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摘 要：本文以燕钢1780mm热轧工程应用热卷箱为例，分别介绍了无芯移送式热卷箱的主动移送工艺、主动移送过程的计算，并简析热卷箱其它主要的控制技术。
关键词：热卷箱；主动无芯移送；控制
一、热卷箱移送工艺分析
燕钢1780mm热轧机热卷箱安装位置为精轧飞剪与粗轧末机架间，其可将粗轧末道次抛钢后方中间位置处的中间坯，运用较高速度无芯卷取成钢卷，而后再予以反向开卷，将中间坯向精轧机组进行馈送，实施轧制过程。在实际生产中，为了加快生产节奏，在选用热卷箱时，通常选择双站工作方式，也就是当精轧首机架完成咬钢操作后，需将卷取站钢卷向开卷站进行移送，促使卷取站为后续中间坯卷取作出准备。本次研究所提出主动无芯移送技术则是双站工作方式的核心。主动无芯移送作为实现热卷箱移送的关键方式，其实质为对移送辊道升降进行合理控制，促使中间钢卷在具体的重心方面出现偏移，致使中间钢卷向开卷站完成移送。若精轧首机架完成咬钢操作之后，并且开卷臂已经完成上抬动作，且钢卷外径对于主动移送相关要求也满足，此时主动移送便会开始运作。
二、主动无芯移送过程的计算
在实施主动移送过程中，需将钢卷平稳、快速的从卷取站向开卷站完成移送，且在移送中需尽可能减少或避免中间钢卷对机械设备造成冲击，防止损坏设备，还要尽可能避免在移送过程时，可能发生的自由落体运动。因此，在移送过程需要对钢卷中心位置及钢卷卷径进行计算和跟踪，对各辊道在定位方面的基础准则，则按照钢卷中心位置及钢卷卷径来确定。
（一）钢卷卷径计算
在实施主动移送时，为了能够对各个辊道定位位置基准进行准确计算，需对中间钢卷的卷径实时跟踪，其示意图及计算原理如图1所示。
在开卷操作中，对开卷时的卷径R进行计算，则主要依据已开出中间坯的厚度H及长度L和经过跟踪所得出的卷径R0，其中L的跟踪，则由安装在二号托卷辊电机后方的编码器来完成。依据示意图1可知，钢卷面积减少量与开出部分中间坯在长度方向的截面积相等，也就是：， （1），在公式当中，电机编码器累计得出的脉冲数由N表示；二号托卷辊半径由r表示；编码器每圈脉冲数为1024；减速机相应减速比则由k表示。至此，便可得出开卷时的卷径，即：
（2）。
（二）钢卷中心位置的计算
首先，利用HMD就钢卷在哪个辊道上予以确定，然后利用钢卷半径及两个辊道的具体位置，将钢卷中心位置进行计算，而后依据具体动作及辊道位置，跟踪处于移送当中的钢卷中心。其示意图及计算如图2。
依据图2可得出：
（3），在公式当中，一号托卷辊A辊半径由表示；一号托卷辊B辊半径则由表示，然后依据公式（3），便可将钢卷中心的位置经计算得出。如若中间钢卷向一号托卷辊B辊相应中心进行移送时，则由一号托卷辊B辊及其后方的辊子的位置，来实现对钢卷中心的跟踪，以此类推，最终便可将整个无芯过程钢卷中心相应跟踪予以完成。
三、燕钢1780mm热轧热卷箱主要控制技术
（一）材料跟踪
