镀锌机组入口段张力辊的作用及张力分布

镀锌机组入口段张力辊的作用及张力分布
陈庆
【摘要】介绍了镀锌机组入口段的张力辊的作用及其张力分布,给出了适当的工艺参数.
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2010(000)025
【总页数】1页(P114)
【关键词】镀锌;入口段;张力辊;作用;张力;分布
【作者】陈庆
【作者单位】中冶恒通冷轧技术有限公司,河北唐山,063611
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
Abstract:Have introduced that the function of tension roller on galvanizing line entrance section and their tension distribution, have given the suitable technological parameter.
Key words:galvanization;entrance section;tension
roller;function;tension;distribution
某连续热镀锌机组年产量30万吨。

产品规格为厚0.3～1.2mm,宽800～
1250mm。

镀锌量为60～180g/m2。

抗拉强度:最大650～800N/mm2屈服强度:最大500N/mm2。

生产的典型产品为厚带1.2mm× 1250mm,薄带0.3mm×1000mm。

开卷机的交流电机为75kW,可产生9000N张力,开卷机至1号张力辊之间的张力是由开卷机处于发电状态,给带钢施加反方向的力矩形成的,大小可调整电流。

开卷机的转速给定由钢带线速度计算出
nk为开卷机速度给定,%;v为钢带线速度,m/min;i为传动系统的减速比;D为钢卷直径,m;ne为开卷机电机的额定转速,r/ min。

开卷机的转矩给定由钢带张力计算出:
TR为开卷机的转矩给定,%;T为钢带张力,N;Te为开卷机电机的额定转矩, N·m。

开卷机是基于最大力矩原则的间接张力控制,其转矩补偿包括空载转矩和加速时的动态力矩,上述计算与运行中不断变化的卷径有关,要想保证带钢张力恒定,就得调节TR值,卷径是由带卷绕控制软件的工艺板T400计算出来的,PLC将初始卷径、钢带厚度、速度反馈值等数据送入T400,它计算出某一时刻的卷径,从而完成卷径变化时张力恒定控制、动态过程中的力矩补偿、断带保护。

1号张力辊的作用第一是为了隔开开卷机与脱脂段的张力,因为后者张力比前者大,来增加带材张力;同时作为入口段的加速装置来调节速度,第二是因为活套张力大于脱脂张力,2号张力辊又不产生张力,所以活套提供向前拉力而1号张力辊施加一个向后的反向拉力,建立脱脂段张力。

1号张力辊的交流电动机1号辊为18.5kW,2号辊为45kW。

通过1号张力辊第一使带材张力减低至脱脂段张力,即5000N～12000N,第二使带材张力增至活套塔张力,即9000N～15000N。

当钢带尾部从开卷机卷筒上脱开时,1号张力辊的入口端张力为零,此时入口张力小于出口张力,电动机被外力矩拖转呈发电状态。

而1号张力辊单靠本身电动机功率要保持运行前的张力,显然能力不足,所以用1号张力辊的压辊要压下来,同时还防止带尾被拉过1号张力辊进入脱脂段。

1号张力辊采用间接张力控制方式,速度环饱和(主给定多或少于速度辊5%左右,从
而产生张力方向),张力给定信号做为速度调节器输出的力矩限幅,电动机的输出电流间接反映带钢的张力。

主辊的力矩给定信号通过通讯传送给从辊,由从辊中的调节
器完成负荷均衡控制。

2号张力辊是入口的速度基准辊,它是速度控制模式,即不管张力多大都保持按给定
的速度运转。

所以可调整速度而不可以调整其电流,为了保证一定速度它的电流是
自动调节的。

事实上,由于板形的原因和张力的波动,其电流也相对会有一定的波动。

2号张力辊的交流电动机1号辊为22kW,2号辊为30kW。

通过2号张力辊,标定
入口段速度。

2号张力辊采用基准速度控制系统,速度调节器为比例积分,速度无静差。

通过网上
从上级PLC获得速度给定信号。

主辊的力矩给定信号通过通讯传送给从辊,由从辊中的调节器完成负荷均衡控制。

活套塔入口张力为9000N～15000N,塔内钢带最大储存量628m,可以满足机组在工艺段200m/min速度下连续工作3min。

活套塔内有活套小车,塔内有26层钢带。

活套小车通过钢丝绳和链轮提升,其传动功率的计算要考虑钢带张力、钢带重量、带材弯曲功率及小车本身重叠。

主传动为交流电机110kW,活套有一套张力计用来测量张力,活套电机经常处于零频率扭矩输出状态或极低速运行状态,控制采用
直接张力控制方式,张力实际值取自张力计二次仪表,为了解决在冲、放套过程中钢
带张力不稳定的问题,在系统控制中引入了速度补偿信号对活套系统进行补偿。

生产线建张运行时活套电机处于电动状态,产生将活套小车提升的力矩,但大部分情
况下活套处于电机的速度为零,但仍能准确地输出扭矩保持套量。

这是一种零频率
下的扭矩输出,在矢量控制下实现的,与异步电动机的堵转状态有本质区别。

在计算
中速度给定必须除以钢带层数,而转矩给定必须乘以钢带层数。

从理论上讲,在正常运转的情况下,入口段的张力是平衡的,但是会有各种各样的因素影响张力的平衡。

比如停车焊接时,另外还有生产线升速和减速、板形的变化、局
部区域张力的调整、某个辊子的故障等等。

这些情况不但会给电机和传动系统带来冲击,也会给生产线的张力或速度造成很大的波动。

入口段为了防止张力波动带来不良影响,方法主要为操作时平缓加速,平缓减速和停车,及时增加活套储量来保证焊接时间。

【相关文献】
[1]许秀飞.钢带热镀锌技术问答[M].北京:化学工业出版社,2007.
[2]曾光,陈晓峰.连续热镀锌生产线的张力控制[J].鞍钢技术,2005(4):20～23.
[3]倪顺利,朱海贵.镀锌线入口张力控制[J].冶金动力,2004(6):97～99.。