CN108246813B - 张力控制方法、张力控制装置和厚板连续热镀锌生产线 - Google Patents

张力控制方法、张力控制装置和厚板连续热镀锌生产线 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种张力控制方法、张力控制装置和厚板连续热镀锌生产线。该张力控制装置包括依次设置在入口活套和炉前张力辊组之间的光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,带钢从入口活套至炉前张力辊组方向依次通过光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套;光整机用于对带钢表面进行光整处理;分设于光整机两侧的光整机前张力辊组和光整机后张力辊组用于将光整机处的张力区隔离起来;缓冲活套用于缓冲带钢在通过光整机后产生的部分延伸率。通过缓冲活套来缓冲带钢在通过光整机后产生的部分延伸率,从而保障整个光整机后的工艺段速度基准的稳定,进而保障该生产线机组的正常运行。

Description

张力控制方法、张力控制装置和厚板连续热镀锌生产线
技术领域
本发明涉及带钢加工领域,尤其涉及张力控制方法、张力控制装置和厚板连续热镀锌生产线。
背景技术
连续厚板热镀锌生产线是厚度在0.5mm及以上带钢在行进过程中经过清洗、光整后再进行退火还原、热镀锌、拉矫、钝化及涂油等表面处理的连续生产镀锌钢卷的成套工艺及装备。
连续厚板热镀锌生产线上各段张力设备张力控制精确稳定是整个生产线高效高速、安全平稳运行的保证,更是优良的产品质量及质量稳定性的支撑。由于大多数的连续厚板热镀锌生产线的张力控制尤其是在工艺段的张力控制没有有效的精确和稳定的方式及系统,使得机组运行时,特别是在光整机和拉矫机投入的情况下容易造成工艺段的张力波动,导致产品表面缺陷,甚至导致皱带或断带等生产线停机事故,给产品质量造成很大的影响。
值得提出的是,对于以往的薄带连续热镀锌生产线,该薄带一般是作为彩涂基板来使用,所以薄带连续热镀锌生产线的光整机一般是设置在拉矫前张力辊组与拉矫机之间,以对薄带的镀层进行光整,使其表面更光滑,这样在做彩涂时,可以节省不少的油漆,也可以提高彩涂表面的质量。可是,对于厚板热镀锌而言,一般不需要进行彩涂,且厚板原料一般为热轧卷,没有经过冷轧处理,故表面质量比较粗糙,这样在进行镀锌时,会消耗更多的锌,同时镀层的表面质量也不会好。
发明内容
本发明的主要目的在于减小厚板连续热镀锌生产线中工艺段光整区因张力波动对该生产线运行稳定性造成的影响。
为实现上述目的,本发明提供的一种张力控制方法,应用于厚板连续热镀锌生产线,该热镀锌生产线包括入口活套和炉前张力辊组,该张力控制包括以下步骤:在该入口活套和炉前张力辊组之间依次设置有光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,带钢从入口活套至炉前张力辊组方向依次通过光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套;其中,光整机用于对带钢表面进行光整处理,分设于光整机两侧的光整机前张力辊组和光整机后张力辊组用于将光整机处的张力区域隔离起来;缓冲活套用于缓冲带钢在通过光整机后产生的部分延伸率。
优选地,带钢为热轧带钢。
优选地,带钢厚度大于或等于0.5mm。
优选地,光整机前张力辊组和缓冲活套的张力控制方式为间接张力控制方式;光整机、光整机后张力辊组和炉前张力辊组的张力控制方式为直接张力控制方式。
