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存在问题及解决方案的优化方案

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:结合实际轧制数据的分析,认为该冷连轧机组存在的问题主要体现在轧制工艺规程、板形控制和厚度控制这3个方面。原有板形控制系统在使用中存在问题或者控制效果不好,导致现场一直未能投入板形自动控制。为了彻底解决上述问题,给出了如下的电气自动化控制系统改造方案。

存在问题及解决方案的优化方案

根据该公司提供的相关技术资料及对现场的实地调研考察,在对整个六辊五机架全连续冷连轧生产的工艺、机械电气自动化设备做了充分的了解后,发现该生产线存在以下问题。

(1)带钢板形较差,带钢横向厚度产生不规则变形情况比较严重,尤其是整卷带钢中部和肋部存在严重的浪形,部分规格带钢边部10~20mm也存在浪形。

(2)带钢厚度质量较差,尤其是带钢加减速阶段出现较为严重的超差,且超差长度较长。当从剪切速度提升至正常轧制速度过程中,头部不合格长度太长需要切掉,从而降低了成材率。

(3)5号机架轧制力较大,尤其是在5号机架采用毛辊轧制时,5号机架实际轧制力是其余机架轧制力的1.5倍左右。

结合实际轧制数据的分析,认为该冷连轧机组存在的问题主要体现在轧制工艺规程、板形控制和厚度控制这3个方面。但是,各个问题也并非独立存在,由于轧制工作模式的不合理也造成了一系列的综合问题。

1.轧制工艺及轧制规程

一般来说,根据五机架的工作状态,冷连轧应该分为轧制模式和平整模式。在轧制模式下,五机架采用光辊,采用相对较大的乳化液浓度,也会设置一定的压下量,轧制力与其他机架相对均衡而不会太大,该机架本身具备厚度控制能力。在平整模式下,五机架采用毛辊,采用相对较小的乳化液浓度,给定一个很小的压下量(一般不超过3%),保持不太大的恒定轧制力,该机架并不具备厚度控制能力,相应的厚度控制转移到前一机架完成。

从现场实际情况来看,过程控制系统L2级采用的轧制工作模型以及给出的轧制规程不合理。五机架采用表面粗糙度为1.2~1.5μm的毛辊,此时无论乳化液浓度大小该机架的摩擦系数都会很大,但轧制规程中又给出了约8%的压下量,导致五机架轧制力非常大,整个工作模式严重制约了厚度控制和板形控制能力的发挥。

2.板形控制

自动板形控制功能并未投入,板形检测值与实际板形存在较大偏差,并且带钢整个横向宽度存在不规则浪形。

板形检测系统的准确与否是进行板形闭环控制的前提。从板形检测方面来说,首先需要确认板形仪以及前后辊组的机械位置等是否安装合理,其次板形仪本身的检测系统是否存在问题。原有板形控制系统在使用中存在问题或者控制效果不好,导致现场一直未能投入板形自动控制。另外,由于轧制工艺及轧制规程的不合理,带钢横向厚度产生不规则变形,造成板形控制难度极大或处于不可控的状态。(www.xing528.com)

3.厚度控制

从现场的生产质量报告来看,启车或带钢头尾加减速阶段厚度波动较大并且超差长度较长,原料厚度波动对产品厚度的影响也较大。根据以往现场轧制的情况来看,加减速阶段厚度会有一定的波动,但不会出现这么大的厚度偏差,并且在很短的带钢长度之内就能得到有效控制。确定该机组厚度控制的工作状态不合理,尤其对于加减速等非稳定轧制阶段,厚度没有得到及时控制或补偿。

为了彻底解决上述问题,给出了如下的电气自动化控制系统改造方案。

(1)采用一套基于西门子TDC的TCS系统来替代原有基础自动化的工艺控制部分(AMS控制系统),完成液压辊缝控制、厚度控制、板形控制、轧线主令控制、机架间张力控制和动态变规格等功能。

(2)采用一台高性能服务器替代原有过程控制系统,完成轧制过程数学模型、轧制工艺规程设定和自学习自适应控制等。

(3)采用一套新的板形辊代替原来的空气轴承式板形辊。

其余设备均沿用原有设备,改变通信接口和通信数据,必要时对原有功能进行优化

该生产线现场图如图6-2所示。

图6-2 生产线现场

(a)冷连轧机组;(b)地下卧式卷取机

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