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冷轧带钢自动化处理简介辽宁科技大学二〇一五年十一月机设12-A2班姜明光1233冷轧概况与特点冷轧工艺简介带钢冷轧处理自动化冷轧冷轧一、冷轧概况1.1什么叫冷轧1.2冷轧有什么特点1.3冷轧生产方法有哪几种?冷轧1.1什么叫冷轧

金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫做冷轧，一般指带钢不经加热而在室温直接进行轧制加工。冷轧后的带钢可能烫手，但还是叫冷轧。冷轧1.2冷轧有什么特点

冷轧生产可提供大量高精确度和性能优良的钢板和带材，其最主要的特点是加工温度低，同热轧生产相比，它有以下优点：冷轧

(1)冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀，带钢厚度差一般不超过O.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。(2)可获得热轧无法生产的极薄带材(最薄可达0.001mm以下)。(3)冷轧产品表面质量优越，不存在热轧带钢常常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷，并且可根据用户的要求，生产出不同表面粗糙度的带钢(光泽面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。(4)冷轧带钢具有很好的力学性能和工艺性能(如较高的强度、较低的屈服极限、良好的深冲性能等)。

(5)可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高的生产率。冷轧2．冷轧生产方法有哪几种?

冷轧板带钢生产方法分为单片轧制和成卷轧制

两种方法。(1)单片轧制(2)成卷轧制冷轧2．冷轧生产方法有哪几种?(1)单片轧制。

单片轧制最早采用二辊式轧机，目前多用四辊式冷轧机。四辊冷轧机按其轧辊运转方向可分为可逆式和不可逆式。采用不可逆式四辊轧机进行单片生产时，轧制操作是由人工逐张将钢板喂入轧机，全垛钢板轧完一道次后，用吊车将板垛吊送到轧机前，进行下一道次的轧制，如此循环进行，直到轧成规定的成品尺寸时为止。采用可逆式轧机时，则轧制操作有两种，一种是每一张钢板在轧机上往返轧制，直到轧制成最终的成品尺寸，然后再进行第二张钢板的轧制。这种操作方法虽然压下调整操作频繁，但产品表面不易划伤，故实际生产中应用较多，特别是轧制单重和尺寸较大的钢板，均采用此法。另一种是每张钢板逐张送入轧机，待全垛钢板轧完一道次后，再逐张返回轧制第二道次。此种操作方法使轧制产品尺寸较均一，而且省去了轧辊反转和压下的调整时间，从而冷轧机产量较高，但板面之间有时可能造成划伤。冷轧2．冷轧生产方法有哪几种?(2)成卷轧制。

目前，冷轧生产大多是采用成卷轧制，其基本形式分为单机成卷轧制和多机架连续式成卷轧制两种。成卷轧制采用二辊轧机、四辊轧机、偏八辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机等不可逆式和可逆式的冷轧机。单饥不可逆式冷轧机主要有二辊轧机和四辊轧机两种(图1-1)，这种轧机在我国有数百台之多，其辊身长度在100-600mm之间，辊径在100-300mm之间。在这些轧机中，大部分设有开卷机和卷取机。这些轧机主要用来生产600mm以下的窄带钢或平整成卷的窄带钢，轧制速度在1.2-2.Om／s范围内。

单机可逆式冷轧机分为四辊轧机和多辊轧机(偏八辊轧机、十二辊轧机、二十辊轧机)。轧机大部分采用工作辊驱动方式，这样可使总变形抗力减小，降低电能消耗，可轧制较薄的产品。表1-1给出了1200mm四辊可逆式冷轧机的主要技术性能。冷轧二、冷轧板带的生产工艺流程

冷轧板带的轧制方法虽有单张和成卷、单机座和多机座之分，但它们的生产工艺过程却基本相似。冷轧薄板、带钢中有3大典型产品：镀层板、汽车板与电工硅钢板。其生产工艺流程大致如图所示。冷轧二、冷轧板带的生产工艺流程冷轧三、带钢冷轧处理自动化3.1冷轧薄带钢生产的发展概况

3.2带钢冷轧处理线自动化冷轧3.1冷轧薄带钢生产的发展概况3.1.1酸洗机组自动化控制3.1.3平整机自动化控制3.1.2连续退火线自动化控制冷轧3.1.1酸洗机组自动化控制

酸洗一冷连轧联合机组是在全连续式(无头轧制)冷轧机的基础上发展起来的。前者的优点也基本上包含了后者所有的优点并有所发展。酸洗一冷连轧联合机组的优点是：冷轧特点：(1)设备减少，与传统的常规轧机相比，省掉了酸洗机组的尾部和连轧机组头部的机电设备。(2)减少主厂房建筑面积，省掉了酸洗与轧机之间的中间钢卷存放库并缩短了生产周期。(3)跟无头轧制一样，免除了穿带、甩尾等容易造成事故的作业，操作比较平稳，提高了轧机的作业率和金属收得率，产品质量得到了提高。(4)跟无头轧制一样，可以不停机来变换产品规格，生产灵活，计划安排比较方便。(5)由于轧制速度比常规轧制低，主电机容量相应可以减少1/4-1/3，电气设备容量和能耗可以减少。(6)由于工序和设备减少，自动化程度提高，操作人员可大大减少。冷轧连续酸洗及冷轧机布置图：1-辅助开卷机及带卷准备；2-开卷机；3-矫平；4-闪光对接焊机；5-酸洗线入口活套；6-张矫；7-酸洗段；8-剪边机；9-剪机；10-涂蜡机；11-张力卷取机；12-焊接机；13-导向装置；14-冷连轧机组；15一飞剪；16一在线检验台1控制：

