管线钢轧制（精选四篇）
管线钢轧制 篇1
1 热轧精轧机活套的设备简介
1.1 精轧机活套设备
邯钢热轧2250热轧的精轧机采用了7架连轧机, 机架间共有6个活套, 分别是L1-L6活套。活套的操作模式:分为手动、APC及自动控制。手动模式下, 操作工可以点动及自由抬起、下降活套;APC模式下, 操作工可以手动将活套升降至某个特定角度;自动模式下, 操作工不能对活套进行调整, 活套角度由程序设定发出, 手动干预活套角度只能依靠操作工对机架速度进行调节来实现。活套的控制设备组成:通过缸侧的1个压力传感器及杆侧的1个压力传感器实现对压力的检测;通过绝对值编码器实现对活套角度的控制。活套的自动控制模式:轧制过程中保持22度的常规模式及带尾到来时的小角度控制模式, 小角度控制模式根据不同的规格分为16度和18度。精轧机区域包括L1-L6共6个活套, 活套在轧钢过程中保证相邻轧机的带钢始终保持恒定的张力, 当相邻轧机发生秒流量不相等时, 通过活套角度的改变, 调整上游机架的速度, 来保证轧制的稳定性。其中L1-L3活套为普通活套, L4-L6活套为张力差活套。活套安装在相邻轧机中间, 通过安装在L4-L6活套上的压头测量活套DS侧和OS侧的张力差, 自动调整F5-F7轧机的辊缝, 来消除板带的边浪的发生。活套的控制是精轧区域最复杂的控制之一。
1.2 编程环境
该热轧厂精轧机换辊自动化控制系统采用了东芝的V3000系列控制器, 使用的控制器主要有S3、R3、STC及C3。编程环境为VTOOL编程软件, 上位监控软件为INTOUCH。
VTOOL是用于S3和STC控制器的编程软件, 以系统为单位作为一个工程项目。在一个工程项目下建立各个区域的机架站, 用于配置相应的控制硬件包括S3、STC、R3、TN、EN等。S3模块参数的设置:对于S3或STC需要对它的模块参数进行设置, 主要是根据需要对MS TASKSCANTIME的设定。EN模板的参数的设置:以太网模板主要是IP地址和子网掩码的设定及IP地址类型。I/O模板的变量定义:是对数字量输入输出、模拟量输入输出模板等的I/O模板的各个通道的变量的定义。编程环境:对于每个S3或STC控制器, 以TASK为单元编程, 在S3控制器中分为EV、SS、IP、HS、MS和BG多个任务, 主扫描MS和高速扫描HS是常用的两个任务。在STC控制器中只有MS。在MS或HS中可按控制功能分类可在不同的TASK入口编程。程序变量的定义主要有局部变量、I/O变量、全局变量、站变量和网络变量。局部变量只在本TASK入口有效, I/O变量可在I/O模板参数定义, 全局变量就是控制器变量, 在一个控制器的整个TASK有效。除了用户自定义的全局变量外, 还可以获取控制器系统的信息。网络变量是一个站的各个控制器之间或与其他站控制器之间通过TC-NET通讯的变量, 包括S3 (或STC) 之间, S3与R3之间及C3之间通过TC-NET通讯的变量。除了常用的梯形图命令和标准功能块外, 用户可以在VTOOL的图书馆下建立自己所需要的功能块, 在程序编辑器中编程调用, 自动换辊控制程序广泛的采用了SFC功能来实现。
1.3 改造涉及到的设备
增加压力传感器、VTOOL程序的增加。
2 管线钢轧制活套控制不稳定的影响
轧制X80等高级别的管线钢时, 由于板坯比较硬, 温度比较低, 活套的控制更是起到了关键作用。在热轧厂投入生产以来, 活套发生了多次起大套等事故, 影响正常生产, 尤其在轧制X80时发生了多次板坯顶撞导台的事故。每次更换导台的时间在24小时以上, 而且被撞坏的导台备件也是一笔不小的花费。如果是压力传感器损坏, 由于安装位置的原因, 更换麻烦, 耗时较长。
3 改造和优化的内容
3.1 针对活套压力传感器运行不稳定, 增加冗余控制
