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【摘 要】我厂在2003年3月份进行了半无头轧制试验，成功地动态减薄连续轧制出3.0mm的优质钢带。这一技术填补了我国冶金行业的一个重要空白。目前半无头轧制已经可以正常使用，大大得提高了轧制生产率。
【关键词】半无头轧制 夹送辊 底辊 高速飞剪
一、引言
半无头轧制工艺是当今世界各国钢铁冶炼行业正在深入研究和试用的一项新技术。并在不间断的轧制过程中，逐步对钢带减薄增速，最终由高速飞剪根据不同用户的需求，分剪成若干个不同重量的超薄带钢钢卷，安全、优质和大批量地生产高金属成材率的超薄热轧带钢。
二、 半无头轧制的优点
（一）因为可保持高速恒定的轧制速度，所以提高轧制生产率。
（二）机架间带钢张力保持恒定，厚度和平直度的偏差将达到最小。
（三）因为减少了穿带事故几率，可进行超薄带的稳定生产。
（四）因为减少了穿带时对带钢平直度的不良影响，生产薄带及高强度带钢时可采用强冷。
（五）因为减少了头部咬入时打滑的机会，所以可采用大压下和工艺润滑技术。
三、半无头轧制中的关键控制
在半无头轧制过程中，关键性的控制有2个：高速飞剪（HSS）的控制和1#夹送辊（PR1）的控制。本文注主要分析一下对1#夹送辊（PR1）的控制。
（一）1#夹送辊（PR1）的结构
夹送辊的上辊轴承座通过锁紧缸固定在成T字形的梁上，T形梁连接安装在牌坊顶部的液压缸。通过液压缸伸缩即可实现上夹送辊的升降，使辊缝发生变化。液压缸内置位置传感器和压力传感器，用于测定辊缝和夹持力。
（二）1#夹送辊（PR1）系统的功能
选择1#卷取机后，根据轧制产品的规格，设定1#夹送辊辊缝，当在初始设定时夹送辊实行恒位置控制，抬到设定辊缝值，等待来钢；当带钢卷到芯轴上产生负载信号后，开始实行压力控制，保持小压力控制，带钢张力通过精轧机和芯轴之间建立。带钢尾部出精轧机之前，夹送辊改为尾端大压力控制，建立并保持与芯轴之间的张力，防止甩尾和松卷；当夹送辊前热金属探测器信号消失、尾部将要离开夹送辊前又改为位置控制，防止抛钢后两辊撞击。
在上夹送辊前/后机架上设有进/出口刮水板，汽缸控制，避免带钢翘头时卡阻并防止夹送辊冷却水浇落到带钢。在下夹送辊前/后设有进/出口裙板，液压缸控制，以填补下辊移动时的间隙。在1#夹送辊后设有液压缸操作的活门，活门开启出口裙板下降时引导带钢进入1#卷取机；活门向下关闭出口裙板上升时，上夹送辊抬起，下夹送辊当作辊道使用，出口裙板填补辊后空隙，带钢可以从1#卷取机上通过，而顺利进入2#卷取机。
（三）1#夹送辊（PR1）的控制
PR有2种控制方式：
1.恒定位置控制CPC（constant position control）
2.压力监测控制PMC（pressure monitor control）
（1）恒定位置控制（CPC）
CPC控制系统是一个伺服控制系统，是通过比较PR液压缸开度的实际值和设定值来进行控制的。将液压缸内置位置传感器实测的PR开度值和PR开度设定值比较，由CPC单元计算二者的差值，将差值与增益相乘，将结果输出作为伺服阀开度命令值。整个伺服系统是一个双闭环调节系统，内环由放大器和伺服阀的先导阀芯位置反馈构成。外环由PLC、CPC单元，磁尺（液压缸的实际行程）反馈构成。内环完成高速的自适应调节。外环完成上位机的参考值给定调节。由伺服阀的开度和通断控制液压缸的动作以及动作的距离和速度。从而推动夹送辊的上辊动作，以完成控制辊缝的功能。
（2）压力监测控制（PMC）
PMC是一种控制夹送辊夹紧力的控制方法，通过调节夹送辊的位置来改变上下辊之间的夹紧力。监测夹紧力的实际值，把实际值和设定值进行比较，得到两者的差值，将差值转换为位置信号用于控制液压缸的开闭。在夹送辊液压缸的有杆侧和无杆侧分别装有液压压力传感器，用来监测液压缸活塞两侧的压力，将测量得到的液压缸内的压力通过计算转换为上下夹送辊之间的夹紧力，计算中需要考虑上下辊间的辊缝、辊子的直径、下辊的偏移量、辊子重量等因素的影响。
（3）PR LEVELING PMC（水平PMC）水平PMC也是一种夹紧力的控制方法，只用于辊缝标定。当进行辊缝标定时，使WS和DS的压力差等于0，此时的输出值送给CPC单作为液压缸的位置参考值。
（4）半无头轧制过程中夹送辊系统的控制。在半无头轧制过程中，CPC控制和PMC控制都要用到。也就是说：半无头轧制的时候，夹送辊用到了单块轧制的所有功能。但是与剪前夹送辊、2#夹送辊不同的是，1#夹送辊要完成在剪切后的带钢导向功能。下面对1#夹送辊的导向功能的控制过程进行介绍。
①当第一块钢先进入DC2的时候，1#下夹送辊在等待位（DC1侧），出口裙板上位，活门下位将带钢导向DC2。底辊不动作。高速飞剪剪切前，出口裙板下将，准备将高速飞剪剪切后的板带导向DC1。
