CN102950093B - 烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冷轧涂层烘烤领域，尤其涉及一种带钢规格过渡时张力切换方法。一种烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法，包括以下步骤：首先确定冷轧涂层烘烤工艺中的参数，然后根据试验确定张力变换起始点位置和张力变换结束点位置，再由控制计算机从上位机得到前行带钢和后行带钢的板宽和板厚再结合烘烤炉段单位张力设定值计算出前行带钢的设定张力和后行带钢的设定张力，通过带钢规格过渡时带钢所受到的张力的函数，即可完成对带钢规格过渡时带钢所需张力的控制。本发明烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法避免了非接触式工业炉带钢在规格切换时张力变化造成的带钢表面涂膜损伤的问题，提高了带钢表面涂膜的质量。

Description

烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法
技术领域
本发明涉及冷轧涂层烘烤领域，尤其涉及一种带钢规格过渡时张力切换方法。
背景技术
冷轧涂层烘烤工艺主要用于带钢涂膜后对涂敷于带钢表面的涂膜进行烘烤固化和冷却，烘烤工艺由烘烤炉予以实现。烘烤炉一般由烘烤段（Drying & Baking Section）和冷却段（Cooling Section）组成。由于涂敷于带钢表面涂膜在尚未烘烤固化前，与辊面接触易造成涂膜受损，因此烘烤炉烘烤段带钢往往通过喷箱喷射形式使带钢在烘烤炉内悬浮通板，减少带钢表面与设备接触造成的涂膜受损。在冷却段，由于涂膜已充分烘干，因此在冷却段设置有少量炉辊或托辊对带钢进行支撑和传送。
由于带钢在烘烤炉烘烤段处于悬浮通板形式，其张力控制具有一定的难度。虽然烘烤炉段单位张力可采用恒定设定，但带钢所承载的总张力与带钢宽度、厚度有关系，其存在以下关系：带钢总张力=单位张力×带钢宽度×带钢厚度。在带钢规格无变化时，带钢总张力保持恒定，能够保证稳定通板。
针对带钢规格过渡时张力切换，目前通常解决办法是当规格过渡带钢到达张力切换点后，通过控制系统内斜坡发生器（Ramp Generator）在固定时间内瞬间完成张力过渡，如图1所示，当机组速度发生变化时，张力切换开始和结束位置会相应发生变化，由于烘烤炉烘烤段带钢处于悬浮状态，因此切换位置不同易造成张力波动或切换时与设备相碰擦引起带钢划伤和断带。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法，该方法控制张力时针对不同的非接触式工业炉，张力切换起始和张力切换结束点会相应的变化，使张力切换更加平滑。
本发明是这样实现的：一种烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法，包括以下步骤：
步骤一、确定冷轧涂层烘烤工艺中的参数，包括焊缝检测器的位置、烘烤炉的炉长、烘烤炉段单位张力设定值、烘烤炉内带钢通道线位置、烘烤炉内设备布置、通道线有效长度；
步骤二、根据试验确定张力变换起始点位置和张力变换结束点位置；
步骤三、控制计算机从上位机得到前行带钢和后行带钢的板宽和板厚再结合烘烤炉段单位张力设定值计算出前行带钢的设定张力和后行带钢的设定张力；
步骤四、确定带钢规格过渡时带钢所受到的张力T的函数，即可完成对带钢规格过渡时带钢所需张力的控制；
当A∈[0，LSTART]时，T=TPRES
当A∈（LSTART，LEND]时，T=TPRES×（1-                                                
Figure 2011102354098100002DEST_PATH_IMAGE001
）×100%+TNEXT×
当A＞LEND时，T= TNEXT
        式中：T—带钢所受到的张力；
              TPRES—前行带钢的设定张力；
              TNEXT—后行带钢的设定张力；
              LSTART—张力变换起始点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
LEND—张力变换结束点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
A—前后带钢间焊缝与焊缝检测器之间的带钢通道距离。
所述的张力变换起始点为带钢运行方向与水平方向夹角4.5°~5.5°的位置。
所述的张力变换结束点为烘烤炉冷却段前第一根托辊所在的位置。 
本发明烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法控制张力时针对不同的非接触式工业炉，张力切换起始和张力切换结束点会相应的变化，使张力切换更加平滑；避免了非接触式工业炉带钢在规格切换时张力变化造成的带钢表面涂膜损伤的问题，提高了带钢表面涂膜的质量；不用改变原有通板要求，同时又解决规格过渡时张力切换问题，具有非常广阔的推广和应用前景。
附图说明
图1为现有的固定时间内瞬间完成张力过渡的张力曲线图；T为张力，t为时间
图2为冷轧涂层烘烤工艺流程示意图；箭头方向为带钢运行方向
图3为使用本发明烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法的实施例1张力曲线图；
图4为使用本发明烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法的实施例2张力曲线图。
图中：1焊缝检测器、2张力辊、3上表面涂层机、4下表面涂层机、5烘烤段、6冷却段、7悬浮风机、8托辊。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法，包括以下步骤：
步骤一、确定冷轧涂层烘烤工艺中的参数，包括焊缝检测器的位置、烘烤炉的炉长、烘烤炉段单位张力设定值、烘烤炉内带钢通道线位置、烘烤炉内设备布置、通道线有效长度；
步骤二、根据试验确定张力变换起始点位置和张力变换结束点位置；所述的张力变换起始点为带钢运行方向与水平方向夹角4.5°~5.5°的位置；所述的张力变换结束点为烘烤炉冷却段中第一根托辊所在的位置；在本实施例中选用带钢运行方向与水平方向夹角5°的位置作为张力变换起始点；
步骤三、控制计算机从上位机得到前行带钢和后行带钢的板宽和板厚再结合烘烤炉段单位张力设定值计算出前行带钢的设定张力和后行带钢的设定张力。
步骤四、确定带钢规格过渡时带钢所受到的张力T的函数，控制计算机根据函数算出的张力值调节张力辊2，即可完成对带钢规格过渡时带钢所需张力的控制；
当A∈[0，LSTART]时，T=TPRES
当A∈（LSTART，LEND]时，T=TPRES×（1-
Figure 728019DEST_PATH_IMAGE001
）×100%+TNEXT×
Figure 570073DEST_PATH_IMAGE001
当A＞LEND时，T= TNEXT
        式中：T—带钢所受到的张力；
              TPRES—前行带钢的设定张力；
              TNEXT—后行带钢的设定张力；
              LSTART—张力变换起始点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
LEND—张力变换结束点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
A—前后带钢间焊缝与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
    如图2所示，进行冷轧涂层烘烤工艺时带钢首先经过焊缝检测器1，然后通过张力辊2依次由上表面涂层机3和下表面涂层机4对带钢的上下表面涂层作业，涂层完毕后进入到烘烤炉中，先进行烘烤，完毕后由烘烤段5进入到冷却段6，带钢在烘烤完毕前由悬浮风机7吹起使带钢悬浮在烘烤炉内，防止带钢表面与设备接触造成的涂膜受损，带钢最后由托辊8送出。
在本实施例中，以某机组烘烤炉为例，烘烤炉炉长：119米、烘烤段71米，冷却段48米、烘烤炉通道线标高差为0.7m即带钢进入烘烤段时水平标高与托辊上表面水平标高差值为0.7m，烘烤炉内悬浮段通过悬浮风机使带钢处于悬浮状态，烘烤炉内冷却段第一根托辊位于冷却段42米处；烘烤炉段单位张力从上位计算机获取；焊缝检测器布置于涂层机前方，以焊缝检测器处作为烘烤炉区域带钢位置移动的原点，带钢在通道线上移动位置通过装置于张力辊上的脉冲发生器进行测量。
带钢规格变化时张力变换起始点和张力变换点以带钢水平方向受力分量基本接近于带钢实际受力方向的点为张力变换起始点；以冷却段中第一根托辊位置为张力变换结束点，当带钢为悬垂方式运行时，带钢运行方向与水平方向夹角为θ，带钢运行方向与水平方向夹角越小，带钢水平方向受力分量越接近于带钢实际受力，在本实施例中选用带钢运行方向与水平方向夹角5°的位置作为张力变换起始点，取θ＝5°
本实施例中张力变换起始点与焊缝检测器之间的带钢通道距离LSTART为105米，张力变换结束点与焊缝检测器之间的带钢通道距离LEND为132.5米。
本次实施例中，烘烤炉段单位张力设定值为10N/mm2，
前行带钢规格为0.5mm×1228mm 
后行带钢规格为0.35mm×1135mm 
按带钢总张力＝单位张力×带钢厚度×带钢宽度计算公式进行计算：
前行带钢单位面积总张力TPRES＝6140N，后行带钢单位面积总张力TNEXT＝3973N。规格过渡时张力切换曲线如图3所示，通过图可以看出，实际张力波动范围在+/-10％以内，完全满足工艺要求且与烘烤炉内设备未发生碰擦现象并造成带钢表面划伤。
实施例2
实施例2和实施例1的区别在于，
本次实施例中，烘烤炉段单位张力设定值为10N/mm2，
前行带钢规格为0.5mm×1150mm
后行带钢为0.5mm×1240mm
按带钢总张力＝单位张力×带钢厚度×带钢宽度计算公式进行计算：
前行带钢单位面积总张力TPRES＝5750N，后行带钢单位面积总张力TNEXT＝6200N。规格过渡时张力切换曲线如图4所示，通过图可以看出，实际张力波动范围在+/-10％以内，完全满足工艺要求且与烘烤炉内设备未发生碰擦现象并造成带钢表面划伤。

