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　　摘要: 强力卷取机区别于传统卷取机具有更大的能力，可对规格 22 mm × 1 550 mm 的 X70 到 X100 管线钢、双相钢等高附加值产品进行卷取，满足了高强钢的批量生产。本文着重阐述了唐山燕山钢铁有限公司 1 780 mm 热轧强力卷取机在高强钢卷取时的关键技术，并将该关键技术应用到生产中，取得了可观的效益。

　　关键词: 热连轧; 强力卷取机; 轧件跟踪; 高强钢轧制

　　0 引言

　　近年来市场对高强度钢材的需求越来越旺盛，传统卧式卷取机已很难满足高强度大规格钢 材的卷取要求，新一代强力卷取机不仅可以卷取 普通规格强度的带钢，而且可以卷取高强度 X70、X80 和 X100 管线钢、双相钢等。热轧卷取机是否能正常工作以及卷取卷形的好坏直接关系到热轧的生产和产品的品质。

　　唐山燕山钢铁有限公司 1780 热连轧于 2013年 11 月投产，其主要机械设备由中国第二重型机

　　0 卷取控制的主要功能

　　1780 热轧卷取区主要控制功能包括工艺参数

　　初始设定、卷取区域板坯头尾跟踪、输出辊道速度 控制、模拟卷取、层流冷却控制( CTC) 、侧导板开口度控制、夹送辊辊缝控制、助卷辊踏步控制 ( AJC) 、卷取张力控制、带尾尾部定位控制、卷径计算、卷筒速度控制、卸卷小车位置控制等。此外， 卷取 PLC 控制系统还需实现卷取区的液压和润滑等子系统的控制功能，包括泵启停控制、液位联锁 保护控制、油温联锁保护控制、压力联锁保护控制 等。同时，卷取 PLC 控制系统还要与轧线其他区域系统的控制设备或大型仪表实现通信连接[1 - 2]。

　　0 强力卷取机的主要控制技术

　　强力卷取机区别于传统卷取机的主要技术是械集团公司和中国第一重型机械集团公司联合制造，而热轧线的三电系统由北京金自天正智能控制股份有限公司和中冶赛迪工程技术股份有限公司集成，是一条装备水平高、技术水平高、功能完善、国内自主完成的现代化热轧带钢生产线。该生产线共配置了 3 台地下卷取机( 其中 1 号和 2 号卷取机为普通卷取机，3 号卷取机为强力卷取机) ，完成成品卷的收集，其自动控制系统使用了先进的高性能 TDC 工艺控制器。热轧生产线工艺流程图如图 1 所示。

　　通过夹送辊压辊、夹送辊、液压导板和 1 号助卷辊

　　将进入卷取机内的带头进行预弯曲，同时卸卷小

　　车配置压卷的压臂装置。可对规格 22 mm × 1 550

　　mm 的 X70 到 X100 管线钢、双相钢等高附加值产品进行卷取，满足了高强钢的批量生产[3 - 4]。

　　2. 1 板带微跟踪技术

　　带钢头部从精轧机出来，经层流输出辊运送到夹送辊，通过压辊由夹送辊咬入带钢头部，对带钢进行预弯曲，然后在导向辊的作用下进入 1 号助卷辊，卷筒按顺时针方向转动，而 1 号助卷辊以逆时针方向转动，带钢受到卷筒和助卷辊的上下挤压开始在卷筒上缠绕并依次通过 1 号、2 号和 3 号助卷辊及其挡板。因为带钢比较厚，而卷取温度比较低，带钢尾部带水比较严重，因此对带钢尾部跟踪准确性影响比较大，尾部准确停车比较困难。通过把卷取测宽仪咬钢信号加入尾部跟踪修正里面，同时增加带钢下表面测温仪表，修正检测带钢微跟踪实际值，使得带钢尾部微跟踪精度大大提高，增强了带钢尾部位置的控制精度。

　　2. 2 夹送辊的控制技术

　　在卷取过程中夹送辊始终是力矩控制。在带 头没到达夹送辊时，夹送辊速度设定值超前于精 轧末机架的速度，力矩设定值为电动机转矩额定 值; 带钢到达夹送辊之后，夹送辊前的压辊压下， 夹送辊以一个根据带钢数据计算的限定力矩( 准备力矩) 输送带钢进入卷取机，直到卷取张力建立。卷取机咬钢并且带钢尾部仍在精轧机架中 时，夹送辊和精轧机架共同与卷筒建立张力，其反 向力矩是根据带钢的参数来计算的。在带钢尾部 离开精轧机架后，这个反向张力将决速上升到

　　100% ，夹送辊仅与卷筒建立张力。改进后的全液压控制的夹送辊设计有快速定位和压力控制功能，在实际生产中根据带钢的跟踪信号，实现夹送辊辊缝控制，实现夹送辊的位置闭环和压力闭环切换控制。

　　2. 3 助卷辊的控制

　　为了实现厚规格和高强度的带钢的正常卷取，使得带钢从第 1 圈开始即可获得可靠、良好的卷形，1 号、2 号、3 号助卷辊根据带头跟踪信号进行助卷辊的踏步控制，当张力建立并且卷到卷筒 上的带钢圈数大于等于助卷辊打开圈数设定值， 或者大于卷筒转矩、大于工艺门槛值时，助卷辊将 打开; 当精轧末机架抛钢时，选定压尾的助卷辊就开始压下，当助卷辊接触到钢卷时开始按照压力 设定值进行压力闭环控制; 卷取完成卸卷开始前， 压尾的助卷辊打开。卷取过程中助卷辊始终是速 度控制，速度设定值与卷筒速度设定值相同。由 于板带的踏步控制需要高频响应，所以助卷辊的位置压力控制回路都需在独立的液压控制 CPU 中完成，而主控 TDC 的 CPU 仅进行助卷辊开口度设定值的下发，以及伺服阀实际阀芯反馈值的采集与显示[5]。

　　2. 4 卸卷小车的控制

　　强力卷取时，卸卷小车需要在尾部定位过程中与卷筒和助卷辊配合，慢速高压托卷，伴随卷筒 慢速转动将带尾停在卸卷小车托辊和 2 号助卷辊之间的卸卷位置。卸卷小车托辊锁紧缸锁定时， 卸卷小车上的稳卷压臂快速伸出稳住钢卷，避免 钢卷松卷。此外在钢卷开出卷取机后，卸卷小车 升降装置托卷上升确保小车横移时，稳卷臂不与 钢卷存放台的 V 型座干涉，钢卷不与打捆机上的导槽干涉。

　　0 结束语

　　燕钢 1780 热连轧生产线强力卷取机的投用是在不影响生产的前提下分阶段进行的。通过不断的探索和改进，技术装备水平得到了进一步释放，热轧厂的产品品种得到了丰富，特殊品种钢的产量和质量稳步提升，大大增强了燕钢热轧厂的市场竞争力。

　　参考文献:

　　[1]丁修堃. 轧制过程自动化[M]. 北京: 冶金工业出版社，

　　2005.

　　[2]刘玠，杨卫东，刘文仲. 热轧生产自动化技术[M]. 北京: 冶金工业出版社，2006.

　　[3]万险峰，严开勇，张雪荣新. 一代热轧强力地下卷取机

　　[J]. 重型机械，2011( 5) : 6.

　　[4]徐建辉，陆聪. 柳钢 2032mm 热连轧生产线的技术改造

　　[J]. 轧钢，2010，27( 4) : 32.

　　[5]王爱华. 国内外强力卷取机设备改造及应用情况分析

　　[J]. 中国钢铁业，2014( 10) : 30.