本钢2300mm线带钢宽度超差的原因分析及改进措施

张彩臣+杨军

摘 要：本钢2300mm生产线是国内最宽幅的热轧带钢生产线之一，产品结构多样化，随着产品精度要求的不断提高，原有的宽度控制精度不能满足顾客的实际需求。通过对影响带钢头尾宽度超差的原因分析，改进带钢短行程控制策略，模型表的优化，应用工具的开发，经过一年多生产调试，带钢头尾超宽问题得到有效解决，满足顾客的高要求。

关键词：带钢宽度；中间坯；短行程控制

中图分类号：TG335.11 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0051-02

1 引言

热轧带钢宽度是热轧产品质量控制的主要指标，提高宽度尺寸精度是提高热轧带钢产品质量的重要手段[1]。目前，市场对产品精度的要求越来越高，原控制精度已无法满足实际需求。超宽导致吊送时破边，卷形差，成材率低等问题，已经成为热轧带钢现场控制的关键技术问题。

本钢2300mm热轧生产线荒轧（RM）采用两架可逆轧机的设计方式，每架水平辊轧机前配置一架控制宽度立辊轧机（E1、E2），精轧前配小立辊（F1E），实际生产中主要通过上述三组立辊控制带钢的宽度[2]。本文通过分析实际生产参数等信息，提出相应的控制技术手段，将这一问题得到很好解决。

2 数据采集与分析

2.1 原模型短行程的缺陷

带钢的头尾宽度控制主要是由立辊E1、E2和F1E进行控制。在模型表中根据不同的厚度区间给定不同的短行程控制参数，从而控制带钢的头尾宽度。在实际的生产过程中，原模型控制存一定缺陷，导致短行程控制冲突，造成了头尾宽度控制无法精确调整。主要可分为以下两种情况。一种是工艺相同厚度不同共用控制参数时，轧制薄规格时出现严重的带钢颈部拉窄的情况。另一种，荒轧6道次或8道次不同轧制时，因带钢宽展不同，结果导致带钢头尾出现超宽问题。

2.2 U型飞剪剪切的影响

生产飞剪采用U型剪刃。因为边部先剪切，中间坯受力向边部扩散，导致中间坯切面向两侧自由宽展。为了测量推钢尾部数据，现场先后进行两次试验，如图1所示。

飞剪切过的刀口有延展现象，将横截面的弧度近似看做圆弧，按照弧度压平后计算带钢宽度变化，结果相差17mm。采用另一种方法进行测量，结果显示，尾部形状短距离（1.5m）逐渐展宽，换算成粗轧最后一道次为尾部88mm，即需要对对粗轧最后道次进行严格控制。

3 模型设计与优化

现场控制成品厚度规格索引为27个，若按照厚度划分，短行程数据库将扩大27倍，此外，考虑道次影响等，实际计算将更加复杂[3.4]。因此，为了减少对服务器的影响，本研究提出通过分层中间坯厚度提高带钢头尾宽度控制精度的方法。将中间坯厚度（28～60mm）与成品厚度划分6个区间索引，同时将RM不同的轧制道次进行区别对待。结合实际生产对模型的精细调整，达到改善带钢头尾宽度的目的。

具体实施方案包括以下几方面：（1）短行程分组号由3维索引增加“中间坯厚度”索引，如图2（a）所示。使系统可区分不同中间坯厚度。（2）每组短行程控制参数由2个矩阵，增至4个矩阵，并修改控制程序。荒轧6道次和8道次可使用不同矩阵控制。（3）短行程分组号第3维为侧压量索引，通过调节档位定义分界点，使得所有投入SSP规格全部落入“0”档中，以便系统可区分是否投入SSP，如图2（b）所示。（4）针对提出的通过分层中间坯提高带钢头尾宽度控制精度的方法，本研究开发了具有自主知识产权的新软件，制定/实现新的人工调节短行程参数的工作流程。

单纯通过E1、E2控制无法解决头尾超宽的问题。本研究将原设计仅作为导尺功能的小立辊F1E充分利用，将小立辊F1E增加中间坯头尾短行程控制功能。首先，通过粗轧立辊道次短行程参数的调整，保证粗轧出口宽度良好，随后，通过增加精轧前小立辊（F1E）头、尾短行程控宽功能，对带钢尾部进行最终控制，满足生产需求。

4 改善效果

采用本研究设计的新控制，经过现场一年的调试，所有规格的钢卷头尾超宽问题均得到有效改善，市场反馈本钢2300mm机组生产产品头尾宽度控制良好，与此前相比有很大改进。从生产工艺控制角度，不同钢种规格的头尾控制参数稳定固化，同一工艺轧制将会保持一贯的稳定性，消除不同钢种、不同规格之间的相互影响。

5 结语

（1）现行带钢的头尾宽度控制根据RM每道次轧制的轧件入口厚度，通过立辊实现短行程控制。该模型控制存一定缺陷，导致短行程控制冲突，造成了头尾宽度控制无法精确调整。

（2）本研究通過增加短行程分组号索引，同时增加短行程控制参数矩阵等方法，开发了具有自主知识产权的新软件，制定/实现新的人工调节短行程参数的工作流程，实现简化操作，并显著提高生产效率。

（3）新控制方法经过一年多的调试，所有规格的钢卷头尾超宽问题都得到有效的改进，得到市场的认可。同时节省了人工查找、匹配的环节和时间，将控制时间缩短为原方案的1/4左右。

参考文献

[1]黄爽.热轧带钢宽度控制的改进措施[J].轧钢，2014，31（2）：59-62.

[2]郑中.本钢热轧2300mm机组生产线现状及发展[C].全国轧钢生产技术会议，2010.

[3]张文.轧钢生产基础知识问答[M].冶金工业出版社，1994.

[4]孙一康.带钢热连轧的模型与控制[M].冶金工业出版社，2002.