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光整機

鎖定
光整機是用來改善產品板面質量和改變板面光潔度的,同時消除一定的應力和屈服平台,在一定程度上改善板型 [1] 
中文名
光整機
外文名
Skin Pass Mill
組    成
機架裝置、輥系裝配、輔助輥裝置、換輥裝置、傳動裝置
作    用
獲得鍍鋅板需要的表面粗糙度以提高鍍層黏附力,改善鍍鋅板的平直度和平坦度,改善鍍鋅板的機械性能,壓平小鋅花以提高後續的彩塗工序的生產質量。
控制方式
位置控制和軋製力控制

光整機設備作用

光整機位於熱鍍鋅生產線工藝段的鍍後冷卻乾燥裝置與拉矯機之間,其主要作用為:
1.獲得鍍鋅板需要的表面粗糙度,提高鍍層黏附力。
2.壓平凹凸部分,改善鍍鋅板的平直度和平坦度。
3.改善鍍鋅板的機械性能,減小或消除屈服平台,防止後序深衝或拉伸加工時出現滑移線。
4.壓平小鋅花,提高後續的彩塗工序的生產質量。 [2] 

光整機設備組成

光整機主要由機架裝置、輥系裝配、出入口輔助輥裝配、工作輥換輥裝置、支撐輥換輥裝置、傳動裝置、入口濕光整裝置、出口高壓水清洗裝置、伺服油缸、軋製線調節裝置、液壓系統、水系統和電氣控制系統等組成。
四輥光整機:軋輥是用來對產品進行軋製加工的工具,它是整個軋機的中心。軋輥通常有輥身、輥頸及軸頭三部分組成。軋輥是車間經常耗用的工具,其質量好壞直接影響着鋼材的質量和產量,因此對軋輥的性能(主要是強度、耐磨性和一定的耐熱裂性)的要求是很嚴格的。上工作輥(Top Work Roll)、下工作輥(Bottom Work Roll)、上支撐輥(Top Backup Roll)、下支撐輥(Bottom Backup Roll)。上下支撐輥各有一個驅動電機通過萬象連接軸使支撐輥轉動。工作輥沒有電機驅動,靠上下支撐輥與工作輥之間的摩擦力轉動。工作輥最大輥徑為450mm,支撐輥最大輥徑為1000mm。
液壓系統 :兩個液壓缸用於下支撐輥的調整,主要軋製力也是來自於這兩個液壓缸,液壓缸由伺服閥246.2 SV1、246.2 SV2鎖緊電磁閥246.2 SVH1、246.2 SVH2控制。液壓缸上各裝一個磁尺246.2 ZT1、246.2 ZT1,用來檢測下支撐輥上升高度。
工作輥彎輥系統(Work Rolls Bending):通過對工作輥產生正負彎曲,改變軋輥的輥型和力的分佈,從而達到板型的控制。由4個彎輥液壓缸和8個彎輥塊組成,每兩個彎輥塊內有一個彎輥缸,正負彎輥力是通過4個彎輥缸來完成的。彎輥缸在伺服模式下由伺服閥246.4 SV1控制,在手動模式下由電磁閥246.4 SVH2控制,手動或伺服模式切換閥246.4 SVH1。
上支撐輥平衡系統(Back up Roll balancing):把上支撐輥頂起來,配合契形塊保證軋線固定位置。由4個液壓缸組成。液壓缸由一個電磁閥246.1 SVH1控制升降,一個鎖緊閥246.1 SVH2保持上支撐輥的位置。
支撐輥、工作輥鎖緊裝置:通過液壓驅動夾鉗裝置鎖緊。夾鉗安裝在操作側,在軋製期間它們可以防止輥子軸向移動。一共有8個夾鉗,上支撐輥入口、出口各一個,由一個電磁閥246.1 SVH3控制打開和關閉,下支撐輥入口、出口各一個,由一個電磁閥246.1 SVH4控制打開和關閉,上工作輥入口、出口,下工作輥入口、出口各一個,由一個電磁閥246.4 SVH4控制打開和關閉。它們的打開、關閉位置通過接近開關檢測,一共有16個接近開關。
軋製線調整系統(Step wedge adjusting system):通過牌坊頂部的契形塊調整上支撐輥的位置,配合上支撐輥平衡系統固定軋製線。換輥後都要進行軋製線調整。由一個位置傳感器246.3 ZT1檢測楔形塊位置,兩個位置傳感器246.3 ZT2、246.3 ZT3檢測上支撐輥位置,一個液壓比例閥246.3 SVH/P1控制楔形塊移動。