经过对事故分析研究决定增加备用压力传感器并且对控制程序进行优化, 实现在线压力传感器故障时, 自动切换到备用压力传感器, 保证生产的稳定运行。并且增加HMI报警功能, 在压力传感器故障时实现全线自动报警。TEMIC原始设计在精轧F1-F6活套阀台塞侧和杆侧分别安装2个压力传感器, 共计12个。由于安装的位置在轧机下方, 活套压力传感器常年被工作辊冷却水冲刷, 并且现场温度及湿度很高, 传感器极易发生故障, 同时由于安装位置特殊造成更换比较困难, 影响正常生产。对此分析后在活套阀台上的测压点分别装上2个对应的压力传感器作为备用, 为系统的增加冗余效果, 当传感器发生故障时, 不用更换, 直接启用备用的压力传感器测量。活套阀台与液压缸的位置很近, 压力传感器检测的信号延迟现象并不明显, 活套的控制基本能够保证。在对应活套PLC系统控制功能中增加压力传感器切换程序, 当控制用压力传感器发生故障时, 切换到备用压力传感器。当系统在CPU一个扫描周期检测到传感器的数值变化超过60公斤或者当压力传感器的反馈值大于310公斤时 (系统最大压力为290公斤) , 此时系统判断认为压力传感器故障, 控制用压力传感器应切换到备用传感器, 继续轧钢, 避免了堆钢事故发生, 提高了活套运行的稳定性。
3.2 针对管线钢轧制时活套对上游机架速度干预的调整
在轧制管线钢时增大手动调整F1-F6的速度范围由5%增加到20%, 用来调整F1出口的套量大小;在轧制管线钢时减小F1-F6活套对速度的调整范围由20%减小到5%, 有效抑制了活套波动剧烈对F1速度的影响。同时增加根据板坯厚度程序自动判断是否进行管线钢轧制, 并自动下发调整参数。
4 结束语
通过增加活套压力传感器的容易控制及对管线钢活套干预轧机速度的调整, 避免了精轧机管线钢轧制时的堆钢事故。经过长期测试, 该改造是有效的, 为邯钢2250热轧厂的正常生产特别是高附加值产品管线钢的轧制提供了可靠保障。
参考文献
[1]邯钢2250mm项目功能描述.
高钢级管线钢中锰分析方法研究 篇2
高钢级管线钢中锰分析方法研究
高钢级管线钢可以有效提高管道长距离运输天然气的安全性并能减少成本,将成为未来输气管道工程的.主要用钢.本文基于过硫酸铵对锰(Ⅱ)的氧化作用,建立了过硫酸铵直接氧化分光光度法测定高钢级管线钢中锰的方法.采用硫酸-磷酸混合酸溶解试样,于加热下用过硫酸铵作为氧化剂,以硝酸银为催化剂,将锰(Ⅱ)氧化成锰(Ⅵ)进行吸光度测定,本法采用不同锰含量的标钢溶液绘制工作曲线,这样更接近于真实样品,实验表明,该方法准确、简便、成本低,具有实用和推广价值,并以此方法成功测定了高钢级管线钢样品中的锰.
作 者：作者单位：刊 名：光谱实验室 PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SPECTROSCOPY LABORATORY年，卷(期)：200926(6)分类号：O657.31关键词：锰 分光光度法 高钢级管线钢 Manganese Spectrophotometry High Grade Pipeline Steel
珠钢热轧机轧制润滑技术研究 篇3
珠钢热连轧机组由6机架组成。与传统轧机相比,CSP线各机架轧辊承受大变形、大压下所产生的高负荷作用力,轧辊应用的工况条件更为恶劣,故在生产薄规格热轧板时存在如下问题:轧辊磨损严重,磨床工作压力大;每换辊周期后段机架轧辊的轧制量较小,频繁换辊影响生产;带钢板形不良、表面麻点等质量问题较突出;前段机架负荷大,机架振动并伴有高分贝的噪音,严重影响操作等。
为促进高比例薄规格热轧板的生产,改善机架振动和带钢表面质量等问题,我们重点研究了热轧工艺的三种润滑技术,进而开发了满足薄规格热轧板生产的工艺润滑技术,取得了较突出的成效。
1 热轧工艺润滑方式及润滑机理
1.1 热轧工艺润滑方式
