中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析

科技专论

中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析

【摘 要】近些年来我国的轧钢产业迅猛发展，我国也逐步成为世界上钢材生产的大国，对钢材产量和需求量大大提升，并且对生产的钢材质量越来越高。在轧钢的自动化生产中高精度的厚度控制技术成为关注点。本文对中厚板高精度厚度控制技术进行研究与应用分析，对轧钢生产起到不错的效果。

【关键词】中厚板；高精度厚度控制；应用分析

21世纪看一个国家的发展程度，其中钢铁产业在其中发挥着至关重要的作用。也可以说钢铁产业是决定一个国家繁荣的因素之一，所以这样一来对于钢铁产业来说是一个极大地挑战。只有不断提高钢铁生产中的各项技术水平，更好的投入生产，才能提高我国的国际竞争实力。以下是对作为钢铁生产中重要的技术手段之一的厚度控制技术所进行的探究。

一、对中厚板厚度控制的研究目的及意义

中厚型钢板是在国民经济发展中在各个方面所需求的钢铁材料，也是国家工业化过程中重要的钢材品种，只有让其生产水平达到国内甚至是国际的先进水平，才能满足在我国经济建设中对优质、高附加值中厚板的需求。

就目前中厚板加工企业的发展势态来看，在日益激烈的竞争中，对产品结构作进一步优化，提产品的质量和生产率并且降低生产成本已经显得迫不及待。高精度的厚度控制技术是完成这些要掌握和发展的关键技术之一。

本文对中厚板高精度厚度控制技术的相关要点进行探究，开创自主生产线并引进先进技术，有成效的运用到现场生产当中，使得轧制生产更加科学、更具竞争力。这对我国在中厚板加工的效益和先进性具有着非凡的意义。

二、中厚板厚度控制技术的探究

对于中厚板的加工过程中，多数轧机都是以AGC技术为主要调节手段。因为其具有设备要求简单，反应速度快，滞后小等特点，所以在中厚板轧机上得以广泛使用。AGC技术系统涵盖了厚度计算和轧制力预测两部分，其中对于厚度计算等的作用尤为明显。对于此技术手段在高精度厚度控制的处理的主要步骤包括：

1、轧机初始辊缝设定

先不考虑各个补偿的因素在内，中厚板的厚度计算公式：

h=s+f（p）

其中h代表钢板厚度，s为空载辊缝，f（p）为轧机弹跳量。其中空载辊缝是无法进行直接测量的（如果进行空压的空载辊缝会对机械造成严重损坏），所以要利用相对值来进行计算，这样也保证了数据的准确性和辊缝的合理性。

2、轧机弹跳量的宽度校正

在轧制过程中，由于压力的变化导致轧件产生变形，这就涉及到轧机弹跳量的问题。随着轧件宽度的不同，其轧制压力也随之变化，所产生的轧机弹跳量也不相同。再将这些因素考虑在内，利用回归方程先计算轧机弹跳量宽度的修正量，最后再对真正的轧机弹跳量进行计算。

3、油膜厚度的填补

支撑辊轴承油膜的厚度和辊缝中润滑油膜的厚度是导致中厚板厚度变化的主要的两个因素。

油膜厚度可以由雷诺兹方程表示h=aδX/(x+b),X=SηN/P。其中a、b、S均为常数；δ为轴承与辊颈之间的直径间隙差；X为萨摩菲尔德变量：η为油粘度；N为轧辊转数；P为轧制力。由此我们可知，油膜厚度同轧制速度和轧制力有关。

在实际测量中，是不存在油膜厚度为0的情况，所以我们也要参照相对油膜厚度的数值来进行计算，这样一来我们就能更好地确定在不同压力、不同转速值下的相对油膜厚度。

Δh=a/{（N/P-N

/P

）+B}+C.