跟踪功能是热卷箱在各项控制功能得以实现的基础，依据不同的跟踪用途，其在跟踪种类方面可划分为卷径跟踪及区域占有跟踪。对于卷径跟踪而言，其又可划分为卷取卷径跟踪和开卷卷径跟踪。在实际卷取卷径跟踪过程中，依据已经完成卷取带坯厚度及长度，对卷径实施计算。而在开卷卷径跟踪过程中，则依据已开卷带坯长度及初始卷径，对卷径给予计算。对于区域占有跟踪而言，其具体原则为：如若带坯头部位置，已经位于跟踪区起始HMD时，则此区域具体的占有标志设置为1，如若带坯尾部，远离跟踪区终点HMD时，则占有标志置乃为0，同时采用时间窗口信号，对带坯头尾位置实施校正。
（二）速度控制
热卷箱的速度控制为各传动设备之间的速度匹配及主令速度切换。当热卷箱正实施卷取操作时，其主令速度确定则分为三阶段。首先，准备阶段。当粗轧机末道次咬钢，直至带坯入热卷箱所在区域之前，则粗轧机和热卷箱在速度方面处于同步。其次，卷取阶段。当带坯已经进至热卷箱所在区域之后，则可对尾部定位速度、稳定速度、卷取速度及穿带速度方面适时切换。如若粗轧机实施抛钢操作时，则此时的主令速度便会同步于粗轧机相应抛钢速度。最后，开卷阶段。在实施开卷操作治初，带坯依据开卷速度，与热卷箱区域相分离；如若带头已经至飞剪时，则可向飞剪切头速度进行切换；如若带头位置处于精轧机时，则其在速度方面同步于精轧机。
（三）弯曲辊辊缝控制
弯曲辊辊缝控制内容主要为上弯曲辊抬升控制及弯曲辊初始辊缝设定。弯曲辊辊缝是整个热卷箱最为关键的设定参数，其主要算法如下。1、曲率法弯曲辊辊缝计算。当带坯弯曲时，则其外沿与弯曲辊形成相切关系，而其内沿则与下弯曲辊相切，此外，对于内沿上各个点而言，其在曲率半径方面相同，依据解析几何法，便可将辊缝S求出。2、设定初始辊缝。带坯的弯曲成形需要经历两阶段，其一，轧件在具体的弯曲辊组当中，能够形成弹塑性弯曲变形，，经过弹性恢复之后，便可得出弯曲曲率半径R，此乃其一次弯曲阶段；2R内径的带头碰撞于成形辊，则此时的带坯便会继续弯曲，且不断减少内径。此内径就是卷眼直径2R，此乃其二次弯曲阶段。因此，可得出其公式为：。4、其中表示为带坯二次弯曲变形程度。当带坯具有较高的温度时，则就会越大。而当带坯具有较大的厚度时，则就会越小。当对弯曲辊具体的初始辊缝进行计算时，可代入二次弯曲曲率半徑。3、弯曲辊抬升控制。如若钢卷半径相比于带坯一次弯曲半径R，存在偏大状况时，则此时的上弯曲辊，需实施抬升控制操作。可依据解析几何法，将弯曲辊抬升速度及抬升时刻予以求出，而此操作具有较大的计算量。一般情况下，在实际调试过程中，需对不同卷径具体的辊缝值进行测定，经过拟合，便可将辊缝与卷径之间相应关系曲线予以得出，对弯曲辊上抬进行控制。
（四）保温侧导板及稳定器同步控制
无论是保温侧导板还是稳定器，其都是双侧双液压缸驱动，如若在机构两侧具体位置方面出现偏移状况，则可对两侧速度给定进行相应调节，便可达到同步功能的实现，而两侧速度具有的调节公式为： （5）， （6），在公式当中，△P表示为测量位置与设定位置之间所存在的偏差；f（△P）则表示为位置函数-APC速度；机构两侧实际位置偏差则由W表示。
四、结束语
本文阐述了无芯移送式热卷箱的主要控制技术，这些控制方法具有合理而高效的特点，并在燕钢1780mm热轧工程应用上取得良好效果，不仅实现了中间坯温降速度的降低，还实现中间坯头在具体的尾温差的相应较小，加快了生产节奏，满足了工艺需求。
参考文献：
[1]王成君.无芯移送热卷箱技术研发与应用[J].昆明理工大学学报：理工版，2005，30（z1）：177-181.
