连退机组炉内张力优化设定技术

图 ｌ为典 型 的连 退 生产线 示意 图 。连续退 火机 组
包 括入 口张 力辊 组 Ｉ 、预热 １ ２ 段 、预热 ２段 ３ 、加 热 １段 ４ 、加 热 ２段 ５ 、加 热 ３段 ６ 、均热 段 ７ 、缓 冷 段 ８ 、快 冷段 ９ 、过 时效 １段 ｌ 、过 时效 ２段 １ 、过 时 ０ １
３ ≤
ｆ≤
≤
≤
３
的横 向条纹 ，提 高带钢 的表 面质量 。为 了实 现上述 目
ｆ ｍｉ
ｆａ ｍ
的 ，可 以采 用 以下 由计 算 机 执 行 的 步 骤 ： （ ） 收集 连退机 组退 火 过程 中带钢 的 特性参 数 ， １
时 成立 ？如果 同时 成 立 ，转 入 步 骤 （ ） ７ ，否则 调 整
（ 。 一 。 … ） … 一 ） ＋（ 十（
一 ） 一 ＋（ 一 ＝＋（ 一ｒ ＋（ ， 一Ｔ ２ ＋（ ） ） Ｔ， ） Ｔ ｓ） ｘ ＋（， ｒ
一ｒ， ＋（ ） Ｔ
一Ｔ） ａ
其中： ＝ Ｔ
２ １ 年 第 ３期 ０ １
、ｊ Ｉ２ ｒ ０
一
２
——■ 一
、 ｊ ‘ｔ ｏ
√ｊ ｒ ３ ０
２
一
、
±
２ 、 ｊ
一 ！ 竺±
７ 一 竺 ± ’
会在带 钢表 面 出现条 纹 ；④ 带钢 的软 硬 ，带钢 越软表
面越容 易 出现 条纹 。显然 ，从张力 角度 来说 ，其 对条 纹的影 响表现 在两个 方面 ：一方 面张力 越大 ，抑制振 动 ，可 以起 到减 轻条 纹 的作 用 ；但 另外 一个方 面 ，张
效 ３段 １ 、终 冷 段 １ 、淬 水 槽 ｌ 、 出 口张 力 辊 组 ｌ ２ ３ ４ ５ 等部 分 。带材 ｌ ６从 人 口 张 力 辊 组 １开 始 进 入 连 续 退
证 稳定 通板 为主 ，而没 有考 虑到 抑制带 钢运 行过 程 中
的振动 问题 ，导致 带钢 由 于振动 与炉辊 持续 拍 打 ，在 炉辊与 带钢表 面形 成横 向条 纹 ，影响 了带 钢 的表 面 质
，
，
，
。 ， ，
，
ｍ
，
｝＝Ｘ。
（ ０ 完成 连退 机组 炉 内张力综 合优 化设 定 。 １）
张 力 优 化 流 程 图 见 图 ２ 。
图 ２ 张 力 优 化 流 程 图
３ 小 结
在 大 量 的现 场 实 验 与 理 论 研 究 的 基 础 上 ，充 分 结
摘 要 ：针 对 连 续 退 火 过 程 中带 钢 表 面 的横 向 条 纹 问 题 ，经 过 大 量 的 现 场 实 验 与理 论 研 究 ，结 合 连 退 机 组 的设 备 与工 艺 特 点 ， 同时 兼 顾 到 带 钢 的 稳定 性 与 振 动 抑 制 问题 ，提 出一 套 连 续 退 火 炉 内张 力综 合 优 化技 术 。 通 过
ｚ 。 ≤
≤
…
（ ） 判 断不 等 式 ６
， …
≤
≤
≤ 一 是 否 同
。≤ 。 …
优 化设定 ，在保证 带 钢稳定 性 、不 出现 热瓢 曲与 跑偏
的 前 提 下 ，最 大 限 度 地 抑 制 带 钢 振 动 ，减 轻 带 钢 表 面
…
≤
。
２≤ Ｚ …
段 ； ｌ 一过 时 效 ２段 ；１ １ ２一过 时 效 ３段 ；１ ３一终 冷 段 ；１ ４一淬水 槽 ；１ ５一出 口张 力 辊 组 ；１ ６一带 材
图 ｌ 典 型 的 连 退 生 产 线 示 意 图
收稿 日期 ：２ １ － ｌ０ ；修 回 日期 ：２ １ － ３ ０ ０ ０ ｌ －１ ０ ｌ０ — ｌ 作 者简 介 ：彭 冲 （ ９ ４ ） 男 ， 北 晋 州 人 ， 读 硕 士 研 究生 ， １８ 一 ． 河 在 主要 研 究 方 向为 轧 钢 设 备 及 工 艺 。
参考文献 ： ［ ］ 王永 萍 ， 戟 ， １ 鲍 高立 ． 续 退 火 炉 冷 却 技 术 的 发 展 和 现 状 连
合连 退机 组的设 备 与工艺 特点 ，同时兼顾 到带 钢 的稳
