本钢冷轧厂四机架冷轧机断带分析与控制

本钢冷轧厂四机架冷轧机断带分析与控制

孙明勇

本钢板材股份有限公司冷轧薄板厂，辽宁 本溪 117000

摘要：通过对本钢冷轧厂四机架冷轧机断带故障的统计分析，找出造成断带故障的原因，并采取相应的控制措施，使断带故障得到有效控制。

关键词：冷轧机；断带；控制 中图分类号：TG335.56 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)08-0084-01

1 前言

轧机断带故障是指在轧制过程中带钢突然断裂，造成轧制中断，轧辊表面划伤，严重时造成轧辊表面异常剥落,而且会对机架内设备造成损坏，还需要很长时间处理，断带故障不但影响了机组的正常连续生产，而且大大增加了轧制成本，可以说断带是制约冷轧机连续生产的难题之一。

本钢冷轧厂酸洗轧机联合机组是国内第一条采用酸洗、轧机联合工艺的机组，于1995年5月投入试生产，2003年10月针对提高产品质量轧机部分进行了改造升级，目前年产已达到110万吨。近一段轧机经常出现断带故障，特别是一机架经常出现高速断带，不但严重影响了机组正常生产，还增加了轧制成本。

2 控制系统介绍

本钢冷轧厂轧机为四机架四辊轧机，采用液压压下控制，一机架前、后，四机架后配置三台伽玛射线测厚仪，四机架出口设有板形仪，与四机架压下倾斜、弯辊及工作辊分段冷却装置构成板形闭环控制，轧机自动化系统包括一台VAX3100计算机，三台JS1600计算机，两台液压压下控制计算机，七台PLC及直流传动控制装置等实现对酸洗6#S辊到四机架及轧机出口设备的自动控制，主要功能包括轧机速度控制，张力控制，厚度控制，压下控制等。2003年10月，为进一步提高产品质量，又进行轧机改造，主要包括一架出口将原有伽玛射线测厚仪改为X射线测厚仪，一机架前后增加激光测速仪，增加HPC计算机，对板形仪系统进行改造，增加ABB板形辊，完善控制系统，同时对乳化液系统进行彻底改造，提高系统喷洒流量，提高浓度控制精度，增加平床过滤器，保证乳化液清洁，提高带钢表面质量。轧机计算机系统还增加了JLS计算机，通过光网通讯板可以把轧机计算机、主传动控制系统、PLC系统传送的信号实时收集起来，写入PC机的硬盘中，便于变量信号跟踪及故障查找。

3 断带原因

冷轧机断带主要分为焊缝区域断带和非焊缝区域断带，发生断带原因主要有原料缺陷、焊缝质量不好、设备故障、生产操作失误等。一般焊缝区域断带由于此时轧机处于低速过焊缝阶段，且断带一般发生在三机架，因此断带造成损害较小，处理时间也较快，非焊缝区域断带则不同，此时轧机处于正常轧制过程，速度较高，且这种断带一般发生在一机架，因此断带造成损害非常大，处理时间也较长。我们统计了大量的断带故障，特别是非焊缝区域的高速断带故障，对引起断带的原因做了分类分析。通过对30次断带故障（总计故障时间4720分钟）统计，我们发现跑偏断带占63％，测厚仪测量故障断带占19％，其它设备故障造成断带占18％。3.1 带钢跑偏造成断带

（1）由于来料的原因，来料板形不好，有严重的边浪； （2）操作原因，由于操作者双摆调节不合理，造成带钢跑偏；

（3）电气原因，由于在轧制过程卷取机张力突然减少或消失造成带钢跑偏、断带；

3.2 测厚仪测量故障造成断带

轧机1架出口测厚仪是03年10月改造后新上的一台X射线测厚仪，是由美国ThermoRadiometrie公司提供的RM216型，具有响应速度快、测量精度高的特点。同时由于03年

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轧机改造后，乳化液系统也进行了改造，系统喷洒流量有了大幅提升，而且由于我们机架间距较短（4.0米），测厚仪射口下有时出现大量乳化液，因此经常出现厚度测量值瞬间超厚现象。

3.3 其他设备故障造成的断带

轧机在正常生产过程中，发生其他设备故障，如轧机主传动系统跳闸，直流电机故障，电网波动故障等都可造成断带故障。

4 断带控制

通过对轧机断带故障的统计分析，我们有针对性地对计算机系统及一些现场设备进行了改进。

（1）#CPC检测框架增加防护装置，定期检查电气接线、传感器，定期对CPC中心线进行标定，保证CPC纠偏正常。

（2）人口11#CPC边缘报警值由50mm改为30mm，提高报警精度，并将此报警信号直接送到轧机MASTER计算机，使人口带钢出现跑偏后及时报警停机。

（3）压下计算机中一机架轧制力偏差报警值恢复为正负50吨，保证报警及时。

（4）测厚仪标定一次。

（5）架人口下导板进行中间开孔，使乳化液从开孔处分流，避免污染一机架出口测厚仪射口。调整一机架出口测厚仪吹扫装置，保证风压，保证吹扫效果。

（6）C计算机中AV1调节环进行修改，增加对1机架出口测厚仪测量值偏差信号处理，当1机架速度大于100米/分钟，1机架出口测厚仪测量值偏差大于3%时，AV1调节环冻结输出至少2秒，避免了由于测量值误差造成高速断带事故。我们通过长期跟踪观察得到结论，1机架速度高于100米/分钟时，正常情况下1机架出口厚度偏差值在正负1.5%以内，而1机架出口厚度偏差值实际大于3%时，又是在轧机低速过焊缝区域，因此增加这样的保护程序既不影响正常的厚度控制精度，又能避免高速轧制时由于厚度测量错误造成的断带故障。

针对跑偏断带首先是要保证轧机人口11#CPC纠偏装置能正常纠偏，对于带钢跑偏我们可以通过边缘报警和一机架轧制力偏差报警两个值同时对带钢进行监控，这样不管是设备故障引起的跑偏，还是由于原料缺陷导致的跑偏，只要出现，轧机都能及时报警停机避免出现断带故障。针对测厚仪测量故障造成的断带，首先也是要消除干扰，保证测厚仪测量稳定准确，而一旦出现高速轧制状态乳化液影响厚度测量超厚时，AGC厚度调节环将会冻结输出，避免错误调节造成断带。通过上述措施实施，我们有效地控制了轧机断带故障的发生，去年全年发生断带故障时间28小时，减少了75%。

5 结束语

通过对轧机断带故障的统计分析，我们找到了一些造成断带故障的原因，针对不同原因采取了不同的控制措施，使断带故障得到了有效控制，实现了酸洗轧机联合机组的稳定运行。

参考文献

[1]安亮, 安会龙. 降低酸轧机组焊缝断带率的探索实践[J]. 科技致富向导, 2013, (26):173.

[2]刘敬磊. 冷轧机弯辊伺服系统控制方案[J]. 电子技术与软件工程, 2014, (18):270.