一种用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统及其控制方法

摘要

本发明揭示了一种用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统，酸轧机组的轧机段设有至少两台轧机，每台轧机的出口均安装有接触产品的张力计辊，每根所述张力计辊的操作侧和传动侧轴承座下方各安装有一个张力传感器，所述张力传感器输出感应信号至控制设备。本发明是一种高碳钢连续轧制预防轧制断带的系统和方法，可降低高碳钢连续轧制时断带的发生，同时提高高碳钢连续轧制的效率和成本，实现了高碳钢在连轧机上的批量生产，断带率降到3％以内。

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域。

背景技术

酸轧机组为全连续化高速生产机组,轧制钢种范围为：热轧低碳钢、超低碳钢、低合金高强度钢、中低牌号无取向电工钢等。高碳钢由于含碳、含猛等合金元素高，焊接和轧制难度大，已超出连续酸洗轧制机组产品设计大纲，部分高碳钢钢种主要合金元素如下表：

在开始生产50-2、65Mn-1、65Mn-2、65Mn-3等高碳钢时，由于原料板形差、强度高，轧机轧制过程中出现轧制力大，轧制跑遍等现象，且没有有效手段控制，造成频繁轧烂断带。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种高碳钢连续轧制预防轧制断带的系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统，酸轧机组的轧机段设有至少两台轧机，每台轧机的出口均安装有接触产品的张力计辊，每根所述张力计辊的操作侧和传动侧轴承座下方各安装有一个张力传感器，所述张力传感器输出感应信号至控制设备。

所述张力计辊支撑在产品下表面并与产品接触。

所述酸轧机组设有五机架连轧机，所述张力计辊设有五根。

所述酸轧机组的轧机入口处设有张力辊，所述酸轧机组的轧机出口经夹送辊连接卷取机，所述控制设备输出控制信号至轧机、张力辊和卷取机。

基于所述用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统的控制方法，酸轧机组轧机工作时，控制设备实时获取每根张力计辊两侧张力传感器的张力参数信号，当同一根张力计辊两侧的张力参数差值超过安全阈值，则判定存在断带风险。

当每根张力计辊两侧的张力参数差值在0-30KN内时，判断连续轧制没有断带风险，继续轧制；

当存在某一根张力计辊两侧的张力参数差值≥30KN时，且持续时间超过设定时间，则控制酸轧机组轧机段执行自动快停程序。

1#、2#轧机出口操作侧与传动侧测量张力偏差大于30KN，并持续1.5秒后轧机段自动快停；

3#、4#、5#轧机出口操作侧与传动侧测量张力偏差大于30KN，并持续0.5秒后轧机段自动快停。

当执行自动快停后，打开酸轧机组机架压下的辊缝，之后驱动张力辊、轧机、卷取机电机以相同的速度联合转动，直到所有张力计辊两侧的张力参数差值都低于安全阈值时，再次压下辊缝，所有轧机恢复工作继续轧制。

当存在某一根张力计辊两侧的张力参数差值在5-30KN时，该轧机执行张力偏差自动控制方法；

所述张力偏差自动控制方法：若操作侧张力大于传动侧，则压操作侧辊缝，若操作侧张力小于传动侧，则压传动侧辊缝。

执行张力偏差自动控制方法时，下压辊缝速率为20毫秒一次，并且辊缝每次下压量随产品宽度增加而增加，当轧机启动张力偏差自动控制方法持续超过设定时间，则停止执行张力偏差自动控制。

本发明是一种高碳钢连续轧制预防轧制断带的系统和方法，可降低高碳钢连续轧制时断带的发生，同时提高高碳钢连续轧制的效率和成本，实现了高碳钢在连轧机上的批量生产，断带率降到3％以内。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为防轧制断带系统原理图；

图2为辊缝下压量调整示意图；

上述图中的标记均为：1、测厚仪；2、卷取机；3、轧机；4、测光测距仪；5、张力计辊；6、张力辊。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

酸轧机组为全连续化高速生产机组,轧制钢种范围为：热轧低碳钢、超低碳钢、低合金高强度钢、中低牌号无取向电工钢等。高碳钢由于含碳、含猛等合金元素高，焊接和轧制难度大，已超出连续酸洗轧制机组产品设计大纲。为了实现高碳钢在连轧机上的批量生产，就需要解决高碳钢频繁轧烂断带的问题。

整个酸轧机组主要包括有入口段、酸洗段、轧机段，如图1所示是酸轧机组的轧机段，用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统是针对现有酸轧机组的轧机段改进，轧机段一般设有五台轧机3，轧机段的进料口设有张力辊6，输出口连接卷取机2，如图1所示，酸轧机组五连轧机3出口各安装一根张力计辊5，张力计辊5支撑在产品(钢带)下表面并与产品接触，每根张力计辊5操作侧和传动侧轴承座下方各安装有1个压磁式张力传感器，用来测量各机架出口张力、操作侧与传动侧的张力偏差。

每个张力传感器将所采集的信号输送至酸轧机组的控制设备，控制设备可以根据获得信号控制整个酸轧机组的工作参数，本系统中，控制设备根据获取信号输出控制信号至酸轧机组机架控制辊缝、张力辊6和卷取机2。

基于上述用于高碳钢连续轧制的防轧制断带系统的控制方法如下：

酸轧机组工作时，控制设备实时获取每根张力计辊5两侧张力传感器的张力参数信号；

同一根张力计辊5的操作侧与传动侧测量张力偏差大于5KN时，轧机3启动张力偏差自动控制方法；

张力偏差自动控制方法:张力偏差值大于5KN时，张力偏差大于5KN的轧机自动控制启动，操作侧张力大压操作侧辊缝，传动侧张力大压传动侧辊缝，压辊缝速率为20毫秒一次，每次压下量根据带钢宽度按一定斜率执行如图2所示，如在1000毫秒内轧机3出口张力偏差仍未控制回5KN，则停止轧机张力偏差控制系统。

当操作侧与传动侧测量张力偏差控制在5-30KN内时，判断连续轧制没有断带风险，继续轧制。

当存在某一根张力计辊5的操作侧与传动侧测量张力偏差大于30KN时，判断连续轧制存在断带风险；

断带风险判断方法：

按照钢带运转方向，酸轧机组的第一台轧机为1#轧机，酸轧机组的第二台轧机为2#轧机，以此类推；

1#、2#轧机出口操作侧与传动侧测量张力偏差大于30KN，并持续1.5秒后轧机自动快停，3#、4#、5#轧机出口操作侧与传动侧测量张力偏差大于30KN，并持续0.5秒后轧机自动快停。

当出现断带风险时，轧机自动快停程序。

轧制过程中因张力偏差执行轧机自动快停程序后，打开各机架压下辊缝，并选择张力辊6、轧机、卷取机2电机以30m/min的速度联合转动，空过张力偏差≥30KN处带钢到轧制出口后，再次压下辊缝继续轧制。

依照上述控制系统和方法，可降低高碳钢连续轧制时断带的发生，同时提高高碳钢连续轧制的效率和成本，实现了高碳钢在连轧机上的批量生产，断带率降到3％以内。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。