CN103832897B - 防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法。目前电镀锡机组在卷取机卷取张力控制方面，采用的为单一的、固定的穿带张力控制方式，并没有考虑到镀锡产品厚薄层次较大，卷取时易出现塌卷及跑偏现象，影响了成品卷的外观及质量。本发明根据带钢厚度分级控制卷取机穿带张力，当厚度在0.206mm以下时采用设定张力的1.38倍的穿带张力，厚度在0.206mm和0.358mm之间时采用设定张力的1.4倍的穿带张力；厚度在0.3580mm以上时采用设定张力的1.5倍的穿带张力。本发明的方法可以有效的避免因穿带张力不当而造成的塌卷现象的发生。保障了机组稳定有效的运行。

Description

防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法
技术领域：
本发明涉及一种镀锡机组薄带钢穿带张力控制方法，具体涉及一种防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法。
背景技术：
卷取机是带材生产线上主要设备之一，张力卷取机广泛应用在带钢生产和有色带材的生产中。张力卷取机除用于可逆轧机和连轧机外，还广泛用于酸洗机组、平整机组、精整机组和涂镀机组等生产线上。卷取机基本上有卷筒和减速机本体组成，根据需要有的还配有浮动底座、压辊、助卷器和辅助支撑等。
卷取机的张力的选用应十分慎重，特别是较薄规格的镀锡产品，张力太大或太小都会造成带钢跑偏或塌卷现象的发生，影响产品的外观。带钢张力的设定最好结合生产经验确定。
卷取机在卷绕带钢时需有一定的卷取张力。卷取张力的大小取决于卷取机的工作状态和产品规格，其过大或过小均会影响产品的质量。另外，其过大还会影响产品内部合金组织，并使设备电机容量增大，过小会使带钢跑偏和塌卷。因此卷取系统的控制品质将直接影响正常生产及成品钢卷的质量。
由于先前电镀锡机组在卷取机卷取张力控制方面，采用的为单一的、固定的穿带张力控制方式，从理论上是可以满足电镀锡机组的卷取要求。但是在设计时并没有考虑到镀锡产品厚薄层次较大，而且镀锡产品对卷取要求又较高，卷取时易出现塌卷及跑偏现象，影响了成品卷的外观及质量。因此现场生产时急需一种防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法，来满足生产要求，保证机组稳定有效的运行。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法，有效的避免因穿带张力不当而造成的塌卷现象的发生。保障了机组稳定有效的运行。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法，根据带钢厚度分级控制卷取机穿带张力，当厚度在0.206mm以下时采用设定张力的1.38倍的穿带张力，厚度在0.206mm和0.358mm之间时采用设定张力的1.4倍的穿带张力；厚度在0.3580mm以上时采用设定张力的1.5倍的穿带张力。
有益效果：
1.由于带钢在卷取过程中,随着卷径的增大,对于某一层带钢来说,其径向压力随之增大,对于钢卷内层带钢即带头处增加尤其比较大,但对于卸卷后的钢卷,其径向压力由里到外逐层减小。但对于环向应力规律又不一样,其最小值往往发生在钢卷内部某层,带钢头部的环向应力则随着其压力增大而有所减小,钢卷中间的某些层减小得最大,若初始卷取张力较大,还可能出现负值。
对于较软的和较薄的带钢,当带钢张力小于初始给定值而没有箍紧时,致使钢卷内部的径向应力过小,从而容易导致各层之间产生滑移而造成塌卷;增大张力尽管可以用来避免塌卷缺陷,但对于带钢头部来说,卷取张力过大,致使头几圈受到的切向压应力过大,当钢卷在起吊或放置期间受到撞击等干扰时,往往会产生心形缺陷（俗称心形卷）;针对目前采用锥形控制的硬芯卷取技术,当卸卷时退出卷筒后,因钢卷内层向里收缩,当张力锥度曲线下降斜率过大时,卷芯处因张应力太大往往极有可能造成抽芯。