本发明还提出了一种张力控制装置,应用于厚板连续热镀锌生产线,该厚板连续热镀锌生产线包括入口活套和炉前张力辊组,该张力控制装置包括依次设置在入口活套和炉前张力辊组之间的光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,带钢从入口活套至炉前张力辊组方向依次通过光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套;其中,光整机用于对带钢表面进行光整处理;分设于光整机两侧的光整机前张力辊组和光整机后张力辊组用于将光整机处的张力区域隔离起来;缓冲活套用于缓冲带钢在通过光整机后产生的部分延伸率。
优选地,带钢为热轧带钢。
优选地,带钢厚度大于或等于0.5mm。
优选地,光整机前张力辊组和缓冲活套的张力控制方式为间接张力控制方式。
优选地,光整机、光整机后张力辊组和炉前张力辊组的张力控制方式为直接张力控制方式。
本发明还提出了一种厚板连续热镀锌生产线,包括上述的张力控制装置。
本发明包括厚板连续热镀锌生产线的入口活套和炉前张力辊组之间的光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,通过分设于光整机两侧的光整机前张力辊组和光整机后张力辊组将光整机处的张力区域隔离起来,以及利用缓冲活套来缓冲带钢在通过光整机后产生的部分延伸率,从而保障整个光整机后的工艺段速度基准的稳定,进而保障该生产线机组的正常运行。
附图说明
图1为具有本发明一实施例的张力控制装置的厚板连续热镀锌生产线的结构意图;
图2为一种直接张力控制方式的工艺流程简图。
附图标号:
1 开卷机
2 入口活套
3 光整机前张力辊组
4 光整机
5 光整机后张力辊组
6 缓冲活套
7 炉前张力辊组
8 炉辊组
9 炉后张力辊组
10 拉矫前张力辊组
11 拉矫机
12、13 拉矫后张力辊组
14 出口活套
15 卷取机
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1,本发明中的厚板连续热镀锌生产线可分为3段,即入口段,工艺段和出口段。
其中,入口段张力设备包括:开卷机1、入口活套2。
工艺段张力设备包括:光整机前张力辊组3、光整机4、光整机后张力辊组 5、缓冲活套6、炉前张力辊组7、炉辊组8、炉后张力辊组9、拉矫前张力辊组10、拉矫机11、拉矫后张力辊组12~13。
出口段张力设备包括:出口活套14、卷取机15。
该厚板连续热镀锌生产线的主要改进点为工艺段的改进,具体改进方法是在该入口活套2和炉前张力辊组7之间依次设置了光整机前张力辊组3、光整机4、光整机后张力辊组5和缓冲活套6,带钢将从入口活套2至炉前张力辊组7方向依次通过光整机前张力辊组3、光整机4、光整机后张力辊组5和缓冲活套6。
其中,光整机4用于对带钢表面进行光整处理,如光整机4可以对热轧卷原料表面进行处理,使其更加光滑,这样在后面的镀锌过程中,可以消耗更少的锌,也能提高表面的镀层质量。
因为光整机4为大张力区域,而其前后的入口活套2及退火炉区为小张力区域,故在光整机4前后分别设置有光整机前张力辊组3和光整机后张力辊组5,用来将光整机处的大张力区与前后的小张力区隔离开来。
同时,由于热轧带钢在经过光整机3后,会产生一定的延伸率,如果不进行处理,整个光整机3后的工艺段速度基准就会变化,不利于生产的正常运行,所以在光整机后张力辊组5设置了该缓冲活套6,缓冲活套6用于缓冲热轧带钢在通过光整机4后产生的部分延伸率,从而保障整个光整机4后的工艺段速度基准的稳定,保障生产线机组的正常运行。
在上述生产线中,光整机前张力辊组3、缓冲活套6可以采用间接张力控制方式,其具体控制方法为,在光整机前张力辊组3和缓冲活套6各自的电机变频器控制器速度环上加一个附加速度给定值,使速度环处于饱和状态,然后根据张力预设要求,连接于该电机变频器控制器的PLC张力控制系统自动计算并将电机输出转矩限幅值传送给电机变频器控制器,控制电流环限幅输出。