4、其他填补

为了提高AGC的性能，对于中厚板高精度厚度的控制技术中，除了上述影响因素外，还有下列几种因素需要进行填补AGC中出现的缺陷。但是下面这些因素变化速度相对较慢，可以通过自行控制对其进行修正。

4.1冲击补偿：在咬钢的瞬间，使得轧制力在辊缝上的冲击力增大，可以采用在咬钢前预先把辊缝降低一定值的措施进行补偿；在咬钢过程结束后，可以把辊缝恢复到设定值的大小。

4.2轧辊热膨胀补偿：由于轧辊膨胀引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。

4.3磨损补偿补偿：由于轧辊磨损而引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。

4.4轧辊偏心补偿：由于轧辊偏心而引起轧制力的变化，使得厚度计系统不准确。

4.5头尾补偿：由于钢板头尾温度不同，造成钢板头尾厚度变化，为解决此类情况采用的补偿方法。

三、高精度厚度控制技术的应用

加工后的不同厚度的中厚板的钢种包括碳素结构板、低合金板、桥梁板、压力容器板、锅炉板、造船板、建筑结构板。可谓是用途非常广泛。在对高精度厚度控制技术应用时有以下几点因素会对其造成影响。

1.轧辊辊型：在生产前做详尽的计算和规划，明确辊型特点，对在轧辊过程中的条件和因素要进行严格控制，从而为实现高精度的厚度轧制打下良好基础。切记严禁轧低温钢和加热温度不均匀钢。

2.成品道次辊跳值：辊跳值是对高精度厚度控制出现偏差中最要的因素，它直接对其造成影响。所以在操作过程中要严格控制好钢温变化，保证轧制压力波动最小，尽可能的减少由此原因造成的厚度同板差。

3.钢坯的加热质量：钢坯一旦受热温度不均衡就会影响到辊跳值的数值变化，从而间接导致偏差的出现。为避免此情况的出现，我们可以采用双炉加热，严格控制加热温度，并防止冷风吸入炉中，以保证钢坯加热的质量。

4.测厚仪：对于加工后的中厚板厚度数据的测量和收集也是非常重要的。所以我们必须采用高精度的测厚仪完成此环节，确保数据的准确性，用于以后的参考和修正工作。

5.液压AGC系统：AGC技术是对辊缝补偿的一种重要的填补手段，通过控制轧制的压力变化来完成，由此我们必须重视AGC技术的使用，来减少钢板轧制中出现的偏差。

通过对以上因素的分析和纠正，进行严格控制措施，就能实现高精度的厚度控制要求，并使轧钢的成功率大大提升，从而也就降低了再进行回炉加工所带来的额外的经济损失。

四、结论

通过以上探究与分析，我们了解到在钢铁企业迅速发展的今天，只有在技术上不断创新与改善，并且加快新产品的开发，才能使得企业更好的发展。利用现有技术和设备，在加工中厚板的过程中，对厚度精度进行研究并提出更高要求，已成为一个不容忽视的问题。所以我们要改进工艺提高技术操作，来实现高精度厚度控制，从而提高生产的成品率，尽量减小板材厚度差，给我们的企业带来更好的效益，让企业可持续发展。

阳日隆

江阴兴澄特种钢铁有限公司 214400

(>>下转第293页）DOI:10.13751/ki.kjyqy.2012.22.055

科技专论改进电能表检定方法，提升能源计量工作水平

【摘 要】电能表是国家能源管理的重要计量器具之一，电能表计量的可靠性有重要意义，本文针对电能表计量工作中存在的问题，提出了有效的改进方法，对提高电能表计量工作水平有具有积极意义。

【关键词】电能表；计量工作；检定水平；改进策略

1.引言

能源是经济建设和人民生活的必备物质基础，关系着整个社会的可持续发展，加强能源管理，对缓解能源压力，建设节约型社会，提高经济社会可持续发展能力都有着重要意义。电能表是国家能源管理的重要计量器具之一，其计量的可靠性直接决定着我国能源管理水平。近年来，电能表的种类日益繁多，功能越来越为复杂，这在给能源管理带来方便的同时，也使得电能表质量问题日益复杂多样，虽然对电能表的检定有着一系列详细的标准，但由于多方面的原因电能表检定中存在不少不足之处，导致出现测量误差，影响了电能表计量工作。下面，本文针对电能表计量工作中存在的问题，提出一些有效的改进方法。

2.电能表直观检测中存在的问题和改进策略

根据规程，在对电能表进行检定前，要先进行直观检查，直观检查工作虽然看起来很简单，但实际上却是非常重要的，往往会因为直观检查时忽视了一些小问题而影响电能表的检定计量工作。在对电能表进行直观检查时，要检查电能表接线盒内的螺丝是否齐全，有无缺漏或锈蚀现象。接线盒的接线形式有三相三线、三相四线等，在接线盒内的铭牌上标定了接线形式，必须检查接线形式是否同铭牌标定相吻合。此外，还应当检查现场接线图是否有明确规范的进行标识，绝缘片是否缺失，辅助端子说明标签标识是否清楚等。在实际计量检定发现，部分厂家生产的电能表存在三相三线使用三相四线接线盒、接线图标识不规范、部分多功能电能表实现功能和通信规约模糊等现象。

