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高抗拉强度钢种的市场需求稳步增长,意味着热带钢轧机必须轧制更 高硬度和更薄规格的产品。精确的在线带钢板形测量是可靠的带钢板 形控制系统的基础。传统的光学测量装置就是这个用途,不过,它们有 一个很大的缺点:因承受张力而使板形受到影响的带钢大部分长度都 被遮挡,使测量难度大大增加。有鉴于此,普锐特冶金技术开发了一种 称为活套式板形仪的替代性测量系统,其有效性自2006年以来已在 恶劣的轧机环境中得到验证。

套式板形仪(LSM)是一种基于转矩测量的带钢板形测量 系统,能够精确地测量沿带钢宽度方向的张力分布。已经 证实,转矩测量与带钢实际板形有着密切的关联。LSM 替代了目前的精轧机活套。 它包括了7个沿带钢宽度均 匀布置的辊段,每个辊段中心块的两端均装有转矩计(图 2和3)。每个辊段承受的张力通过支臂直接传到转矩计。 这样,就能够测出反映了辊段上张力分布的转矩。

各个转矩计均有盖板保护,还进行空气吹扫,以防止水 和灰尘进入。为了避免热轧带钢的热辐射对转矩计造成 影响,中心块和中心块上方的护板均采用内部水冷。

为了保证测量精度,必须尽可能减少滑动部件造成的 滞后。由于LSM直接使用转矩计测量张力分布,因此滑 动部件数量很少,滞后引起的测量误差减小到最低水 平。另外,由于LSM传感器采集的是关于带钢板形的完 整信息,精确性远远高于带钢板形测量经常使用的光 学系统。

LSM的14个转矩计将测量数据发送至板形计算装置。 与此同时,活套角度、带钢速度、带钢厚度、带钢宽度和 其他有关数据也从一级和二级控制器发送至板形计算 装置。带钢板形的计算结果被传送至控制室,并显示在操作画 面上。这些结果对于操作人员控制机架调平和弯辊力调 节非常有用,有助于稳定带钢甩尾,避免板形缺陷和带 尾折叠。

图2: 活套式板形 仪外观示意图
图3: 辊段的设计

成熟的方案

第一套LSM在热连轧机组上从2006年使用至今,使该 方案得到充分验证。结果表明,LSM坚固耐用,即使是 恶劣的热轧条件也能适应。举例来说,在一次温度测试 中,在大约10分钟的连续轧制期间,转矩计一直保持在 25°C左右,而带钢温度接近900°C。轧制后,LSM没有 任何进水或进灰的迹象,仍然保持良好状态。

随着市场对于热轧带钢⸺尤其是高抗拉强度钢种⸺ 的需求持续增长,LSM技术将成为提高带钢板形控制 精度,稳定带钢轧制和甩尾条件,从而扩大生产能力的 有效方案。

LOOPER SHAPE METER REFERENCE EXAMPLES IN HOT-STRIP MILLS

Reference plant | Type of project
Tata Steel, IJmuiden, the Netherlands | Revamp project
Hyundai Steel, South Korea | Revamp project
Tata Steel, India | India New rolling mill

TESTING RESULTS

The LSM demonstrated the following measurement results during testing: The final strip thickness was 2.44 mm and the width 1,513 mm. The torque was highest near the strip edges and center, and lower at the quarter point (a). The resulting strip shape calculated shows a smaller elongation on the work side, center buckling and quarter buckling (b). This could be separated into primary, secondary and quaternary components as in (c), (d) and (e), respectively.