简述热镀锌生产线光整机功能及控制原理

简述热镀锌生产线光整机功能及控制原理

作者：张利军杨友良

来源：《数字化用户》2013年第09期

【摘要】简要介绍某冷轧厂连续镀锌线四辊光整机的设备结构与工艺过程，重点介绍该光整机主要的功能及控制原理。生产实践证明，该系统配置合理，稳定性好，可靠性高，维护操作简单。

关键词：光整机液压辊缝控制弯辊力

一、引言

在热镀锌生产工艺中，光整机控制系统是整条线的一个重要控制系统。此系统的控制性能，对热镀锌产品的质量具有直接的影响。能否更好地满足光整机的工艺要求，是衡量此控制系统性能的一个重要指标。综合近年对光整机电气控制系统和液压控制设备调试的经验，本文总结了大部分与光整机有关的控制系统的功能说明，文中的描述均以某冷轧厂连续镀锌线中的光整机为基础。

热镀锌线的基础数据如下：带材为热浸镀锌带；钢种为CQ-DQ-FH；带厚0.3～1.6mm；带宽980～1650mm；最大屈服强度280～700N/mm2；最高光整前带材温度45℃；最高处理线速度200m/min；光整机最大张力6850N；光整机延伸率0～2%可调；光整机最大工作负载650t。

二、热镀锌线中光整机主要功能

光整机及拉矫机系统布置流程图如图1所示。

图1光整机及拉矫机系统布置流程图

光整机有以下2个主要功能：平整带钢提高光洁度；与入口S辊和中间S辊一起为冷轧带钢板和合适的延伸率。光整机的控制方式选择基于产品、用户要求以及初始输入数据（PDI）。

三、光整机的主要控制部分、功能及操作

（一）电气传动

光整机的传动由2台交流电机提供，分别驱动上下支撑辊。为达到带钢的工艺要求，传动部分主要控制光整机与镀锌线工艺段的速度匹配并和入口S辊、中间S辊产生合适的张力。一般，将入口S辊作为速度基准，光整机投入后，由光整机入口的张力计信号与光整机进行闭环

调节，控制它与入口S辊之间的张力。而光整机的出口张力则由中间S辊通过与光整机出口的张力计进行闭环调节产生。

（二）液压轧制控制

液压轧制的作用是通过调整位于光整机机架底部的2个液压缸的位置和压力进而获得所需的轧制力。在相对较高的轧制力下，带钢的延伸（率）改善了产品的金属性能如屈服强度等，并且提高了带钢表面的平整度。光整机所施加轧制力和延伸率的实际效果取决于轧辊的光洁度、产品特性以及轧制模式等因素。光整机的轧制力由位于其机架底部的2个液压缸来提供。两液压缸为液压阀控制单独调节。为使液压缸缩回（打开辊缝），电磁阀为液压缸有杆侧提供了1个固定的反向压力，即背压。每一侧液压缸均单独配有1个位移传感器和1个压力变送器。通过压力变送器可以迅速地获得轧机每一侧的轧制力大小。而每一侧液压缸的压力均由伺服阀控制，且上下极限位置均装有接近开关。为使液压缸缩回迅速彻底，通过一电磁阀向其有杆侧施加一个固定的反向压力。液压控制方式为：平均位置控制、倾斜控制、轧制力和、轧制力差。整个闭环控制系统由两组调节器组成，分别为：位置/总轧制力控制和倾斜/轧制力差控制。

（三）工作辊的弯辊控制（WRBC）

弯辊控制系统的作用是控制安装于光整机基座内的16个弯辊液压缸动作并通过它们对工作辊轴承座施力以实现弯辊控制。这些弯辊缸通过控制轧制力曲线进而保证了带钢在整个轧制宽度内的平整度。弯辊所需压力大小由伺服阀调整并与驱动阀的电信号成比例。通过弯辊缸调整工作辊的挠度，正负弯辊力控制环路相互独立并共同作用于工作辊上。每一环路均各自控制着光整机的操作侧和传动侧。正弯辊力表现为使工作辊正弯即轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊弯曲方向相反，除包含所需正压力外还附加有一个抵消上工作辊重力作用的附加压力。最小的正弯辊力需要保持工作辊至少不会因为重力作用而“塌陷”。负弯辊力表现为使工作辊负弯即轧辊弯曲方向与轧制力使轧辊弯曲方向相同。正弯辊力有2个作用，分别为实现工作辊平衡进而保证光整机运行期间工作辊与相应支撑辊辊面的完全贴合和使工作辊“正”弯。负弯辊力的作用是保证工作辊“负”弯。

（四）光整机的控制及操作

1.本地/远程操作模式。光整机可分别由主操台或现场操作台（箱）控制：本地/远程操作选择由光整机现场操作台上的本地/远程旋钮完成。选择远程：自动控制以及从主操作台HNI 自动顺控启停有效。由绝对值码盘信号保证到达极限位置限位开关前结束运转。选择本地：如果现场操作台上未选择检修模式，则从现场操作台即可控制自动顺控运行。如果现场操作台上选择了检修模式，则从现场操作台可根据检修需要进行单动或分步运行操作。

2.运行数据管理。各预设参数可由光整机的HMI上位机自动或操作员手动设置。对各设定点的自动/手动处理设置通过主操作台上的HMI接口设定。设定点设定值直接由PDI内的相

应预设值导入，手动或通过HMI接口均不可进行更改。如果选择手动处理设定点可通过HMI 接口在±10%调节限幅内调整（调节限幅可更改），而当前设定点可通过调节主操作台上的旋钮在±10%调节限幅内调整。在过焊缝时，预设点中的值被写入当前预设及当前设定点内。如果之前在现场操作箱上对某值进行过调整，调整量也将在此时被清零。

四、结语

此光整机自投产以来运行效果良好，产品的延伸率和光洁度都达到了预期的目的。所有规格的热镀锌产品经过光整后产品质量均有较大的提高。通过实际的现场编程和调试，我们对光整机的设备组成、电气控制系统、液压系统的原理以及对光整机调整和操作的方法做了系统的总结，对今后热镀锌生产线光整机的设计调试及生产操作起到了指导作用。

参考文献：

[1]王鹏，王社昌，李晓东，谢咏山.新型光整机的技术特点及其应用[J]. 重型机械. 2005（03）

[2]杨晓东，刘迁.攀钢冷轧厂光整机介绍[J]. 江苏冶金. 2001（01）