带钢延伸率控制策略在莱钢平整机组的应用

　　摘要：平整是生产优质薄板、确保冷轧板带钢成品质量的关建工序，它对于提高产品质量、控制板形、根据用户需要使板带钢具有合适的力学性能和表面状态等起着重要的作用。作为成品的带钢在出厂之前，必须进行小变形量的平整轧制。本文主要介绍了带钢延伸率自动控制系统其中包含延伸率的测量、计算，带钢的延伸率控制策略。
　　关键词：带钢延伸率；轧制力；张力；速度
　　引言：
　　莱钢平整机组布置在上工序罩式退火炉之后，在退火工序中由于再结晶，产生了应变时效，即出现了较长的屈服平台，只要稍稍给予轻度冲压加工，带钢表面就会产生拉伸应变和不规则的滑移线。因此要对退火后的冷轧带钢进行轻度轧制处理，以消除屈服平台，防止冲压成形时产生滑移线，给出必要的力学性能，改善带钢的板形质量，调整并给出带钢表面的光亮度和粗糙度，使其具有良好的机械物理性能和表面质量。该机组在生产应用中实现了延伸率的精确控制,取得良好效果。
　　1.带钢延伸率的测量
　　一般情况下采用激光测速仪和脉冲编码器在线测速装置，可以准确的测量和控制带钢延伸率。平整机组利用这两种测速装置来调节带钢的延伸率，并取得了显著的成效。编码器测量是指两个脉冲编码器安装在平整机入出口张力辊的端点，把带钢速度传送到延伸率测量模块，从而测出带钢延伸率，但张力到一定程度时张力辊有可能打滑，造成测量误差。激光测速仪测量的是辊缝两边的带钢速度，通过脉冲的接口，激光测速仪将带钢长度转换成脉冲宽度，发送到带延伸率控制系统；或者通过并行速度接口，激光测速仪将带钢长度转换成速度信号，发送到带钢延伸率控制系统。
　　延伸率是平整中最基本的工艺参数，平整道次压下量很小，只有微米级，用测厚仪几乎测不出平整机出口侧与人口侧的带钢厚度偏差，因此，就用测量带钢延伸率的方法作为测量其厚度变化的等效值。
　　2.带钢延伸率的计算
　　当一段带钢通过平整机时，它的长度就会有一定的增量，先用表示入口侧带钢长度，用表示出口侧带钢长度为：
　　

　　式中，、为入口与出口侧脉冲值；、为入口与出口侧辊直径；、为入口与出口侧脉冲发生器每转脉冲数；、为入口与出口侧张力辊传动比。
　　因此，实际延伸率计算式为：
　　

　　式中，、为入口与出口侧每个脉冲的测量值。每个脉冲的测量长度要以每个脉冲跳度的额定测量长度而定。
　　3.延伸率控制策略
　　根据控制方式有轧制压力控制方式、张力控制方式、速度控制方式，所以影响带钢延伸率的参数就是轧制压力、张力和速度。带钢延伸率控制策略的核心就是延伸率的调节，是实际的延伸率与测量的延伸率做比较，利用这个差值去改变能够影响延伸率的几个参数值，以达到我们预期的延伸率值。
　　3.1轧制压力控制方式
　　轧制压力延伸率控制方式，平整机的开卷机、入口张力辊、出口张力辊均采用张力环控制方式。平整机通过轧制压力变化来控制延伸率。延伸率给定值与延伸率实测值之差转变成相应的附加轧制压力给定值。修改原有的给定平整轧制压力，来实现对带钢延伸率进行控制。用轧制压力方式调节带钢延伸率的效果是，带钢越薄，调节带钢延伸率的效果越差。带钢越厚，调节带钢延伸率的效果越好。
　　3.2张力控制方式
　　张力延伸率控制方式，用调节带钢张力实现带钢延伸率的自动控制，就是将延伸率的给定值与实际测量值之差转变成相应的附加轧制张力给定值，修改原有的给定平整入口、出口张力，改变带钢延伸率，来实现对带钢延伸率的自动控制。平整机的开卷机、入口张力辊、出口张力辊均采用张力环控制方式。用张力方式调节带钢延伸率的效果是，带钢越薄，调节带钢延伸率的效果越好。带钢越厚，调节带钢延伸率的效果越差。
　　3.3速度控制方式
　　速度延伸率控制方式，平整机的开卷机、入口张力辊、出口张力辊均采用速度环控制方式。按目标延伸率计算前后张力辊的速度差，在轧制压力基本恒定的情况下，利用延伸率给定值与延伸率实际值（实测的）之间的差值，产生一个附加的速度给定值去改变前后张力辊的速度，从而实现对带钢延伸率的控制。此时入出张力辊都处于速度控制状态，改变了入出速度，也就改变了前后张力辊的速度差，最终改变了带钢的张力。利用这个张力就可以改变带钢的实际延伸率。但此时带钢张力的大小不是由张力控制系统控制的。由于速度差产生张力的变化，因此速度延伸率控制是一种高精度延伸率控制方式。
　　结束语
　　对板厚≤lmm的带钢来说，易采用张力调节控制延伸率方式，对板厚≥lmm的带钢来说，易采用压力调节控制延伸率方式。速度调节控制延伸率方式，适用于高精度延伸率控制产品的生产。
　　