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1、第39卷第3期钢铁Vol.39,No.32004年3月IRONANDSTEELMarch2004棒材倍尺分段飞剪优化剪切原理程知松(北京科技大学轧钢研究所,北京100083)摘要就国内棒材倍尺分段飞剪两种运行模式常规分段和优化剪切分段作了详细分析,阐述了常规分段剪切原理、适用范围及其弱点,提出了精确优化剪切概念,采用实时预报分析下一根轧件的单位长度质量来精确计算下一根坯料轧出的成品总长,从而控制轧件分段长度及分段段数,并指出实现精确优化剪切的必要条件即坯料单根称重、轧件跟踪及二级自动化系统。关键词棒材分段飞剪优化剪切+1中图法分类号TG333.2文献标识码AOPTIMUMCUTT
2、INGPRINCIPLEFORBARDIVIDINGSHEARCHENGZhisong(RollingInstituteofUniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083)ABSTRACTInthispaper,tworunningmodeofcivilbardividingshearincludingconventionalcuttingandoptimumcuttingisspecificallyanalyzed,becauseoftheformerdefect,theconceptofaccurateoptimum
3、cuttingisputforward,bymeansofanalyzingthecurrentrollingstackunitlengthweightandforecastingthenextrollingstackproducttotallength.Meanwhilethenecessaryconditionforrealizingaccurateoptimumcuttingispointedoutthatissinglebloomweigh,rollingstacktrackingandthesecondgradeautomationsystem.KEYWORDSbar,
4、dividingshear,optimumcutting1问题的提出——考虑成品下冷床定尺剪切误差余目前,尽管全国的棒材轧机都使用了倍尺分段量,为100～200mm;飞剪将成品轧件分段后上冷床冷却,但对飞剪的控B——冷床床面宽度,mm;制要求却不尽相同,有的要求切头(或切尾)加分段,H0、B0、L0——轧制坯料长、宽、高尺寸,mm;2有的仅仅是分段。就分段剪切功能而言,存在着优化F——成品断面面积,mm;剪切和常规分段剪切两种形式。目前国内90%以上m——分段剪切刀数;的棒材生产线采用的是简单的常规分段剪切方式,Lw——某根坯料轧出的成品分段后最后即将分段后的长度为用户要求的定
5、尺倍数且小于冷一段长度,mm。床上料的最大长度,用式(1)和式(2)表示如下:由于轧机是连续生产,某些高效、高产的连续轧L=n×l×+≤B-(6000～10000)机轧制间隙时间甚至控制在1s以内,几乎接近无(1)头轧制,若尾段长度Lw不合适,很容易造成上冷床H0×B0×L0/F=m×L+Lw(2)事故。解决的途径一是定坯轧材,即根据成品尺寸综式中L——飞剪分段剪切长度,mm;合考虑计算坯料合适的长度来组织生产;二是控制n——倍尺数;轧制节奏,控制前后两根坯料之间的间隙时间,让前l——用户要求的成品定尺长度,mm;一根坯料的尾段平稳地上冷床。其中靠定坯轧材居——金属热膨胀系
6、数,根据钢种和终轧温多,尤其是对联合企业,本企业有连铸,调整坯料长度确定;度还是比较容易实现的。而对调坯轧材企业,只能靠控制轧制节奏(牺牲部分产量)或分解外购的坯料,收到修改稿日期:2003-09-15牺牲部分坯料来组织生产。总之,都是给坯料组织带联系人:程知松,副研究员,chzhscn@yahoo.com.cn来不少麻烦。若对成品倍尺分段飞剪进行优化剪切·28·钢铁第39卷控制,坯料组织将得到彻底的解放。而目前国内只有(1)加热炉尾部坯料入炉前须有单根坯料在线少数企业装备水平较高的棒材生产线上的倍尺分段称重装置;飞剪使用了优化剪切技术。(2)坯料跟踪,车间自动化需要二级网络通讯
7、;2解决的方法(3)加热炉燃烧控制较好,坯料烧损量基本恒正是由于优化剪切具有诸多优点,国内专家也定;作了不少探讨,基本思想是一致的,即当尾段长度(4)分段飞剪剪切精度要求高,最好使用启停Lw小于冷床上料的极限长度Lj时,从倒数第2段工作制飞剪,分段剪切误差<5v(轧件速度v的单位找一个定尺给尾段,若一个定尺还不行,再增加一是m/s,剪切误差单位是mm)。个,直至倒数第2段接近Lj时还不能满足要求,将其中条件(1)对于步进式加热炉比较容易实现,从倒数第3段找定尺给尾段,如此下去。若