由于对冷轧薄板质量的要求越来越严，因此计算机控制系统已是冷连轧不可缺少的一部分。冷连轧控制系统要满足以下两个要求：

1）高速控制。冷连轧机组除一些顺序逻辑控制可采用PLC外，大部分功能要求实现高速控制，需采用高性能控制器。

2）高速通讯。由于多个控制功能（如厚度控制、张力控制、板形控制）最终都作用到变形区，功能间耦合强，相互传递信息，数据更新快。日立提供的快速分布式计算机控制系统能满足以上要求。冷轧系统特性

1.系统采用超高速网拓扑结构。2.所有控制器（PLC、PI/O、POC、HMISERVER）都平铺连接在L1/L2间的μΣNETWORK-100网上。

3.各控制器以及L1与L2间以五种速度交换数据。其性能特点如下:

1)

同一区域内控制器可以1-2ms的周期交换数据。2)

不同区域的饿控制器可以50ms或100ms周期交换数据。3)

L1与L2可以用50ms（跟踪信息）100ms(数据采集)及500ms（设定值下送）周期交换数据。4.L1与L2与人-机界面系统的服务器可以用500ms或1000ms周期交换数据。5.工程师站（POC）连接Ethernet和μΣNETWORK-100，对于PLC的编程与监视。POC用作MICA（HPU软件开发）服务器和CPU的软件开发终端，同时可进行单点编程和诊断6.12台HMIPC机通过Ethernet连接。HMIPC机既可作HMI画面操作、显示，同时可作HPU编程和故障诊断的MICA终端。

7.现场执行器、传感器的数字量输入/输出通过D-Net网连接到PI/O站，传动设备通过CAN网络连接到PI/O站。一些信号如模拟量信号、PLG信号等通过I/F卡直接连到PI/O站。生产线的仪表控制由PLC完成，电/仪一体化的设计思想，减少了硬件、软件配置，使系统资源得到共享。1YARDTCMINSTRUMENTATIONROOMTCMPULPITTRIMMERPULPITμΣ-NETWORK100PC1PC2PC3PC5PC6PC7PC8PC10PRPRPRPRConsoleONLINELEVEL-IIConsoleBACKUPLEVEL-IIROUTERLEVEL-IIISUPPLIEDBYCUSTOMERHMIPRPOCMICAPLPULPITPROCESSCOMPUTERROOMPLC1-1CPUPLC1-2HPUPLC1-3HPUPL/PLCPIOStationRIROS/DCNTDIDOAIAOE1E2PLC2-2HPUPLC2-3HPUAGC,ASCPIOStationDIDOS/DCNTRIROAIAOE3E4RIORIORIORORILt.SWIFCUBRIORYCUBRIOINVERTERMVCUBLVCUBLinePLGACMACMMCCLOCALSTANDCoilWeigher(Entry)WelderPLELECTRICROOMPLINSTRUMENTATIONROOMYARDSYPLGE1E22RIORIORIORORILt.SWIFCUBRIORYCUBRIOINVERTERMVCUBLVCUBLinePLGACMACMMCCLOCALSTANDCoilWeigher(Delivery)CoilBanderTCMELECTRICROOMTCMINSTRUMENTATIONROOMYARDSYPLGE3E4TensionMeterCPCRollForceMeasurementTensionMeter3ShapeMeterRIOHIVECTOLRIOHYROPBENDERAMPCUB.MainACMPLGACMHYDRAULICPUSHUPSYSTEMHYDRAULICBENDINGSYSTEMPCPressureCellMagnescalesystem<Note>MVCUB:MagnetValueCubicleLVCUB:LevelConverterCubicleDLCUB:DriveLinkageCubicleEthernetPLELECTRICROOMCPCEPCWeldPointDetectorWeldPointDetectorTCMELECTRICROOMPLC2-1CPUMasterHandlingTCM/PLCEthernetEthernet2EthernetThicknessGaugeSpeeddetectorPLC3-1CPUPLC3-2HPUPLC3-3HPUINSTRUMENTATION&PUMP,FANHMISERVERRROpticalOpticalTERMINALTERMINALPAGEPRINTER1HUB31PC11（Electrical)（Instrument)PC12PC9PC4BackUp/PLCPLC1-1CPUPLC1-2HPUPLC1-3HPU（Electrical)（Instrument)冷轧3.1.2连续退火线自动化控制

连续退火线是冷轧产品的后道工序，它对提高冷轧产品的性能起着至关重要的作用，同时由于它具有生产效率高、生产成本低、产品质量高、产品多样化等优势，因此，从新日铁在君津厂建成了第一条连续退火线以后，在世界上得到了广泛的推广和应用。连续退火线通过连续地对带钢进行一系列的加热和冷却，带钢内部晶粒经历晶粒恢复、再结晶、晶粒长大、碳化物析出等几个阶段的组织变化过程使得材料组织进行再结晶，从而提高带钢的再加工性能。在影响材料性能的诸多因素中，其关键因素是连续退火线各炉段中的带钢温度，因此精确地控制各炉段带钢出口温度是保证产品质量的有效途径冷轧

目前，在连退线加热段上采用的带温控制模式主要有两种。一种称为“经典控制法”它由：带温调节器、炉温调节器、煤气流量调节器和炉温预设定（前馈）组成。各调节器一般都采用JAK，而炉温预设定采用数学模型或表格形式。这种模式的优点是：控制结构清晰、调试方便，但缺点是：JAK不适合大惯性、大延时环节的调节。另外，通常意义的预设定也不能解决频繁的规格变化带来的波动。第二种控制模式可以叫做“先进控制法”它把经典控制法的炉温预设定、带温调节器和炉温调节器合并为一个线性化的预测控制器，并引入了带钢速度、厚度等影响因素。从结构上看，先进控制法减少了控制层数，但预测控制器的设计却变得非常复杂。这两种控制模式在宝钢都有应用，从应用的实