作人员准备3个传动电机活套装置为其运行提供持久、稳定的电动力，以此才能够保证活套装置的正常运行[1]。钢丝绳在活套装置运行期间会产生张力值，操作人员需要借助传动电机对活套张力进行控制。

二、全连续冷轧机组活套控制功能

活套的控制功能大致分为三种，一种是传动控制，操作人员需要依据机组的运行速度将传动装置的转速进行计算，依据计算结果设定卷扬机的运转速度，有助于活套控制张力值的测量，有助于操作人员实现对活套张力及传动的有效控制。另一种是活套张力及位置控制，活套张力的控制主要依靠于活套小车的运行动力，全连续冷轧机组的活套装置一共分为两层，每层均会设有一台活套小车，小车的运行需要安装受变频器控制的卷扬机，借助钢丝绳的牵引力，实现小车运行的目标[2]。最后一种是活套速度的自动控制，其速度的控制，带钢在活套内部的输入速度即为活套的入口速度，带钢的输出速度即为活活套口的出口速度。

三、全连续冷轧机组活套套量控制

全连续冷轧机组运行期间，换卷时确保主轧区正常工作的关键是活套套量的合理控制，其套量控制主要分为三部分，分别是充套、同步以及放套等。在实际的活套套量控制操作当中，当需要进行卷材换取时，操作人员需要优先完成充套操作，保证活套内部带钢量的套量充足。随后，如若活套内部套量已达上限，则可进入套量控制的同步环节，该环节操作人员只需保证套量值不变即可。最后进入放套环节，该环节需要轧机入口的换卷操作处于停止状态，放套操作结束后，操作人员需要保障主轧区能够恢复正常运行[3]。活套内部套量的控制范围容易受主轧区轧制速度的影响，套量越大，其需要主轧区的轧制速度越快。

四、全连续冷轧机组活套张力控制

活套张力的控制方式是间接性的，操作人员需要将张力进行转换，借助对电机转矩输出的控制，实现对带钢张力的控制目标。间接性活套张力控制方式的应用，需要保障传动装置的转速始终处于饱和状态，并在借助转矩控制作用的情况下，通过控制转矩限幅值的大小来完成对电机输出转矩的控制。活套张力的控制需要保证带钢实际所受的张力值与设定张力值相接近，针对于全连续冷轧机组活套张力的有效控制，应用最为广泛的两种方式分别是惯量补偿以及摩擦补偿。活套张力的控制，需要操作人员在充分考虑预设张力值大小的情况下，尽可能让活套的实际张力值接近预设张力值，有助于张力的有效控制。

五、冷轧机组活套卷扬电机控制方式

市场上应用较为普遍的活套卷扬机所采用的串轴模式是两台直流电机驱动，例如西门子6RA70系列装置，两台电机之间为串联结构，其控制结构为主从式，即两台电机中只有一台电机的速度调节器处于正常运行的状态，该电机称之为主装置，另一台电机只有转矩调节器处于正常运行状态，其称之为从装置[4]。主从式的组合方式，方便于操作人员对两台电机的同步操控，有助于保证两台电机的负荷以及运行速度始终处于平衡状态。活套卷扬机的应用，需要操作人员时刻关注力矩的管控工作，始终确保两台电机所获力矩相均衡，以此实现对卷扬机力矩限幅的合理控制。

六、冷轧机组活套内焊缝跟踪的控制

活套内焊缝跟踪控制的原理是通过堆栈的方式，在活套内部的焊缝数量及轧机入口处的焊缝距离进行合理控制。该活套的控制需要使用焊缝检测设备，焊缝进入堆栈时，检测设备会自动发出警示提醒，并从零开始进行焊缝距离的记录，随后依据对焊缝运行距轧机入口处的距离，计算焊缝运行总距离，以计算的结果作為活套内焊缝跟踪控制的数据参考。活套内焊缝的跟踪数量及距离是主轧区焊缝操作的标准，可为其钢卷环节的操作提供支持，有助于主轧区轧制工艺水平的提升，有助于全连续冷轧机组活套内焊缝跟踪的科学控制。

结束语：

针对于全连续冷轧机组活套控制问题，其控制的关键在于活套张力及套量的管控，其中张力的控制主要涉及摩擦力的补偿问题以及惯量补偿问题，需要操作人员保证卷材张力的精准性。活套控制的设计可为操作人员的卷材换取提供充足时间，以此确保轧制区始终处于材料的轧制工作当中。与此同时，活套控制内容众多，需要操作人员在注重活套张力控制、套量控制以及电机控制的基础上，全方面、多角度的重视活套控制问题。

参考文献：

[1]马步强，陈旭，高朝波. 全连续冷轧机组活套控制[J]. 重型机械，2011（04）：75-78.

[2]冯少恒. 冷轧连退立式活套带钢张力控制系统研究[D].东北大学，2017.

[3]金琳. 冷轧立式活套控制原理[J]. 山西冶金，2019，42（01）：20-22+82.

[4]张志刚. 1450mm冷连轧机活套控制技术的研究[D].华北理工大学，2018.