连退卷取机溢出边控制优化

1、连退卷取机溢出边控制优化摘要：主要介绍了安钢连退机组出口卷取机溢出边通过自动控制手段，使得卷 曲机溢出边得到改善，提高了连退产品质量。关键词：卷取机 溢出边 速度级联0引言近几年随着社会的快速发展和产业结构的优化调整，冷轧板的需求量呈现出高速 增长态势，应用领域越来越广。而加工市场竞争越来越激烈，因此对产品质量和 降成本要求越来越高。连退机组作为钢铁生产流程中最后一道工序，退火板是与 消费者距离最近的钢铁产品之一，因此产品质量要求最高。1问题分析及背景1.1连退出口工艺：连退生产线的出口设备包括检查活套、圆盘剪、去毛刺机、卷球机、检查台、静 电涂油机、出口飞剪、EPC、1#卷取机、2#卷取机钢

2、卷小车、出口步进梁、称重 装置、自动打捆机和出口输送设备。带钢出检查站后经静电涂油机涂油后进入出口飞剪，当达卷取机上钢卷重量达到 设定重量或者焊缝到达飞剪后，出口飞剪按60m/min低速运行中完成分卷、剪取 试样、切废料等功能。被分切后的上一卷带钢带尾处于无张力状态向前运行，经 运输皮带、转向夹送辊、磁力导板台最后到达设定位置后停止。分切后的带头经 转向辊和穿带导板台穿入选定的卷取机被卷取成钢卷。卷取机设备见图1-1。图1-11.2优化背景在连退生产过程中，卷取机是生产过程中最后一道工序，由于卷取机在甩尾过程 中，带钢无张力，因此带钢极易跑偏以至于造成严重的溢出边，尤其是下线钢卷 甩尾溢出边超

3、差严重，会使得钢卷在包装和运输过程中很容易将溢出边吊伤、碰 伤，如何减少因连退卷溢出边超差带来的质量异议，增加下游加工企业原料使用 率，降低下游企业的原料成本，成为影响产品质量的关键问题。而溢出边问题， 在其他冷轧生产线也是常见问题，是公认的冷轧生产难题之一。溢出边超差，连退卷必须经过二次处理才能再包装，在连退生产及包装过程中， 严重影响护圈的包装，二次处理需要占用大量的人力和时间，间接增加了企业生 产成本。连退卷基本采用夹钳+天车的吊运模式，在天车夹钳夹取钢卷时，溢出 边严重的钢卷吊伤特别严重，在吊运过程中连退卷边部损坏的概率大大增加，影 响产品外观及成材率。1.2问题分析连退生产过程中，当

4、飞剪分切后，连退带尾部处于无张力自由状态。从飞剪到1# 卷取机约8米距离，飞剪到2#卷取机约17米距离。特别是2#卷取机距离飞剪较 远，尾部自由状态时间长，因此2#卷取机上连退卷下线甩尾跑偏几率更大，溢出 边产生的情况最多，而且没有规律性，成为困扰生产和设备调整关键问题。经过长时间的跟踪与在线调整分析，发现2#卷取机甩尾过程中，与带钢接触的主 要设备有输送皮带、卷取机前转向夹送辊、磁力导板皮带、卷取机、压辊等设备， 参与控制的大型仪表为EPC纠偏装置。2.控制优化2.1对EPC控制优化EPC正常情况下是通过测量操作侧带钢边缘位置，自动调整卷取机横移缸的 位置以保证带钢操作侧带钢边部保持平整。而

5、在飞剪剪切产生带尾后，由于带钢 带尾没有张力，所以调整平整机横移缸，带钢是调整不动的，因此在飞剪剪切产 生带尾后EPC会由自动模式转为保持模式，卷取机横移缸是保持在自动模式时最 后的位置不变。首先针对EPC的投切时机进行调整测试，分别在剪切完成后，带尾距卷取机 15米、11米、7米等处由自动转为保持模式，经过测试效果不明显。2.2对设备进行找正其次针对助卷皮带、磁力导板、转向夹送辊等设备的尺寸精度测量与确认， 重新划定设备基准，对与带钢接触的辊面进行水平及垂直方向校准，调整带钢两 侧辊子压力，使带钢与辊子、皮带结合紧密。通过调整，带钢与磁力导板皮带结 合更加紧密，带尾在卷取过程中运行平稳。在对

6、该区域所有与带钢接触的辊子找 正完之后，发现溢出边还是时有发生，最终在现场发现在甩尾时，由于转向夹送 辊、磁力导板台速度快，卷曲机速度慢，导致原本吸附在磁力导板台上的带尾起 套，这时带尾跑偏严重。2.3提出速度级联控制思路原设计思路为甩尾时，卷取机前转向夹送辊建微张，夹送辊使用Droop模式 控制，建微张就是通过控制电机速度不变的情况下使电机出负转矩，转速在一定 范围内允许实际转速与设定转速不匹配，以保证转向夹送辊与卷取机之间建立一 个较小的张力以保证带钢甩尾时不偏，由于只有转向夹送辊参与建立张力，转向 夹送辊与带钢接触面很小，而带钢尾部又是自由状态，摩擦力不足，产生的张力 不够，所以现场应用

7、效果并不好。基于此提出该区域速度级联控制，甩尾时按照设备与带钢接触顺序速度由高 到低，依次为卷取机（速度系数为1）T磁力导板台（速度系数为0.98）T转向 夹送辊（速度系数为0.95）T磁力运输皮带（速度系数为0.9），形成阶梯速度 差，让卷取机和磁力导板台之间形成速度差，磁力导板台又与卷取机前转向夹送辊 形成速度差，转向夹送辊又与运输皮带间形成速度差，将卷取机前所有和带钢接 触的设备应用起来增加与带钢的摩擦力，尤其是磁力导板台和运输皮带，由于其 和带钢接触面大，所以可以提供更多的和带钢间的摩擦力，无论带尾运行到哪个 设备，都能保证带钢甩尾整个尾部向卷取机移动时带钢时刻保持有张力，尾部跑 偏得以消除。经过现场验证，甩尾溢出边消除。3连退卷溢出边控制效果经过跟踪与观察，连退溢出边超差出现率由1315%左右大幅降低到了约 4%。溢出边基本控制在5mm以内，效果显著。优化后两侧溢出边基本没有，部 分溢出尺寸控制在5mm之内，连退甩尾溢出边有了很大的改善，取得非常好的 效果。如下图3-1所示左侧图为优化前溢出边达16mm，右侧为