Claims (1)

1.一种烘烤炉中带钢规格过渡时张力切换方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、确定冷轧涂层烘烤工艺中的参数，包括焊缝检测器的位置、烘烤炉的炉长、烘烤炉段单位张力设定值、烘烤炉内带钢通道线位置、烘烤炉内设备布置、通道线有效长度；
步骤二、根据试验确定张力变换起始点位置和张力变换结束点位置；所述的张力变换起始点为带钢运行方向与水平方向夹角4.5°~5.5°的位置，所述的张力变换结束点为烘烤炉冷却段前第一根托辊所在的位置；
步骤三、控制计算机从上位机得到前行带钢和后行带钢的板宽和板厚再结合烘烤炉段单位张力设定值计算出前行带钢的设定张力和后行带钢的设定张力；
步骤四、确定带钢规格过渡时带钢所受到的张力T的函数，即可完成对带钢规格过渡时带钢所需张力的控制；
当A∈[0，LSTART]时，T=TPRES
当A∈（LSTART，LEND]时，T=TPRES×（1-                                                
Figure 2011102354098100001DEST_PATH_IMAGE001
）×100%+TNEXT×
Figure 253185DEST_PATH_IMAGE001
当A＞LEND时，T= TNEXT
        式中：T—带钢所受到的张力；
              TPRES—前行带钢的设定张力；
              TNEXT—后行带钢的设定张力；
              LSTART—张力变换起始点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
LEND—张力变换结束点与焊缝检测器之间的带钢通道距离；
A—前后带钢间焊缝与焊缝检测器之间的带钢通道距离。
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