除了按堆积进行计量检定外，目前电能表计量检定中较容易出现忽视电流线圈与电压线圈通路和断路情况的检定。实际上，目前用于电能表计量检定的装置相当于一个交流电流源和交流电压源，如果存在开路电流源将形成回路，甚至产生高压烧坏电流源；而如果电压源存在短路，则会因负载电流越出允许值而烧毁电压源。这种情况不仅会造成不必要的劳动，降低工作效率，还会对检定装置造成损坏，影响电能表的计量检测可靠性，因此必须注重检测前的直观检查，并确定电能表电流线圈是否断路，电压线圈是否短路。

3.潜动试验常见问题及改进策略

电能表电压回路的磁通由于不对称情况的影响，会产生附加力矩，如摩擦力补偿力矩的增加，制造、装配、维修造成磁路不对称产生固有补偿力矩等，当附加补偿力矩超出摩擦力矩时，电能表在无负荷电流时转盘也会转动，即潜动。潜动会使电能表计量不准确，所计电量超出实际消耗电能。不论是新生产的电能表还是检修的电能表，都必须进行潜动试验。电能表产生潜动力矩的原因是由于电磁元件、转动元件装配不当或低负荷补偿力矩过大所引起的，在进行潜动试验时，应当给电能表施加规定电压值并使电流线路保持在无负载电流情况下，观察电能表转盘是否转动或者有无脉冲输出。转盘不超出一转或脉冲输出不超出一个，被检电表潜动试验合格，否则即不合格。为了保证电能表电流线圈无电流通过，通常采用将检定装置电流输出设置为零的办法，但实际上由于制造工作等原因，部分检定装置即便将电流输出设置为零，依然会有少量电流输出，使电能表转盘产生驱动力矩而影响潜动试验的可靠性。为了避免检定装置对电能表潜动试验的影响，在进行潜动试验检定时，应当完全切开电能表电流回路，保证没有电流通过被检电能表的电流线圈，以免因此而影响计量检定质量，作出错误的检定判断。

4.启动试验存在问题及改进策略

电能表并不是一有负载电流其转盘就能转动，只有负载电流所产生的转动力矩超过摩擦力矩和潜动力矩时转盘才会转动。电能表启动试验实际上就是检测电能表的灵敏度，保证转盘开始不停转动所需的最小负载电流值的大小。目前所采用的部分检定装置仅能利用电流互感器判定电流表量程值，极容易造成测量误差，在进行检定时应当采用多量程毫安级电流表检测起动电流值，以保证测量误差在许可范围内，以免作出错误检定结果。

对于电子式电能表，在检定规程中规定，在参比电压、参比频率、功率因素为1的情况下，负载电流升到电能表启动电流规定值后，电能表应当存在脉冲输出。但电子式电能表型号、规格多样，启动功率、计量特性等存在巨大差异，在实际检定中极容易产生误差。目前进行启动试验多采用公式tQ=60×1000/（C.K.PQ）来判定，但运用这个公式来判定，是在电能表电能测量误差为零的前提下进行计算的，而没有对电能表启动时的测量误差进行充分考虑，如果电能表存在正误差，既便是再大的正误差都能通过启动试验，只有负误差才不会通过。如果厂家在生产电能表时有意调整电能表造成正误差，虽然能够通过计量检定，电能表的计量准确性却完全不够，给用户造成影响。要避免这种情况，在检定时应当充分考虑启动功率下的电能测量误差范围，包括正误差和负误差，以时间区间作为启动时限考虑，保证在区间最大值内输出不少于1个电能脉冲，在最小值内输出不多于1个电能脉冲，以更好的判定启动试验是否合格。

5.结束语

电能表是我国四大重点计量器具之一，其计量检定工作水平的高低，直接影响着千家万户的利益，虽然检定规程对各项检测都进行了明确的规定，但依然有不完善的地方。因此除了严格按照规程进行计量检定外，还应当注意直观检定、潜动试验、起动试验中容易忽视的问题，此外还有检定装置仪表的使用，避免因为一些规程的缺陷和装置误差给检定结果造成影响，使计量检定结果缺乏可信度和可靠性。

王长哲 盛伟

山东省济南市平阴县计量检定所 山东济南 250400

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