[2]田敬刚.莱钢无芯卷曲热卷箱的高效运行研究[J].中国高新技术企业，2012（12）：71-73.
关键词：热卷箱；主动无芯移送；控制
一、热卷箱移送工艺分析
燕钢1780mm热轧机热卷箱安装位置为精轧飞剪与粗轧末机架间，其可将粗轧末道次抛钢后方中间位置处的中间坯，运用较高速度无芯卷取成钢卷，而后再予以反向开卷，将中间坯向精轧机组进行馈送，实施轧制过程。在实际生产中，为了加快生产节奏，在选用热卷箱时，通常选择双站工作方式，也就是当精轧首机架完成咬钢操作后，需将卷取站钢卷向开卷站进行移送，促使卷取站为后续中间坯卷取作出准备。本次研究所提出主动无芯移送技术则是双站工作方式的核心。主动无芯移送作为实现热卷箱移送的关键方式，其实质为对移送辊道升降进行合理控制，促使中间钢卷在具体的重心方面出现偏移，致使中间钢卷向开卷站完成移送。若精轧首机架完成咬钢操作之后，并且开卷臂已经完成上抬动作，且钢卷外径对于主动移送相关要求也满足，此时主动移送便会开始运作。
二、主动无芯移送过程的计算
在实施主动移送过程中，需将钢卷平稳、快速的从卷取站向开卷站完成移送，且在移送中需尽可能减少或避免中间钢卷对机械设备造成冲击，防止损坏设备，还要尽可能避免在移送过程时，可能发生的自由落体运动。因此，在移送过程需要对钢卷中心位置及钢卷卷径进行计算和跟踪，对各辊道在定位方面的基础准则，则按照钢卷中心位置及钢卷卷径来确定。
（一）钢卷卷径计算
在实施主动移送时，为了能够对各个辊道定位位置基准进行准确计算，需对中间钢卷的卷径实时跟踪，其示意图及计算原理如图1所示。
在开卷操作中，对开卷时的卷径R进行计算，则主要依据已开出中间坯的厚度H及长度L和经过跟踪所得出的卷径R0，其中L的跟踪，则由安装在二号托卷辊电机后方的编码器来完成。依据示意图1可知，钢卷面积减少量与开出部分中间坯在长度方向的截面积相等，也就是：， （1），在公式当中，电机编码器累计得出的脉冲数由N表示；二号托卷辊半径由r表示；编码器每圈脉冲数为1024；减速机相应减速比则由k表示。至此，便可得出开卷时的卷径，即：
（2）。
（二）钢卷中心位置的计算
首先，利用HMD就钢卷在哪个辊道上予以确定，然后利用钢卷半径及两个辊道的具体位置，将钢卷中心位置进行计算，而后依据具体动作及辊道位置，跟踪处于移送当中的钢卷中心。其示意图及计算如图2。
依据图2可得出：
（3），在公式当中，一号托卷辊A辊半径由表示；一号托卷辊B辊半径则由表示，然后依据公式（3），便可将钢卷中心的位置经计算得出。如若中间钢卷向一号托卷辊B辊相应中心进行移送时，则由一号托卷辊B辊及其后方的辊子的位置，来实现对钢卷中心的跟踪，以此类推，最终便可将整个无芯过程钢卷中心相应跟踪予以完成。
三、燕钢1780mm热轧热卷箱主要控制技术
（一）材料跟踪
跟踪功能是热卷箱在各项控制功能得以实现的基础，依据不同的跟踪用途，其在跟踪种类方面可划分为卷径跟踪及区域占有跟踪。对于卷径跟踪而言，其又可划分为卷取卷径跟踪和开卷卷径跟踪。在实际卷取卷径跟踪过程中，依据已经完成卷取带坯厚度及长度，对卷径实施计算。而在开卷卷径跟踪过程中，则依据已开卷带坯长度及初始卷径，对卷径给予计算。对于区域占有跟踪而言，其具体原则为：如若带坯头部位置，已经位于跟踪区起始HMD时，则此区域具体的占有标志设置为1，如若带坯尾部，远离跟踪区终点HMD时，则占有标志置乃为0，同时采用时间窗口信号，对带坯头尾位置实施校正。
