预热矫直机在沙钢集团宽厚板应用

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1、预热矫直机在沙钢集团宽厚板的应用沙钢集团宽厚板二车间王朱涛一、前言目前国内的宽厚板生产线在品种钢的生产中存在最后一道次轧机轧完后出现边浪、中浪板型不良等现象。沙钢集团宽厚板二车间同样存在此类问题，车间组织技术骨干进行攻关，同时也从工艺控制方面对生产工艺流程进行探讨优化，经过前期的技术论证和设备区域定位论证，最后决定在轧机与加速冷却装置（MUPLIC）之间加一套预热矫直机设备（机械设备由太重集团供货，电控由北京冶自欧博科技发展有限公司成套提供）用来对板型不良的钢板进行预矫，从而减少后续矫直机的矫直道次和加快轧线的生产

2、节奏。下面对这套预热矫直机设备的电控系统作下介绍。二、产品大纲1．产品规格钢板厚度：6～60mm钢板宽度：1500～4900mm钢板长度：6000～52000mm钢板最大重量：34000kg2．产品主要有造船及海洋平台用钢板系列；管线X80为代表的低合金高强度钢板系列；低屈强比高强韧性的高层建筑用钢及桥梁用钢；抗硫化氢腐蚀为代表的高等级锅炉及压力容器钢板系列（包括石油储罐等）；高强度工程机械用钢；优质碳素结构钢板等。三、基础自动化控制系统方案预矫直机基础自动化系统采用SIEMENSS7-300。系统采用光纤以太网通

3、讯，使过程机、基础自动化控制系统、人机界面HMI等控制系统连接起来，使得各个设备之间可以快速交换数据。自动化与传动系统、现场ET200之间采用Profibus-DP网连接。图1为系统网络图图1在自动化控制中压下的控制尤为重要，下面对压下控制作下介绍预热矫直机辊缝的预设定是通过被分别设在入口和出口的电动压下电机来完成的。要求入口、出口压下电动同步。首先通过压头标定开口度；然后过程计算机设定或操作工通过HMI设定开口度的目标值；当各种联锁条件都满足后，选择自动，并在HMI上发出定位命令（辊缝设定），系统自动完成位置控制

4、。电动APC执行目标辊缝调节量，并进行压下的倾斜控制，用于矫直辊精确预摆辊缝，实现前后的校平。电动APC控制框图图2所示。图2中，上面部分为电动APC控制原理图。手动上升、手动下降用于操作工微调和预热矫直机电动压下系统的检修。手动校零，采用自动预压靠的方式。初始给定辊缝用于本道次的辊缝预定值；入口和出口电动压下的位移传感器给出的位移量经求和、取其平均值作为辊缝实际值。辊缝给定值和实测值进行比较，获得位置偏差。按照偏差的方向和大小，控制电动机升降运动，以获得精确的定位值，辊缝定位精度0.1mm。入口位置传感器侧位置传

5、感器/2位置控制位置给定综合APC给定初始给定手动校零手动下降手动上升入口电动压下倾斜控制倾斜给定综合初始给定手动给定出口电动压下倾斜给定压力控制压力给定综合AGC给定初始给定手动降压手动升压入口压力传感器操作侧压力传感器图2图2中部为倾斜控制，当倾斜给定值为零时，即可进行矫直辊校平控制。由于来料的楔形或轧制过程中产生镰刀弯时，就需要手动倾斜控制。根据倾斜量的给定值，入口和出口电动压下做相反运动，一侧上升，另一侧下降。但倾斜量都有一个极值是不能超过的。图2下部为预热矫直力控制。由入口和出口电动压下压力传感器之和作为

6、总压力，两侧压力差作为压力差。可采用恒压力控制。由压力设定值和实测压力之差，调节电动压下机构，控制压力，以保持压力恒定。预热矫直机正常时全自动运行，图3为HMI画面图3四、过程自动化系统控制功能主要是根据矫直钢板的钢种、规格、性能以及钢板的外形质量的要求来确定矫直工艺参数，如矫直温度、矫直压下量、矫直道次和矫直速度等。1、矫直道次矫直道次取决于每一道次的矫直效果。在矫直温度和压下量一定的情况下，矫直道次太少钢板矫不平，道次太多可能影响正常的轧制作业。操作人员要根据钢板板形情况、轧制周期、轧件长度和矫直终了温度等因素

7、来确定矫直道次。2、矫直温度矫直后钢板温度过高，钢板到冷床上又会重新产生瓢曲和波浪。矫直温度过低钢的屈服点上升，矫直效果不好，而且矫后钢板的表面残余应力高，降低了钢的性能，特别是冷弯性能。钢板一般在600～800℃进行预矫，较薄的钢板温度可能降低至500～550℃，较厚的钢板可能接近800℃。对于一些超厚钢板，矫直温度不超过1000℃。3、矫直压下量矫直压下量主要取决于钢板的矫直温度，一般在1.0～5.0mm的范围内选取。对温度较低的钢板取较小值，对温度较高的钢板可取较大值。此外，确定压下量时还要考虑板厚的影响，厚

8、度较薄的钢板压下量大，较厚者压下量小。4、矫直速度根据钢板的矫直温度、厚度及强度性能等因素确定的，速度范围为0～1.0～2.5m/sec，同时前后辊道的速度要与矫直速度匹配。预热矫直机模型的目的是将矫直机的最大受力和力矩极限考虑进去，为入口辊缝确定最佳的执行位置。预热矫所需要的钢板钢种、厚度、宽度、温度等参数均由轧线二级系统发送。轧线二级与预热矫二级通过以太