圆盘剪前后基准张力综合优化设定技术的研究.pdf

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1、第３期（总第１９６期）机械工程与自动化Ｎｏ．３２０１６年６月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＪｕｎ．文章编号：１６７２-６４１３（２０１６）０３-００１３-０２圆盘剪前后基准张力综合优化设定技术的研究１２２１１３王欣，陈双玉，常金梁，郑涛，王康健，周莲莲（１．宝山钢铁股份有限公司冷轧厂，上海２０１９００；２．燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心、燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛０６６００４；３．燕山大学电子实验中心，河北秦皇岛０６６００４）摘要：针对

2、剪切过程中前后基准张力的设定问题，综合考虑到钢种（强度）以及前后张力的匹配对剪切质量的影响，在首次引入张力衰减指数、钢种影响系数、前后张力差加权系数等参数的基础上，提出了一套新的同时适合于主动及被动圆盘剪的前后张力设定方法。通过理论模型与现场试验相配合，给出特定钢种在剪切过程中的最佳张力设定值，可以实现在线设定。关键词：圆盘剪；基准张力；优化设定；剪切质量＋中图分类号：ＴＧ３３３.２１文献标识码：Ａ［４－６］0引言相同的基准张力设定值。实际上，根据圆盘剪剪切近年来，随着板带工业的迅速发展，用户对带材边力及剪切力矩公

3、式可以看出，剪切不同材质的钢种时圆部的剪切质量也提出了越来越高的要求，同时钢铁企盘剪的剪切力是不同的（强度越高，剪切力越大），而剪业自身也对圆盘剪前后基准张力的综合设定提出了更切力矩则与剪切带钢的强度以及张力波动密切相关。高要求。对于前后张力的综合设定，以往学者进行了上述两个特点降低了圆盘剪的工作稳定性，使得［１］较多研究，比较典型的有：齐海英等提出通过对已有剪切过程中毛刺时有发生（ＩＦ钢等软钢毛刺发生率尤张力设定表反向拟合及优化算法建立张力优化数学模其高），降低了成品带钢质量，给企业带来较大的损失。［２］型；王爱

4、丽等通过提出张力控制系统及补偿系统来2基准张力综合优化设定技术的开发［３］进行张力的在线优化；葛平等等提出通过数值方法根据前面的分析可以知道，由于圆盘剪前后基准得到动态张力的实用计算公式。但是对于圆盘剪前后张力及对于不同钢种的带材在剪切过程中都采用相同基准张力综合优化设定的研究并不多，尚未建立圆盘的基准张力设定值，使得剪切过程中毛刺时有发［７－９］剪前后基准张力的综合优化设定技术。显然，为了提生。为了解决该问题，经过大量的现场试验与理高剪切质量，降低剪切过程中毛刺等缺陷的发生率，如论研究，充分结合酸轧机组圆盘剪的设

5、备与工艺特点，何对圆盘剪前后基准张力进行综合优化设定就成为现综合考虑到钢种（强度）以及前后张力的匹配对剪切质场技术攻关的焦点，本文即在此背景下围绕圆盘剪前量的影响，在首次引入张力衰减指数、钢种影响系数、后基准张力的综合优化设定问题而展开。前后张力差加权系数等参数的基础上，提出了一套新1现场基准张力设定特点及存在问题分析的同时适合于主动及被动圆盘剪的前后张力设定方目前，在冷轧生产过程中酸轧机组圆盘剪对于前法，通过理论模型与现场试验相配合，给出了特定钢种后张力的设定具有以下两个特点：在剪切过程中最佳张力设定值，并可以实

6、现在线设定。（１）圆盘剪前后基准张力（平均张力）的设定值是定义张力衰减指数为m，m是指张力设定值中考一样的，这样在剪切过程中前总张力T１就大于后总虑到钢种的变化而增大（硬钢）或者减少（软钢）的指张力T２（T１＝Bh，B为带材宽度，h为带材厚度，为数，与圆盘剪刀σ片的服役吨位相关，一般取m＝σ０．８～基准张力；T２＝（B－Bw－Bd）h，Bw为工作侧剪１．２，为了简化试验Δ，可以取Δm＝１σ．０Δ；定义钢种影响系切量，Bd为传动侧剪切量），造成一个系统的张力差。数为Δ，是指张力设定值中考虑到钢种影响部分的设这种系统性

7、的张力差必须依靠圆盘剪和Ｓ辊来调节，定值，＝０～１，＝０时表示完全不考虑钢种的影响，使之达到平衡，从而造成了剪切过程的不稳定。＝１时表示完全补偿钢种的影响；定义前后张力差加（２）对于不同钢种的带材，在剪切过程中都采用权系数，是指圆盘剪后张力设定值中考虑前后张力重型机械协同创新计划课题（ＺＸ０１-２０１４０４００-０５）收稿日期：２０１５-０９-０１；修订日期：２０１６-０４-１５作者简介：王欣（１９７３-），男，江苏邗江人，高级工程师，硕士，主要从事轧制过程控制技术的开发。・１４・机械工程与自动化２０１６年第３期因

8、带钢剪切变窄而引起的总张力变化的系数，＝γ０～国内某钢铁公司冷轧厂为了解决１４２０酸轧机组１，＝０γ时表示完全不考虑因带钢剪切变窄而引起的剪切过程中毛刺时有发生的问题，改善圆盘剪的剪切总张力变化，＝１时γ表示完全补偿因带钢剪切变窄而质量，利用本文所述相关技术，以出钢记号为［１０－１２］引起的总张力变化。ＡＰ０９６１Ｅ１、屈服强度为２６０ＭＰａ的带材为例进行了