热轧工艺润滑方式主要分为工作辊润滑方式、支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式。工作辊润滑的特点是喷嘴以一定的角度喷射油水混合物于工作辊表面。支撑辊润滑的特点是将油水混合物喷射于支撑辊表面。工作辊与支撑辊复合润滑的特点是在工作辊和支撑辊的辊面都喷射油水混合物。国内外各热连轧机普遍采用工作辊润滑方式,然而,润滑方式应用效果与热轧机使用条件、轧辊和轧件的材质及工艺要求密切相关。珠钢为研究和开发适应高比例薄规格热轧板生产需求的热轧工艺润滑技术,分别研究了单机架的三种润滑方式,然后对比三种润滑方式的试验效果,研制和开发了最佳的润滑技术。
1.2 热轧工艺润滑机理
热轧工艺润滑的机理是:通过轧辊上附着油膜降低轧辊与轧件之间的摩擦系数,抑制轧辊表面温度上升使轧辊表面形成稳定的氧化膜,达到延长轧辊使用寿命,改善带钢表面质量的目的。
热轧工艺润滑是一个动态过程,一般认为,热轧润滑剂以下列3种状态起到润滑作用:①一部分润滑油被燃烧,其燃烧残留物主要是残碳,残碳存留于轧辊和金属表面之间,残碳与金属和轧辊之间的摩擦小于金属与轧辊之间的固体摩擦。②另一部分润滑油在变形区高温、高压下急剧气化和分解,形成高温、高压的气垫,将金属与轧辊的表面隔开,起到润滑作用,这种气体间的摩擦远小于流体间的摩擦。③其余部分润滑油可能保持原来的状态,以流体形式通过变形区[2]。
2 单机架工艺润滑技术研究
单机架工艺润滑采用的试验设备包括模拟试验机、混合器、浓度分析仪和工作辊与支撑辊上安装的润滑装置等。单机架三种润滑方式的试验效果如下:
(1) 轧制力降低
三种润滑方式轧制力均降低。三种润滑方式对应的不同厚度轧制力降低的比较见图1。由图1可知,生产薄规格热轧板支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式轧制力的降幅都超过了10%,此两种润滑方式轧制力的降幅基本相同,工作辊润滑方式轧制力的降幅最小。
(2) 节约电能
三种润滑方式轧制力都存在不同程度的降低,从而使机架功率也降低,节约电能。三种润滑方式对应的不同厚度机架功率降低的比较见图2。由图2可知,支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式对应相同厚度机架功率的降幅基本相当,但降幅都超过了10%。工作辊润滑方式对应相同厚度机架功率的降幅最小。
(3) 轧辊磨损
轧制相同规格和数量的带钢,三种润滑方式对应轧辊磨损的比较见图3。由图3可知,工作辊润滑方式轧辊磨损较大,支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式轧辊磨损较小。对比三种润滑方式,支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式轧辊磨损比工作辊润滑方式轧辊磨损降低20%左右。
(4) 热轧油消耗
三种润滑方式下不同厚度对应的供油量情况见图4。由图4可知,对应相同厚度范围,支撑辊润滑方式消耗热轧油量最少,而工作辊与支撑辊复合润滑方式消耗热轧油量最大。
3 结论
研究了热轧工艺润滑三种润滑方式,即工作辊润滑方式、支撑辊润滑方式和工作
辊与支撑辊复合润滑方式,并从轧制力降低、节约电能、轧辊磨损和热轧油的消耗综合比较三种润滑方式的应用效果,得出如下结论:
(1) 支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式在降低轧制力、节约电能方面效果显著,生产薄规格热轧板轧制力降幅超过10%,而工作辊润滑方式轧制力的降幅较小。
(2) 支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式能较好地改善轧辊的磨损,而工作辊润滑方式轧辊的磨损降幅较小。对比三种润滑方式,支撑辊润滑方式和工作辊与支撑辊复合润滑方式比工作辊润滑方式对应轧辊的磨损降低20%左右。
(3) 支撑辊润滑方式消耗热轧油量最小,而工作辊与支撑辊复合润滑方式消耗热轧油量最大。
(4) 综合比较三种润滑方式,支撑辊润滑方式的应用效果最佳。
参考文献
[1]毛新平.薄板坯连铸连轧半无头轧制工艺[J].钢铁,2003,38(7):24.