光整机区域为大张力区域,离退火炉区域很近,如果光整机区域张力波动过大,会对退火炉小张力区域产生很大的影响,因为在退火炉内,带钢为热态,过大的张力波动,轻则会导致热态带钢被拉窄,重则会导致热态带钢被拉断。所以在光整前、光整后及炉前,可以采取闭环张力控制的方式。在光整前,光整后及炉前可以都设置有张力仪,光整机闭环光整机前张力仪,光整后S辊组闭环光整机后张力仪,炉前S辊组闭环炉前张力仪。
工艺段光整区的张力波动主要是当生产线运行时光整机投入后引起的,诱因基于两个方面:一是,在光整机自动躲焊缝时,工作辊打开和压下造成的光整区带钢张力波动;二是,光整机延伸率造成的光整机前后张力辊速度差引起的带钢张力波动。
针对第一种情况引起的光整区张力波动,光整机、光整后张力辊组和炉前张力辊组采用如图2所示的直接张力控制方式通过张力仪实时检测带钢实际张力值,再通过与预设张力的闭环控制系统PID调节输出一个调节量附加到速度给定值,调节各自速度,实现各段的张力恒定。
针对第二种种情况引起的光整区张力波动,因为光整机设置在退火炉前,找不到有效的控制手段。一种用于连续厚板热镀锌生产线的张力控制系统在光整机后设置了缓冲活套张力设备,该缓冲活套为间接张力控制,运行时保持张力恒定,活套具有一定的缓冲量,可以吸收因光整机延伸率引起的光整机前后张力辊速度差即带钢拉伸量,从而有效控制因此引起的张力波动,进一步保证光整区张力的精确控制及生产线运行的稳定性。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种张力控制方法,应用于厚板连续热镀锌生产线,该厚板连续热镀锌生产线包括入口活套和炉前张力辊组,其特征在于,该张力控制方法包括以下步骤:
在所述入口活套和所述炉前张力辊组之间依次设置有光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,带钢从所述入口活套至所述炉前张力辊组方向依次通过所述光整机前张力辊组、所述光整机、所述光整机后张力辊组及所述缓冲活套;其中,
所述光整机用于对所述带钢表面进行光整处理;
分设于所述光整机两侧的所述光整机前张力辊组和所述光整机后张力辊组用于将所述光整机处的张力区隔离起来;
所述缓冲活套用于缓冲所述带钢在通过所述光整机后所产生的部分延伸率。
2.如权利要求1所述的张力控制方法,其特征在于,所述带钢为热轧带钢。
3.如权利要求2所述的张力控制方法,其特征在于,所述带钢厚度大于或等于0.5mm。
4.如权利要求1所述的张力控制方法,其特征在于,所述光整机前张力辊组和缓冲活套的张力控制方式为间接张力控制方式;所述光整机、光整机后张力辊组和炉前张力辊组的张力控制方式为直接张力控制方式。
5.一种张力控制装置,应用于厚板连续热镀锌生产线,该厚板连续热镀锌生产线包括入口活套和炉前张力辊组,其特征在于,该张力控制装置包括依次设置在所述入口活套和所述炉前张力辊组之间的光整机前张力辊组、光整机、光整机后张力辊组和缓冲活套,带钢从所述入口活套至所述炉前张力辊组方向依次通过所述光整机前张力辊组、所述光整机、所述光整机后张力辊组及所述缓冲活套;其中,
所述光整机用于对带钢表面进行光整处理;
分设于所述光整机两侧的所述光整机前张力辊组和所述光整机后张力辊组用于将所述光整机处的张力区隔离起来;
所述缓冲活套用于缓冲所述带钢在通过所述光整机后所产生的部分延伸率。
6.如权利要求5所述的张力控制装置,其特征在于,所述带钢为热轧带钢。
7.如权利要求6所述的张力控制装置,其特征在于,所述带钢厚度大于或等于0.5mm。
8.如权利要求5所述的张力控制装置,其特征在于,所述光整机前张力辊组和缓冲活套的张力控制方式为间接张力控制方式。
9.如权利要求5所述的张力控制装置,其特征在于,所述光整机、光整机后张力辊组和炉前张力辊组的张力控制方式为直接张力控制方式。
10.一种厚板连续热镀锌生产线,其特征在于,包括如权利要求5至9任意一项所述的张力控制装置。
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