高线生产中张力控制方法探究

李长明

摘 要：高线生产中机架间张力对产品质量与成材率有着至关重要的影响，若是对张力控制不到位，将引起严重的后果。对此我们需要深入分析高线生产中张力形成原因，采取合理解决办法，解决堆钢问题，降低导卫磨损，并实现成品质量提升的目的。本文将简述高线生产基本情况，并探讨了高线生产中张力的控制方法。

关键词：高线生产；张力控制；方法

轧钢生产的过程中因为在前滑、后滑、孔型和轧件温度等变化影响下，让各机架间轧件秒流量也会出现改变，这样轧件在机架间将发生堆钢与拉钢的问题，即张力。对轧件尺寸较大、机架间距过短而无法产生活套的区域，可以对轧机速度进行调整，以此让轧件在机架间的张力得到有效控制，从而防止出现堆钢的问题。

1.高线生产基本情况概述

我公司主要生产产品规格为：5.5-13.5mm的光面盘卷与6，8，10mm的螺纹盘卷，保证速度是85m/s，粗，中轧为水平式牌坊轧机，带有扭转导卫，粗轧9架，中轧4架，预精轧平立交替4架，精轧机10架国产摩根5代，共计27架轧机，全线设有3个立活套，一个侧活套。传动为天传设计，主要生产产品规格为： 5.5- 22mm的光面盘卷与 8- 16mm的螺纹盘卷，保证速度是112m/s，最高速度是120m/s，由美国摩根公司提供生产工艺。通过应用S7-400PLC控制系统，能够对30架轧机轧钢进行自动控制，车间主轧线包括6台粗轧机组、8台中轧机组、4台预精轧机组、8台精轧机组及4台减定径机组。对30架轧机来说，前11架轧机为张力控制，后续轧机为活套控制，对轧机进行调速，精轧机内各机架的张力调整是靠辊缝来调整来实现的。

2.高线生产中张力的控制方法

2.1轧件尺寸变化引起的张力控制

轧件通条尺寸是否均匀直接关系着最终张力控制效果，对轧辊辊缝进行调整，可以让轧件尺寸发生变化。合理设置辊缝，有利于调整机架间速度和张力的调整，若粗中轧各机架辊缝调整量小于0.3mm，则不需要改变速度，避免对轧制顺利进行带来影响。因为预精轧有活套的自动调整，精轧机组可以集体传动和统一配轧，主控台不用通过转速调整补偿辊缝变化造成的影响[1]。要想避免尺寸变化为轧制工艺稳定性带来的影响，确保处于高速状态下，让轧件正常咬入，应该最大限度降低粗、中轧张力。由设备与料型可知，粗轧要调至微堆，由主控台电流表显示为头部咬入下一架后，上一架电流表会偏大半格。中轧调至微拉，由主控台电流表显示为头部咬入下一架后，上一架电流表会偏小半格。因为轧辊椭孔比圆孔的磨损要大，椭-圆机架张力值要比圆-椭机架要大，因此1-11机架间张力控制的张力给定值如表1所示。

2.2换辊与换槽引起的张力控制

在换辊或换槽后，轧辊表面光滑，摩擦很小，轧件咬入后容易打滑，要想解决这个问题，既要对轧槽作出磨槽处理，主控台也要关注其张力，将R值计算出来以后，还需要加上2%-3%的张力。换辊和换槽后，需要注重对轧槽的打磨，尤其是要为粗轧增加一点张力，换辊和换槽后前一架电机转速应减少15r/min，主要于主控台利用R值进行调节。

2.3钢温引起的张力控制

钢温的改变是在所难免的，其值的高低对轧件变形抗力有着重要的影响。钢坯如果钢温比较低，其变形抗力则很大，而电机负荷也很大，这个时候需要关注每个机架的电机电流值，避免电机出现超负荷运转的现象[2]。通常来说，在开轧温度每降低50℃后，电机负荷将提高约5%，如果钢坯的温度较低，将造成轧机弹跳变大，金属秒流量也会提升。如此一来，各架电流表指针会变大，机架间会出现轻微堆钢的问题，需要增加一定的张力。此外，如果钢温较低，将导致头部宽展变大，从而为下一架导卫带来冲击，严重的情况下卡在导卫内造成堆钢现象。当然钢温也不能太高，这是由于随着精轧机组中轧件的温度会逐步升高，当达到一定的值后，轧件将发生严重的氧化问题，氧化铁皮脱落后悔让导卫被堵塞，引起精轧机组中堆钢问题。一根钢温度不均匀会让张力出现变化，成品质量也会因此降低，通常要结合钢温的情况在主控台对张力作出适当调整。

2.4活套引起的张力控制

生产期间轧机速度随时都在变化，随着速差的增加，出现的套量波动也更大，活套调节花费的时间也更长，因此对于活套稳定套量来说，出现的偏差不能超出规定的范围。若是活套出现了异常抖动的问题，表明设置的套高较大，轧件无法保持稳定运行状态。通过观察发现活套内轧件绷的太紧，拉的起套辊不能被挑起来，表明活套高度设置过低，自动控制系统可以将钢拉着达到设定高度，这样活套不再有原有的意义[3]。不仅如此，活套限位螺丝位置也很关键，若是太低，起套辊无法处于应有位置，轧件不能被扶持，也将引起异常抖动，导致扫描器误判断，若是限位螺丝太高，起套辊位置也很高，将出现拉钢的问题。还要注意维持扫描器探测镜头的清洁，所有钢的头尾間隙时间至少为3s，不能存在假信号，扫描器探测镜头四周雾气要小，不然将产生假信号。

2.5精轧机和夹送辊间引起的张力控制

进行轧制的时候，精轧机和夹送辊间要采取恒张力控制的方法，这样能够确保匹配关系。在精轧机速度出现改变以后，轧件前滑将出现变化，这将导致精轧机和夹送辊间的拉力关系受到影响，在拉力降低到某个值以后，很容易引起堆钢的问题[4]。产品规格不一样，轧制速度也将产生差异，摩擦系数与轧制条件也有很大不同，但无论哪种结果均会对轧件前滑带来影响，这样精轧机与夹送辊存在的拉力出现变化，也让恒张力匹配关系被破坏。对于不一样的轧制条件，要采取相适应夹送辊工艺参数，如表2所示，为常见轧制规格夹送辊使用参数值。

3.结语

总之，高线生产过程中张力的出现是无法避免的，需要我们引起高度重视，深入探索对张力控制的有效防范。通过对上述工艺的联合调整，不断摸索与总结，提出了有效的解决措施，通过在实际中应用达到了良好的效果，不仅保证了唐钢高线轧线运行的稳定性，也最大限度减少了张力造成的影响，为新品种的开发与高产稳产创造了有利条件。

参考文献：

[1]张翠霞，王志强.微张力控制在高速线材轧制过程中的应用[J].工程技术：全文版，2016，（12）：260-260.

[2]乔立军，杨瑞峰，张鹏，等.光纤环绕制中张力控制与高精度排线的研究[J].科学技术与工程，2016，（25）：272-277.

[3]尹少华.微张力控制在连轧棒材生产中应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012，（22）.

[4]焦磊.浅谈高速线材轧机生产现状及速度设置[J].数字化用户，2017，（26）.