连退卷取机溢出边控制优化

连退卷取机溢出边控制优化

李俊

安钢集团冷轧有限责任公司 河南省安阳市 455000

摘要：主要介绍了安钢连退机组出口卷取机溢出边通过自动控制手段，使得卷曲机溢出边得到改善，提高了连退产品质量。

关键词：卷取机 溢出边 速度级联

0引言

近几年随着社会的快速发展和产业结构的优化调整，冷轧板的需求量呈现出高速增长态势，应用领域越来越广。而加工市场竞争越来越激烈，因此对产品质量和降成本要求越来越高。连退机组作为钢铁生产流程中最后一道工序，退火板是与消费者距离最近的钢铁产品之一，因此产品质量要求最高。

1问题分析及背景

1.1连退出口工艺：

连退生产线的出口设备包括检查活套、圆盘剪、去毛刺机、卷球机、检查台、静电涂油机、出口飞剪、EPC、1#卷取机、2#卷取机钢卷小车、出口步进梁、称重装置、自动打捆机和出囗输送设备。

带钢出检查站后经静电涂油机涂油后进入出口飞剪，当达卷取机上钢卷重量达到设定重量或者焊缝到达飞剪后，出口飞剪按60m/min低速运行中完成分卷、剪取试样、切废料等功能。被分切后的上一卷带钢带尾处于无张力状态向前运行，经运输皮带、转向夹送辊、磁力导板台最后到达设定位置后停止。分切后的带头经转向辊和穿带导板台穿入选定的卷取机被卷取成钢卷。卷取机设备见图1-1。

图1-1

1.2优化背景

在连退生产过程中，卷取机是生产过程中最后一道工序，由于卷取机在甩尾过程中，带钢无张力，因此带钢极易跑偏以至于造成严重的溢出边，尤其是下线钢卷甩尾溢出边超差严重，会使得钢卷在包装和运输过程中很容易将溢出边吊伤、碰伤，如何减少因连退卷溢出边超差带来的质量异议，增加下游加工企业原料使用率，降低下游企业的原料成本，成为影响产品质量的关键问题。而溢出边问题，在其他冷轧生产线也是常见问题，是公认的冷轧生产难题之一。

溢出边超差，连退卷必须经过二次处理才能再包装，在连退生产及包装过程中，严重影响护圈的包装，二次处理需要占用大量的人力和时间，间接增加了企业生产成本。连退卷基本采用夹钳+天车的吊运模式，在天车夹钳夹取钢卷时，溢出边严重的钢卷吊伤特别严重，在吊运过程中连退卷边部损坏的概率大大增加，影响产品外观及成材率。

1.2问题分析

连退生产过程中，当飞剪分切后，连退带尾部处于无张力自由状态。从飞剪到1#卷取机约8米距离，飞剪到2#卷取机约17米距离。特别是2#卷取机距离飞剪较远，尾部自由状态时间长，因此2#卷取机上连退卷下线甩尾跑偏几率更大，溢出边产生的情况最多，而且没有规律性，成为困扰生产和设备调整关键问题。

经过长时间的跟踪与在线调整分析，发现2#卷取机甩尾过程中，与带钢接触的主要设备有输送皮带、卷取机前转向夹送辊、磁力导板皮带、卷取机、压辊等设备，参与控制的大型仪表为EPC纠偏装置。

2.控制优化

2.1对EPC控制优化

EPC正常情况下是通过测量操作侧带钢边缘位置，自动调整卷取机横移缸的位置以保证带钢操作侧带钢边部保持平整。而在飞剪剪切产生带尾后，由于带钢带尾没有张力，所以调整平整机横移缸，带钢是调整不动的，因此在飞剪剪切产生带尾后EPC会由自动模式转为保持模式，卷取机横移缸是保持在自动模式时最后的位置不变。

首先针对EPC的投切时机进行调整测试，分别在剪切完成后，带尾距卷取机15米、11米、7米等处由自动转为保持模式，经过测试效果不明显。

2.2对设备进行找正

其次针对助卷皮带、磁力导板、转向夹送辊等设备的尺寸精度测量与确认，重新划定设备基准，对与带钢接触的辊面进行水平及垂直方向校准，调整带钢两侧辊子压力，使带钢与辊子、皮带结合紧密。通过调整，带钢与磁力导板皮带结合更加紧密，带尾在卷取过程中运行平稳。在对该区域所有与带钢接触的辊子找正完之后，发现溢出边还是时有发生，最终在现场发现在甩尾时，由于转向夹送辊、磁力导板台速度快，卷曲机速度慢，导致原本吸附在磁力导板台上的带尾起套，这时带尾跑偏严重。

2.3提出速度级联控制思路

原设计思路为甩尾时，卷取机前转向夹送辊建微张，夹送辊使用Droop模式控制，建微张就是通过控制电机速度不变的情况下使电机出负转矩，转速在一定范围内允许实际转速与设定转速不匹配，以保证转向夹送辊与卷取机之间建立一个较小的张力以保证带钢甩尾时不偏，由于只有转向夹送辊参与建立张力，转向夹送辊与带钢接触面很小，而带钢尾部又是自由状态，摩擦力不足，产生的张力不够，所以现场应用效果并不好。

基于此提出该区域速度级联控制，甩尾时按照设备与带钢接触顺序速度由高到低，依次为卷取机（速度系数为1）→磁力导板台（速度系数为0.98）→转向夹送辊（速度系数为0.95）→磁力运输皮带（速度系数为0.9），形成阶梯速度差,让卷取机和磁力导板台之间形成速度差，磁力导板台又与卷取机前转向夹送辊形成速度差，转向夹送辊又与运输皮带间形成速度差，将卷取机前所有和带钢接触的设备应用起来增加与带钢的摩擦力，尤其是磁力导板台和运输皮带，由于其和带钢接触面大，所以可以提供更多的和带钢间的摩擦力，无论带尾运行到哪个设备，都能保证带钢甩尾整个尾部向卷取机移动时带钢时刻保持有张力，尾部跑偏得以消除。经过现场验证，甩尾溢出边消除。

3 连退卷溢出边控制效果

经过跟踪与观察，连退溢出边超差出现率由13～15%左右大幅降低到了约4%。溢出边基本控制在5mm以内，效果显著。优化后两侧溢出边基本没有，部分溢出尺寸控制在5mm之内，连退甩尾溢出边有了很大的改善，取得非常好的效果。如下图3-1所示左侧图为优化前溢出边达16mm，右侧为优化后的溢出边基本消失。

图3-1

4结论

近一年来通过对连退卷溢出边优化控制，效果进行生产实践取得了良好的效果，连退机组运行稳定，产品质量稳步提升，溢出边基本控制在5mm之内，溢出边超标率小于10%。，极大的提升了连退产品质量和成材率。