工作輥換輥裝置(Work roll changing device):由於工作輥長期處於高壓、高速狀態,所以工作輥及容易消耗,當它磨損到一定量的時候就不能再繼續使用了,必須重新打磨而且知道磨完後的精確輥徑。輥徑變化直接影響產品質量。這就需要一套換輥裝置,在短時間內完成換輥。京唐冷軋鍍鋅線採用的是單向換輥(Side shifting car),光整機操作側一個換輥小車,小車上有放兩套輥的位置,出口側是放舊輥的位置,正常時是空的,當換輥時,把光整機裏用的輥推出來,放到這個位置。入口側是放新輥的位置,正常應該放一套新輥,當舊輥推出後,小車移動,把這套新輥拉進去。推拉上下工作輥各有一個液壓缸,在液壓桿前端有一個鈎子(Pushing device),在工作輥的輥軸上也有一個開口方向相對的鈎子,兩個鈎子對上之後,就可以推出或拉進工作輥了。換工作輥時pusher有四個位置很重要,把舊輥推出後的位置(Extract),推出後液壓桿鈎與工作輥軸上的鈎子脱開位置(Hook),把新輥拉進光整機的位置(Insert),拉進後脱鈎位置(Park),由Pusher尾部的位置傳感器246.7 ZT2、246.7 ZT3檢測四個位置。換輥小車移動由一個液壓比例閥246.7 SVH/P1一個截止閥246.7 SVH1控制,小車位置由位置傳感器246.7 ZT1檢測。換輥液壓缸分別由246.7 SVH/P2、246.7 SVH/P3、246.7 SVH2、246.7 SVH1控制。  支撐輥換輥裝置(Back up roll changing system):相對來説,支撐輥的消耗比較小,因為它並不直接接觸產品進行軋製。換支撐輥只能手動完成,需要很長時間。  輔助輥子系統:包括轉向輥,測張輥,防皺輥、防跳輥。轉向輥出入口各一,改變出入口帶鋼方向;測張輥出入口各一(TM8、TM9),防皺輥在光整機入口,防止入口處帶鋼的褶皺,防跳輥為光整機出口,防止出口處帶鋼的波動,通過升降防皺輥防跳輥可以使帶鋼發生更大麴折變化,調節板形。防皺防跳輥上下調節分別由比例閥246.12 SVH/P1、246.12 SVH/P2鎖緊閥246.12 SVH1、246.12 SVH3控制,當調整到一個位置後,防皺防跳輥液壓缸內部有夾鉗自動夾上,防止輥子滑動,缸內夾鉗由液壓閥246.12 SVH2、246.12 SVH4控制。
光整機液壓站:用於給軋製力、上支撐輥平衡、彎輥液壓缸提供高壓動力。包括兩個循環泵、兩個高壓泵,一個高壓閥台。最大壓力300Bar。
濕光整系統:在光整機入口上下各有一條噴梁,上面有好多噴頭,這些噴頭分為三組,以噴梁中間為中,中間部分由一個水動閥控制,對稱稍微靠邊的幾個由一個水動閥控制,對稱最邊的幾個由一個水動閥控制。這樣我們就可以根據產品的寬度打開適當的噴頭。通過壓制前噴光整液可以使產品更容易存放以及做防鏽處理,噴光整液或除鹽水給輥子降温、清洗工作輥延長其使用壽命。光整機地下室有三個罐子,最左邊是除鹽水罐,中間是光整液罐,最右邊是混合罐。在工藝不要求使用光整液時,可以直接選擇噴除鹽水;用光整液時,要先把光整液打入混合罐跟除鹽水配比,攪拌後由混合罐噴出。
高壓清洗系統:除去工作輥和支撐輥上的鋅粒。上工作輥高壓噴頭安裝在上面的沖洗小車上,下工作輥、下支撐輥高壓噴頭安在下面沖洗小車上,小車上驅動裝置(如鏈條或者絲槓),使小車保持來回運動。
廢水處理系統:光整地下室有一個廢水坑,有兩個液位計兩個廢水泵,濕光整及高壓沖洗完的水都流到廢水坑,高液位時水泵自動抽水,低液位水泵自動停止。  光整後清系統(Wash machine):分兩部分,高壓清洗和一般清洗。清洗機器入口上下各有一條噴梁,噴出的水來自於地下水箱,由高壓泵打上來。緊接後面有一組擠幹輥,第一組擠幹輥後清洗機器中間部分上下各有一條噴梁,噴出的水來自除鹽水管網壓力相對較低,後面跟一組擠幹輥。清洗完的水經過過濾後回收到地下水箱。