定 性 与 振 动 抑 制 问 题 ，首 次 提 出 了 一 套 连 续 退 火 炉 内
［ ］ 工 业 炉 ，０２ ２ （ ）２ —４ Ｊ． ２ ０ ，４ １ ：１２ ． ［ ］ 刘 安 ， 俊 ．冷 轧 带 钢 连 续 退 火 技 术 的 发 展 ［ ］ 轧 钢 ， ２ 李 Ｊ．
彭 冲 ， ： 退 机 组 炉 内张 力 优 化 设 定 技 术 等 连
・１ ７ ・ Ｏ
（ ） 判断 ，（ ）最 小是 否成 立 ？ ８ 如果 成立 ， 入 转 步骤 （ ） 否 则调 整 的设 定 值 ，转入 步骤 （ ） ９， ５。
（ ）输 出炉 内张 ９ ４ ５
火炉 内 ，分 别 经过 预 热 、加 热 、均 热 、缓 冷 、 急冷 、 时效 、终 冷 等 子工 序 后 被 送 人 出 口张 力 辊 组 １ ，完 ５ 成退 火过 程 。
６ ７ Ｒ ９
１ 一入 口张 力 辊 组 ；２一预 热 １段 ；３一预热 ２段 ；４一加 热 １ ；５～加 热 ２段 ；６一加 热 ３段 ；７一均 热 段 ；８一缓 冷段 ；９一快 冷 段 ；ｌ 段 ０一过 时 效 １
・
１ Ｏ６・
机 械 工 程 与 自 动 化
２１ ０ １年 第 ３期
２ 连 退 机 组 炉 内 张 力 综 合 优 化 方 案 ２ １ 炉 内张 力 对 横 向 条 纹 的 影 响 分 析 ．
各段 所 允 许 的 最 小 张 力 ，包 括 加 热 １段 最 小 张 力
加 热 ２段 最 小 张 力 均 热 段 最 小 张 力 效 １ 最 小 张 力 段 段 最 小 张力 加 热 ３段 最 小 张 力 急 冷 段 最 小 张力 、 时
（ ）张力对 横 向条 纹 的影 响具 有 两个 方 面 ，并 ３
非 越 大 越 好 ，而 是 有 个 最 优 值 。 之 所 以 出 现 这 种 现 象 ，可 以 用 如 下 理 论 来 解 释 ：横 向 条 纹 产 生 过 程 为 带
急冷段 最 大张力
时效 １段 最 大 张 力 。 、 效 ２段 最 大 张 力 … 时
第 ３期 （ 第 １ ６期 ） 总 ６
２ １ ０ １年 ６ 月
机 械 工 程 与
自 动 化
ＮＯ ３ ．
ＭＥＣＨ ＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｊ ． ｕｎ
文章 编 号 ：６ ２ ６ １ ２ １ ） ３ ０ ０ — ３ １ ７ — ４ ３（ ０ １ ０ — １ ５ ０
力 越 大 ，拍 打 到 炉 辊 上 的 力 也 就 越 大 ，会 恶 化 条 纹 缺
。 ： ： 、 。 ：
些 、 ： ２ 。 ２
（ ） 令炉 内各 段 张力 设 定 值 Ｘ ＝ ｛ 。 ， ， ５ ，
， ， 。， ， ， ，
陷。 因此 ，需要 寻找一 个最 优张力值 ，而不可 以一 味 地 增大张力 。这个 最优 张力值 与钢种 密切相 关 ，对 于 硬钢 （ ＳＣ 如 Ｐ Ｃ等 ） 最 优 张 力相 对 较 大 ，对 于 Ｉ Ｆ钢 等软 钢最优 张力相 对较小 。
（ ） 收集 特 定 带 钢 连续 退 火 过 程 中保 证 不发 生 ３ 热瓢 曲问题 时各段所允 许 的最 大 张力 ，包括加 热 ｌ段 最大 张力 ， 、 热 ２段最 大张力 … 、 … 加 加热 ３段最 大张力 … 、 热段 最大 张力 均
… 、
（ ） 张力制 度 的稳 定 与横 向 条 纹严 重 的程 度 密 ２ 切相 关 ，张力 频繁 波动 不利 于条纹 的治理 。
。
的设 定值 ，转入步骤 （ ） ５ 。
（ ） 计 算 张 力 综 合 优 化 目标 函 数 Ｆ ）： ７ （
包括带 钢 的宽度 、厚度 、钢种 等。
（ ） 收 集 特 定 带 钢 连 续 退 火 过 程 中 保 证 不 跑 偏 ２
Ｆ Ｘ）＝ （
（ 。 ） 一 ＋（ 一 ＋（ 一 一 ＋（ ） ） ）
