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1、《冶金自動化》2004年增刊液壓自動厚度控制HAGC在太鋼熱連軋機上的應用汪溝(太原鋼鐵集團有限公司熱連軋廠，山西太原030003)[摘要]主要介紹液壓厚度自動控制HAGC的控制原理，結(jié)合太鋼1549mm熱軋機的應用情況，詳細分析其控制過程和相關(guān)的特點?！碴P(guān)鍵詞〕液壓自動厚度控制;彈跳;彎輥;監(jiān)控隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，用戶對板帶鋼材的品種、材質(zhì)、精度提出了更高要求，要求軋機的壓下機構(gòu)精度高、速度快、穩(wěn)定、同步、可靠，只有滿足這些要求，才能適應不斷提高的用戶要求。顯然傳統(tǒng)的機械電動壓下由于壓下絲杠和螺母存在磨擦，只有克服了摩擦力之后才會使壓下絲杠轉(zhuǎn)動，
2、其結(jié)果往往是滯后(20-30)ms，不能滿足現(xiàn)代用戶的產(chǎn)品要求。而液壓自動厚度控制HAGC(HydraulicAutomaticGaugeControl)能很好滿足以上用戶的要求，尤其是能有效減少甚至消除鋼帶頭尾縱向厚差，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。太鋼1549mm熱軋機組七架精軋機組改造分別采用了VAI奧鋼聯(lián)公司)和SIEMENS公司的整套長行程HAGC，它是當今世界上最先進的厚度控制系統(tǒng)之一，在國內(nèi)尚屬首次采用。運行一年來，系統(tǒng)‘穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提高。1帶鋼縱向厚差產(chǎn)生的原因板帶軋機中的精軋機組全部采用HAGC系統(tǒng)，其主要目的是要提高板帶縱向厚差精度，
3、為此，首先研究引起板帶軋機帶鋼厚度偏差的主要因素，并將其歸納為以下3類。1.1來料尺寸和變形抗力發(fā)生變化1.1.1來料厚度不均勻當人口厚差為AH時，則出口偏差為ph={K/(K+M)}XAH式中，K為材料系數(shù);M為軋機常數(shù)。一般M=(0.30.4)D，單位:t/mm,D為支撐輥直徑。一般來料厚差在頭部和尾部較大，可達5%一1300，而中間較小，約10o^-30o。例如:當粗軋來料厚差為:AH=2.6mm，軋機的K=60t/mm,M=600t/mm，此時，Ah=(60/(600+60))X2.6mm=0.237mm。通常連續(xù)經(jīng)過七個機架連軋后，F(xiàn)6出口厚
4、差大約在3tm以下，因此不需要采取什么措施，軋機本身對來料厚度不均勻有自動矯正的能力。1.1.2來料溫度分布不均勻來料溫度不均將直接影響軋制力，使帶鋼厚差產(chǎn)生波動，1549mm熱軋生產(chǎn)線來料溫度不均主要來自兩個方面。(1)水印溫差。盡管1549mm熱軋使用了先進的步進梁式加熱爐后，水印溫差已大大減少，但并不能完全消除，仍有士30℃左右。這一溫差導致材料硬度發(fā)生變化，從而產(chǎn)生厚差Oh.，為了消除這一偏差，改變軋機的壓下量就可消除厚度偏差。(2)首尾溫差。粗軋出來后的帶坯，首尾溫差約為40℃左右，出口帶坯長60m,FO穿帶速度為1m/s，如FO壓下率為35
5、%時，那么帶坯頭尾到FO的時間差為90s，按每秒鐘溫降為1.5s計算，這樣尾部約比頭部溫度低150℃左右，這樣會使首尾產(chǎn)生厚差。為此，1549mm熱連軋采用VAI專利的保溫罩和升速軋制來克服這一厚差?！彩崭迦掌赸2004-06-19「作者簡介I汪詢(1964-)，男，上海人，工程師，主要從事熱連軋基礎自動化工作。129《冶金自動化》2004年增刊1.2軋機原因造成的輥縫變化當壓下設定不變、缸不動的情況下，輥縫卻發(fā)生變化時，位置檢測器無法檢測到輥縫的變化，產(chǎn)生以上的變化，純屬軋機本身因素而造成的，主要有以下幾種情況。1.2.1油膜厚度變化油膜厚度與軋制速
6、度及軋制力大小有關(guān)。當軋制速度升高時，油膜變厚;而當軋制力增加時，油膜變薄。通常油膜厚差的變化可達(200--400)tcm。在1549mm軋機上采用了SIEMENS提供的油膜補償模型來克服這一干擾，效果比較明顯。1.2.2軋輥熱膨脹和軋輥磨損一般軋輥磨損較小，不予考慮。但軋輥的熱膨脹可達150l.m左右，在連續(xù)軋制時，該干擾成鋸齒波形狀。采用動態(tài)壓力補償(DPC)和彎輥控制進行補償，以消除熱膨脹造成的板型變壞。1.2.3軋輥偏心當軋輥偏心時，使輥縫發(fā)生波動。這種干擾如采用通常的彈跳方式進行調(diào)節(jié)，會適得其反，使厚差變得更大。也就是說，壓下不調(diào)節(jié)時，偏心
7、引起的厚差由壓下參與調(diào)節(jié)時厚差反而增加，由此可見，應該采取更為有效的辦法來克服這一干擾。1549mm熱軋機根據(jù)周期變化的壓力值測出厚度的變化率，從而正確地修正輥逢，消除偏心造成的干擾。1.3張力發(fā)生變化1549mm軋機FO-F6之間采用先進的液壓軟活套控制，實現(xiàn)了恒定的小張力活套控制。在軋制過程中，張力對厚度和寬度的影響很小，故此因素在1549mm軋機中可以不考慮。2日AGC的特點1549mm精軋機液壓壓下系統(tǒng)是利用電液伺服閥來直接控制壓下缸位置，使軋輥保持恒定的輥縫。它具有以下特點。(1)慣性小，響應快。由于AGC缸等運動部件比電機慣性小，它的加速度
8、可提高到500mm/s“以上，壓下速度可達到4mm/s，系統(tǒng)頻率可達15Hz，響應時間鎮(zhèn)45m