管线钢轧制 篇4
近些年来,轧机出现了一些用静力学难以解释的设备重大事故,引起了许多国家对轧机监测的足够重视。我国初轧机和中厚板轧机也出现过多起万向节轴断裂等重大事故。因此,成功研制实时掌握轧机工况的在线监测系统,将为提高产品质量、评定设备能力、优化控制参数提供科学依据[1]。浙江永兴特钢集团初轧机采用西门子三相异步电动机,长期以来实行定期维护的体制,此方式存在维修不足或过剩维修、盲目维修等缺陷。公司2008年5月启动轧机工况在线监测系统项目,轧制过程中各道次主电机电流值为系统核心参数之一。为便于现场实时观察与后期数据分析,设计要求完成对往返七道轧制过程中的每道过钢采集5个电流值,并完成对5个数据中的特征数据实现上位机存储和现场显示。检测绝对误差小于。
经多次的现场检测试验,由于轧机主传动系统在运行时存在包含轧制负荷、转矩系数、参数摄动等多种扰动[2],实测结果如图1所示,除第一道和第三道过程的电流数据容易辨识外,其他各道数据均相对离散。5个数据的特征值很难判定。为此,根据应用自相关函数可以从随机信号中鉴别出其中的周期信号成分的特点,尝试解决电流特征数据采集问题。
1 自相关函数
为了描述随机过程在两个不同时刻状态间的关系,一般采用自相关函数这一数字特征,其定义为:
根据以上定义,随机过程X(t)在两个时刻t和t+τ的自相关函数为:
如果考虑Xt是各态平稳的各态历经过程的一个信号样本,则与求幅值域的数字特征一样,可以用信号时间历程的平均代替过程集合平均求得自相关函数:
平稳过程的自相关函数仅与两个时间之间间隔(或时间差)T有关。容易发现,应用自相关函数可以从随机信号中鉴别出其中的周期信号成分。
对于时域上已经均匀离散化的平稳的各态历经过程的信号x(i),i=0,1,2,…,N-1,自相关函数为:
当N有限时,则可以得到自相关函数的两种估计值
其中,m对应于相关两时刻间隔τ相应的离散点数。可以证明,(m)是自相关函数Rx的无偏估计,而(m)是有偏的,但由于(m)是半正定的,而(m)不一定是半正定的。因此实际中采用(m)估计自相关函数。
本设计中电流信号连续采集,采集步长N为6,时间间隔600ms。相关两时刻间隔τ相应的离散点数m为5,时间间隔20ms。
2 方案总体设计
总体方案设计如图2所示,选用电流传感器采集三相异步电机A相电流值。实测过钢最大电流620A,可选用电流传感器变比800:5。10W采样电阻阻值为1.3Ω,采样电压可实现在0～5V间变化,便于单片机信号采集。根据设计需要,采用V/F转换器更利于交流信号采集。单片机16位计数器对V/F频率进行检测,检测精度1/216,完全可以满足精度要求。为简便显示电路,选用4个单位的16″共阳极数码管组合成为加外框制成车间三位半电流显示屏。选用2A达林顿三级管,满足数码管驱动要求。与上位机的通信设计,应用RS485接口可完成电流数据至上位机传输任务。
3 应用设计
应用电路设计如图3所示。
1)电流数据采集采用TH42型穿心式交流信号隔离变送器,变比800:5,最大检测电流20A。
2) V/F转换采用美国NS公司生产LM331。该芯片采用单电源供电,它是当前最简单的一种高精度V/F转换器。频率范围为1～500kHz,非线性低于0.01%。
3)作为检测核心的单片机模块采用ATMEL公司STC12C5410AD芯片。该芯片采用低功耗设计,RISC结构CPU内核。最大12K程序存储空间。2个16位计数器,4路PCA还可实现4路定时计数。ISP在系统可编程无需专用编程器,便于在线调试。
4)为节省单片机I/O资源,LED显示单元采用74HC595完成串并转换,并采用NPN型三极管D882实现对LED显示驱动。
5)串口通信设计采用MAX3082将单片机UART转换标准信号,数据连接数据处理与管理上位机。
4 应用结果与设计结论
经现场时间统计,7道轧制时间在35s～36s之内浮动,其中过钢时间占总时间30%～35%。现场采用6790型检流计实际测试,测试结果如表1所示。表中数据表明,各钢坯实测电流不尽相同。经分析是由于各钢坯体积、温度存在偏差所致。实测结果最大绝对误差,相对误差小于0.13%,完全满足设计需求。现场电流检测与存储如图4所示,16″LED屏显示主电机空载电流130A。
注:实测值为过钢坯瞬间实测峰值整数值
参考文献
[1]轧机主传动系统自抗扰控制器设计应用[J].控制理论与应用,2005,12.