为 了分析 炉 内张力 对 带 钢表 面 横 向条纹 的 影 响 ，
现 场 经 过 大 量 的 试 验 ，得 出 以下 结 论 ：
时 效 ２ 最 小 张 力 吐 、 效 ３ 段 时 终 冷 段 最 小 张 力 … 。
（ ） 张 力 制 度 的 优 化 可 以 有 效 地 减 轻 炉 内 横 向 １ 条纹 缺 陷。
０ 引 言
量ｏ
对 于 连 退 机 组 而 言 ，其 工 艺 参 数 的 设 定 主 要 包 括
１ 连 退 生 产 线 简 介
温 度参 数与 张力参 数 的设 定 。其 中 ，温 度参 数 由带材
的性能 指标来 决定 ，在 退火过 程 中可 以改 变 的余 地 不 是 很大 ，因此 一般按 照 表格设 定完 毕后 不进 行 大的 调 整 。而 张力则 是 连 续 退 火 过 程 中 比较 活 跃 的 一 个 参 数 ，其 可调范 围 比较 大 。 以往 ，对 于连 退机 组 张力 的 设 定采 用 的是 表格 与操 作工 经验 相结合 的方法 ，以保
１ ９ ２） ６ — ９ ９ ７（ ：４ ６ ．
张力 综合 优化技 术 ，并将其 推 广应用 到 某连退 机 组 的
生产 实践 ，有效 地抑 制 了带 钢在炉 内 的振动 ，减 少 了 带钢 表面 横 向条 纹 的发 生 率 ，提 高 了带 钢 的 表 面 质
２ ２ 连 退 机 组 炉 内张 力 综 合 优 化 方 案 ．
｝：Ｘ 。 ｏ
。
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－ …
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ｉ
Ｔ￣ … １３ ．
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…
连 退 机 组 炉 内 张 力 综 合 优 化 的 目 的 是 通 过 对 加 热 １ 、 加 热 ２段 、加 热 ３段 、 均 热 段 、急 冷 段 、 时 效 段 １ 、 时 效 ２段 、 时 效 ３段 以及 终 冷 段 等 ９段 张 力 的 段
素 ：①带 钢是 否振动 以及振 动 的幅度 ；② 带钢拍 打到
炉 辊 表 面 力 的 大 小 ，拍 打 到 炉 辊 表 面 上 的力 越 大 带 钢
— —
｝ 。
… ＋
其 中： 。 ＝ 。
．
。 ～
—
＋
一
条纹 程度越 严重 ；③ 炉辊 表面本 身 的状态 ，炉辊表 面
如果 已经存 在条纹 ，那 么只要轻 微地 拍打与接 触 ，就
连 退 机 组 炉 内张 力优 化设 定 技 术
彭 冲 刘 靖 宝 吴 东 闯 ， ， ， 张 冬 冬 高 扬 周 利 ， ，
（ ．燕 山大 学 机 械 ３ 程 学 院 ， 河北 秦 皇 岛 １ － － ０ ６ ０ ；２ ６ ０ ４ ．北 京 首 钢 技 术 研 究院 ，北 京 １ ０ ４ ） ００ ３
对 炉 内 张力 的优 化设 定 ，不 但 保 证 了带 钢运 行 过 程 中 的稳 定 性 ， 而且 有 效 地 抑 制 了带 钢 的振 动 ，减 轻 了 带 钢 表 面 的横 向条 纹 ，提 高 了 带钢 的表 面质 量 ，给 企 业 带 来 了较 大 的经 济 效 益。 关 键 词 ：连 续 退 火 ；张 力 ；优 化 中 图分 类 号 ：Ｔ １ ６ ２ ： Ｔ １ １ Ｇ５ ． Ｇ ６ 文 献标 识 码 ：Ａ 。
、
…
时 效 ３ 段 最 大 张 力
终 冷 段 最 大 张 力
钢先振 动 ，而后 与炉 辊互相 接触拍 打 ，在带钢 表面形 成 横 向条 纹。这样 ，条 纹严重 的程 度就 取决于 ４个 因
。
（ ）设 定 各 段 张 力 的 初 始 值 Ｘ ＝ ｛ 。， 。 ４ ｏ 。 ，
。， ， ， 圳 ， 瑚 ， 枷 ，