（二）速度控制
热卷箱的速度控制为各传动设备之间的速度匹配及主令速度切换。当热卷箱正实施卷取操作时，其主令速度确定则分为三阶段。首先，准备阶段。当粗轧机末道次咬钢，直至带坯入热卷箱所在区域之前，则粗轧机和热卷箱在速度方面处于同步。其次，卷取阶段。当带坯已经进至热卷箱所在区域之后，则可对尾部定位速度、稳定速度、卷取速度及穿带速度方面适时切换。如若粗轧机实施抛钢操作时，则此时的主令速度便会同步于粗轧机相应抛钢速度。最后，开卷阶段。在实施开卷操作治初，带坯依据开卷速度，与热卷箱区域相分离；如若带头已经至飞剪时，则可向飞剪切头速度进行切换；如若带头位置处于精轧机时，则其在速度方面同步于精轧机。
（三）弯曲辊辊缝控制
弯曲辊辊缝控制内容主要为上弯曲辊抬升控制及弯曲辊初始辊缝设定。弯曲辊辊缝是整个热卷箱最为关键的设定参数，其主要算法如下。1、曲率法弯曲辊辊缝计算。当带坯弯曲时，则其外沿与弯曲辊形成相切关系，而其内沿则与下弯曲辊相切，此外，对于内沿上各个点而言，其在曲率半径方面相同，依据解析几何法，便可将辊缝S求出。2、设定初始辊缝。带坯的弯曲成形需要经历两阶段，其一，轧件在具体的弯曲辊组当中，能够形成弹塑性弯曲变形，，经过弹性恢复之后，便可得出弯曲曲率半径R，此乃其一次弯曲阶段；2R内径的带头碰撞于成形辊，则此时的带坯便会继续弯曲，且不断减少内径。此内径就是卷眼直径2R，此乃其二次弯曲阶段。因此，可得出其公式为：。4、其中表示为带坯二次弯曲变形程度。当带坯具有较高的温度时，则就会越大。而当带坯具有较大的厚度时，则就会越小。当对弯曲辊具体的初始辊缝进行计算时，可代入二次弯曲曲率半徑。3、弯曲辊抬升控制。如若钢卷半径相比于带坯一次弯曲半径R，存在偏大状况时，则此时的上弯曲辊，需实施抬升控制操作。可依据解析几何法，将弯曲辊抬升速度及抬升时刻予以求出，而此操作具有较大的计算量。一般情况下，在实际调试过程中，需对不同卷径具体的辊缝值进行测定，经过拟合，便可将辊缝与卷径之间相应关系曲线予以得出，对弯曲辊上抬进行控制。
（四）保温侧导板及稳定器同步控制
无论是保温侧导板还是稳定器，其都是双侧双液压缸驱动，如若在机构两侧具体位置方面出现偏移状况，则可对两侧速度给定进行相应调节，便可达到同步功能的实现，而两侧速度具有的调节公式为： （5）， （6），在公式当中，△P表示为测量位置与设定位置之间所存在的偏差；f（△P）则表示为位置函数-APC速度；机构两侧实际位置偏差则由W表示。
四、结束语
本文阐述了无芯移送式热卷箱的主要控制技术，这些控制方法具有合理而高效的特点，并在燕钢1780mm热轧工程应用上取得良好效果，不仅实现了中间坯温降速度的降低，还实现中间坯头在具体的尾温差的相应较小，加快了生产节奏，满足了工艺需求。
参考文献：
[1]王成君.无芯移送热卷箱技术研发与应用[J].昆明理工大学学报：理工版，2005，30（z1）：177-181.
[2]田敬刚.莱钢无芯卷曲热卷箱的高效运行研究[J].中国高新技术企业，2012（12）：71-73.