光整機設備模式

光整機工藝控制

根據用的要求選擇工作模式
(1)輥縫控制(APC)
位置控制,用於打開和關閉輥縫。
位置控制器控制目標是使傳動側和操作側的壓上液壓缸實際位置值的平均值達到並保持在輥縫設定值。
在該控制系統中,位置控制可以實現以下功能。
a.數字設定:操作員在操作枱進行位置數字設定,確認後壓上液壓缸自動達到設定位置。
b.手動微調:操作員在操作枱進行位置手動微調。手動微調分為快速上升、慢速上升、停止、慢速下降、快速下降等工作狀態。
(2)軋製力控制 AFC
軋製力控制目標是使傳動側和操作側的壓上液壓缸實際壓力值達到並保持在設定值。
在該控制系統中,軋製力控制可以實現以下功能。
a.數字設定:操作員在操作枱進行軋製力數字設定,確認後壓上液壓缸自動達到設定軋製力。
b.手動微調:操作員在操作枱進行軋製力手動微調。手動微調分為快速加壓、慢速加壓、停止、慢速減壓、快速減壓等工作狀態。
恆軋製力控制為光整的常用模式。
(3) 恆延伸率控制(AEC)
恆延伸率控制目標是使光整前和光整後帶鋼的延伸率數值達到並保持在設定值範圍。
在該控制系統中,恆延伸率控制可以實現以下功能。
a.數字設定:操作員在操作枱進行延伸率數字設定,確認後壓上液壓缸自動動作達到設定的延伸率數值。
b.手動微調:操作員在操作枱進行延伸率手動微調。
c. 恆延伸率閉環控制。(前後張力輥調速編碼器要求5000線以上)
(4)斜軋製控制
傾斜控制用於使兩工作輥的軋製力保持在設定差值。
傾斜控制在位置控制和軋製力控制時均有效。
傾斜控制可以改善單邊浪等缺陷。
(5)張力控制(ATC)
根據工藝要求,帶鋼在生產線上需要有一定的張力,所以需要進行張力控制。
張力控制有兩種方式:間接張力控制和直接張力控制。本方案採用直接張力控制方式。
張力控制由傳動控制系統實現。
(6)彎輥控制
彎輥控制用於改善帶鋼平直度,光整機彎輥採取正/負彎形式。
正彎輥用於邊浪缺陷;同時可以用作工作輥平衡;
負彎輥用於中浪缺陷;
彎輥力可以預先設定,操作員在光整作業期間可以進行實時微調。
在本控制系統中,彎輥控制可以實現以下功能。
a.數字設定:要求可以在操作枱進行數字設定,確認後自動達到設定彎輥力。
b.手動微調:要求可以在操作枱進行手動微調。
(7)過焊縫控制

光整機控制方式

Hydraulic Roll Force Cylinders(軋製力液壓缸) 光整機有兩種控制方式:位置控制和軋製力控制位於光整機底部,通過控制兩個液壓缸的位置和壓力給光整機提供必要的軋製力,每個液壓缸通過一個伺服閥來控制油流入的速度

光整機彎輥控制

Work Roll Bending Cylinders(彎輥液壓缸)由16個輥組成,彎輥通過液壓缸壓力改變工作輥的彎曲度,(通過伺服系統控制,每個正彎負彎都裝備一個壓力傳感器) 正彎作用:保證工作輥在光整機打開或關閉時水平 使工作輥向外彎(軋中間) 負彎作用:使工作輥向裏彎(軋兩邊)。

光整機濕輥系統

三個噴射水管,一個在入口上工作輥,一個在底部工作輥,一個在頂部支撐輥。作用是清洗工作輥延長壽命,減小輥間的摩擦力用更小的軋製力得到更大的延伸率。
參考資料
  • 1.    亓增豔,陳普.優化工藝提高板面光潔度[J].第二屆鋼材質量控制技術——形狀、性能、尺寸精度、表面質量控制與改善學術研討會文集,2012
  • 2.    王成明,顏雲輝,陳世禮,韓英莉.基於改進支持向量機的冷軋帶鋼表面缺陷分類識別[J].東北大學學報(自然科學版),2007,(03)