衡板冷轧酸洗线张力设定及控制

衡板冷轧酸洗线张力设定及控制郝勇（邯钢集团衡水薄板有限责任公司衡水053000）摘要：设定并保持合适的张力是酸洗生产线正常运行、生产合格酸洗板产品的关键，本文介绍了酸洗生产线调试和运行过程张力的设定方法，分析了带钢的规格、材质对张力系数的影响以及卷取时张力的变化，同时简要介绍了生产线运行时张力的实现及控制。关键词：酸洗生产线张力设定控制1前言酸洗生产线设定并保持合适带钢张力的目的是为了保障带钢对中、不下垂、确保平稳运行。在张力的作用下带钢对转向辊形成一定的压力，从而提供转向辊纠正带钢位置时的摩擦力，保证了带钢运行时对中不走偏。另外张力的设定在一定程度上可以校正板形的缺陷，同时只有设定合适的张力才可以得到酸洗质量合格的带钢。所以，酸洗生产线带钢张力设定的合适与否将直接影响生产线能否正常运行以及最终酸洗产品质量的好坏。2张力的设定酸洗生产线带钢张力的设定主要基于生产经验，在生产调试过程中摸索数据后经总结再应用到生产实际中去。新投产酸洗生产线的带钢张力是在冷试车过程中逐步确定的，在试车时带钢难免有跑偏现象，逐步加大张力使带钢平稳运行，摸索出合适张力数值后输入计算机自动执行对生产线的控制。由于在酸洗线中各段所占位置和功能不同各段张力设定也有很大区别，相比较而言入口段张力的设定是比较容易的，只要带钢有一定的张力，运行时平稳、不跑偏即可；工艺段因酸槽内辊子数量较多，带钢经过多次上下运行易跑偏，这部分带钢张力设置如不合理，不但在酸槽内易发生工艺事故，而且也会影响CPC纠偏效果，使带钢在园盘剪切边时跑偏，造成剪后两侧废边不均匀，甚至一侧带钢根本切不到。因此不仅考虑工艺段槽内辊子安装的精度，而且在设置张力时要考虑因带钢宽度、厚度不同引起自身重量的变化；剪切时张力的设置尤为重要，根据来料的不同，要使园盘剪在穿带时为动力剪，在运行时为拉剪；出口段卷取张力的设定有严格的规定，如张力过大、过小都会引起卷取缺陷。酸洗生产线各部分根据自己的特点都有不同的张力设定数值，但再不同的条件下也有共同的规律，这些规律将对生产的顺行起到很好的指导作用。2.1理论张力值的设定设定理论张力值主要的变量是带钢的截面尺寸，其经验公式如下：T=ahb其中T:带钢张力Na:张力系数N／mm2h:带钢厚度mmb:带钢宽度mm通过以上公式可知在带钢截面尺寸已知的情况下，带钢张力的大小取决于张力系数。根据实际生产经验的数值，一般情况下带钢张力系数选取数值（单位N／mm2）如下表所示：机组部位入口段工艺段剪切部分出口段张力系数3～71.5～51～4.515～302.2影响张力系数的因素2.2.1规格引起张力系数的变化带钢的规格即指带钢的厚度和宽度，其中带钢的宽度变化不会引起设定张力系数的变化，只有带钢厚度的变化才会引起变化，所以这里带钢规格因素即是指带钢的厚度。酸洗线各段带钢张力系数随带钢厚度的变化情况为：在入口段、工艺段、剪切部分、出口段随着带钢厚度的逐渐变薄张力系数逐渐变大，但是在工艺段部分张力系数是固定值，这些数值不随带钢规格的变化而变化。2.2.2带钢材质引起张力系数的变化张力系数随带钢材质的变化情况通常为：在生产同一种材质的带钢时张力系数是不变的，只有在带钢材质改变时张力系数才发生变化，比如在生产低碳钢、优质碳素结构钢、低合金钢时由于钢种不同，强度或密度张力系数也不同，但对于同一基材张力系数基本上是不变化的。2.2卷取张力的设定2.3.1设定方法卷取张力不同于生产线其他各段的张力情况，为了保证卷取质量，在卷取时应采用斜张力的控制方法，也就是说初时大张力卷取一定长度后，随着卷径的逐渐增大张力逐渐减小，在以定张力卷取完毕。斜张力控制可以避免成品卷产生塔形、变形、塌卷等卷取缺陷，建立斜张力的方式如下图所示；N／mm2张力系数约20％2.3.2影响因素卷取张力随条件的变化要随时进行进行调整，其影响因素如下：因热轧来料表面没有经过处理产品表面较粗糙，在卷取时要加大初时卷取张力，因两层板之间有细微的间隙，经过多层卷取后间隙叠加，如不加大张力会使成品卷卷不紧产生塌卷、松卷及塔形缺陷。3张力的实现3.1形成张力的设备酸洗线带钢张力的实现是通过开卷机、九辊矫直机、1#、2#夹送辊、三辊张力装置及卷取机实现的。一般情况下出入口辊子上都有压辊，矫直机、剪切机、张力装置等设备上均带有压辊，以便在停机或穿带时压紧带钢。3.2设定张力的实现设定张力的过程如下；根据设定的张力值和实现张力的设备旋转直径（比如：夹送辊直径，开卷机、卷取机芯轴直径）可计算出相应的设定张力转矩值，控制系统是通过控制以上设备的电机转矩值符合设定转矩值来实现所设定的张力。3.3张力的控制在自动化生产中整条生产线的张力要进行统一协调控制，也就是说并不是张力实现之后生产线就维持固定的数据运行，生产线的张力在自动控制系统的控制下进行动态的调整，引起张力变化进行调整的因素主要有两个：一是酸槽内带钢垂度变化进行调节时；二是卷取时穿带及甩尾时张力将突然变化时，但不论如何调整都是围绕设定的数值来进行的。4结束语酸洗生产线的张力是影响整条生产线正常运行和产品质量的重要因素，设置合理的张力不仅可使生产线正常运行，保证产品质量。而且还可以降低设备损耗、节省能源。尤其在自动化程度较高的生产线中，只有将生产线的张力正确设定好才能进行高速自动化生产。