因此穿带时的初始张力控制精度是造成塌卷现象产生的重要原因，必须根据带钢规格变化，及时调整穿带张力的大小，来改善钢卷卷取时的径向与环向压应力。
不合适的卷取张力会直接影响卷取机的正常工作和产品的质量。卷取张力函数如下：
F=Fo*W*T
式中：F——卷取带钢张力(KN)
Fo——带钢单位张力（unit_tension(10^-1N/mm^2)）
W——带钢宽度(mm)
T——带钢厚度(mm)
对于连续机组，带钢的单位张力根据不同钢种、不同规格的带钢而有不同的取值。而且单位张力的选择还应考虑不同品种带钢的表面粗糙度，带钢表面越粗糙越不容易塌卷。根据以上分析并对卷取张力进行分级试验，通过对生产的每种规格60卷钢卷进行试验，对缺陷钢卷进行统计，如表1.所示：其中A代表塌卷缺陷的钢卷数、B代表产生的心形卷数。（6A即：6卷塌卷）
表1.
从表中得出，接近0A或0B时的张力倍数是最优的，又因为0.21以下的带钢较薄，所以把分割点选在0.206厚度，又因1.3F的张力下产生了3卷塌卷现象（因张力过小），而1.4F的张力下产生了1卷心形卷（因张力过大），因此决定折中选择1.38F的张力设定；对于0.206~0.358之间，有试验数据观察1.4F的张力设定最优，无塌卷及心形卷的产生，因此采用1.4F的张力设定考虑到0.206~0.41之间规格范围较大，便于更好的控制，因此分段时采用0.206~0.358的规格范围；从0.358~0.6规格范围因带钢本身较厚，硬度较大，由试验数据中也可得出1.5F张力时，生产产品质量良好，因此划分为同一个区间，采用1.5F的张力设定做为初始的穿带张力。经过长时间的生产实践证明，满足了生产对产品质量的要求。卷取机穿带张力分级示意图如图1所示：
F：为各规格带钢正常运行时卷取机张力设定值(KN)，其大小根据带钢规格变化而变化；正常生产中带钢规格厚度为0.17~0.6mm；宽度为700~1080mm。图2为以某厚度为0.3mm的带钢为例：卷取机初始卷径为420mm；穿带过程中起始穿带张力为正常运行时张力设定值（7.5KN）的1.4倍，即10.5KN的实例说明。
从图2看出，随着穿带过程的运行，卷径逐渐增大。在卷径未到达720mm前，张力设定值逐渐减小，直到卷径达到720mm时，恢复正常运行时张力设定值7.5KN，继续卷取直至剪切分卷完成。
本控制方式采用的是分级控制策略，在保留原有控制思想不变的基础上，根据电镀锡机组产品规格的多样性，把张力控制区域分成不等的三个控制层次，不存在与原有整个控制系统不匹配的现象，反而能更好的控制卷取机穿带张力大小，有效的避免因穿带张力不当而造成的塌卷现象的发生。保障了机组稳定有效的运行。
附图说明：
图1.取机穿带张力分级示意图；
图2.以某厚度为0.3mm的带钢为例说明卷取机穿带张力与卷径之间的关系。
具体实施方式：
实施例1：
防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法，根据带钢厚度分级控制卷取机穿带张力，当厚度在0.206mm以下时采用设定张力的1.38倍的穿带张力，厚度在0.206mm和0.358mm之间时采用设定张力的1.4倍的穿带张力；厚度在0.3580mm以上时采用设定张力的1.5倍的穿带张力。
系统带钢来料厚度数据，程序自动判断带钢厚度等级，把相应的穿带张力设定值传递给张力参数变量，张力调节控制总程序功能图再根据张力设定值进行内部调节，达到相应规格带钢的穿带张力。这样通过控制卷取机穿带张力大小，有效的避免因穿带张力不当而造成的塌卷现象的发生。

Claims (1)

1.一种防止塌卷现象产生的卷取机穿带张力控制方法，该方法为：根据带钢厚度分级控制卷取机穿带张力，其特征是：当厚度在0.206mm以下时采用设定张力的1.38倍的穿带张力，厚度在0.206mm和0.358mm之间时采用设定张力的1.4倍的穿带张力；厚度在0.3580mm以上时采用设定张力的1.5倍的穿带张力。
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