②当第一块钢先进入DC1或者上一块钢DC2卷取，下二块钢到DC1的时候。1#芯轴LOAD ON后，底辊从DC1侧移到DC2侧，将倾斜角由斜向下改为斜向上，从而完成对板带的导向功能。
四、1#夹送辊的维护重点
（一）磁尺是1#夹送辊的位置反馈的关键环节，应该时常保持磁尺的稳定。
（二）1#夹送辊系统的接近开关，有部分参与了控制，应该保持它们的信号正常。
（三）保证辊后的扳道通畅。
（四）定期对控制位置的伺服阀进行阶跃响应测试，保证伺服系统的正常工作。
在半无头的轧制过程中，1#夹送辊起的作用是很大的，除了高速飞剪的剪切功能，半无头的另一个关键控制就是1#夹送辊的控制，将1#夹送辊的设备维护到良好的状态，是半无头成功轧制的重要条件之一。
【关键词】半无头轧制 夹送辊 底辊 高速飞剪
一、引言
半无头轧制工艺是当今世界各国钢铁冶炼行业正在深入研究和试用的一项新技术。并在不间断的轧制过程中，逐步对钢带减薄增速，最终由高速飞剪根据不同用户的需求，分剪成若干个不同重量的超薄带钢钢卷，安全、优质和大批量地生产高金属成材率的超薄热轧带钢。
二、 半无头轧制的优点
（一）因为可保持高速恒定的轧制速度，所以提高轧制生产率。
（二）机架间带钢张力保持恒定，厚度和平直度的偏差将达到最小。
（三）因为减少了穿带事故几率，可进行超薄带的稳定生产。
（四）因为减少了穿带时对带钢平直度的不良影响，生产薄带及高强度带钢时可采用强冷。
（五）因为减少了头部咬入时打滑的机会，所以可采用大压下和工艺润滑技术。
三、半无头轧制中的关键控制
在半无头轧制过程中，关键性的控制有2个：高速飞剪（HSS）的控制和1#夹送辊（PR1）的控制。本文注主要分析一下对1#夹送辊（PR1）的控制。
（一）1#夹送辊（PR1）的结构
夹送辊的上辊轴承座通过锁紧缸固定在成T字形的梁上，T形梁连接安装在牌坊顶部的液压缸。通过液压缸伸缩即可实现上夹送辊的升降，使辊缝发生变化。液压缸内置位置传感器和压力传感器，用于测定辊缝和夹持力。
（二）1#夹送辊（PR1）系统的功能
选择1#卷取机后，根据轧制产品的规格，设定1#夹送辊辊缝，当在初始设定时夹送辊实行恒位置控制，抬到设定辊缝值，等待来钢；当带钢卷到芯轴上产生负载信号后，开始实行压力控制，保持小压力控制，带钢张力通过精轧机和芯轴之间建立。带钢尾部出精轧机之前，夹送辊改为尾端大压力控制，建立并保持与芯轴之间的张力，防止甩尾和松卷；当夹送辊前热金属探测器信号消失、尾部将要离开夹送辊前又改为位置控制，防止抛钢后两辊撞击。
在上夹送辊前/后机架上设有进/出口刮水板，汽缸控制，避免带钢翘头时卡阻并防止夹送辊冷却水浇落到带钢。在下夹送辊前/后设有进/出口裙板，液压缸控制，以填补下辊移动时的间隙。在1#夹送辊后设有液压缸操作的活门，活门开启出口裙板下降时引导带钢进入1#卷取机；活门向下关闭出口裙板上升时，上夹送辊抬起，下夹送辊当作辊道使用，出口裙板填补辊后空隙，带钢可以从1#卷取机上通过，而顺利进入2#卷取机。
（三）1#夹送辊（PR1）的控制
PR有2种控制方式：
1.恒定位置控制CPC（constant position control）
2.压力监测控制PMC（pressure monitor control）
（1）恒定位置控制（CPC）
CPC控制系统是一个伺服控制系统，是通过比较PR液压缸开度的实际值和设定值来进行控制的。将液压缸内置位置传感器实测的PR开度值和PR开度设定值比较，由CPC单元计算二者的差值，将差值与增益相乘，将结果输出作为伺服阀开度命令值。整个伺服系统是一个双闭环调节系统，内环由放大器和伺服阀的先导阀芯位置反馈构成。外环由PLC、CPC单元，磁尺（液压缸的实际行程）反馈构成。内环完成高速的自适应调节。外环完成上位机的参考值给定调节。由伺服阀的开度和通断控制液压缸的动作以及动作的距离和速度。从而推动夹送辊的上辊动作，以完成控制辊缝的功能。
（2）压力监测控制（PMC）
PMC是一种控制夹送辊夹紧力的控制方法，通过调节夹送辊的位置来改变上下辊之间的夹紧力。监测夹紧力的实际值，把实际值和设定值进行比较，得到两者的差值，将差值转换为位置信号用于控制液压缸的开闭。在夹送辊液压缸的有杆侧和无杆侧分别装有液压压力传感器，用来监测液压缸活塞两侧的压力，将测量得到的液压缸内的压力通过计算转换为上下夹送辊之间的夹紧力，计算中需要考虑上下辊间的辊缝、辊子的直径、下辊的偏移量、辊子重量等因素的影响。
（3）PR LEVELING PMC（水平PMC）水平PMC也是一种夹紧力的控制方法，只用于辊缝标定。当进行辊缝标定时，使WS和DS的压力差等于0，此时的输出值送给CPC单作为液压缸的位置参考值。
（4）半无头轧制过程中夹送辊系统的控制。在半无头轧制过程中，CPC控制和PMC控制都要用到。也就是说：半无头轧制的时候，夹送辊用到了单块轧制的所有功能。但是与剪前夹送辊、2#夹送辊不同的是，1#夹送辊要完成在剪切后的带钢导向功能。下面对1#夹送辊的导向功能的控制过程进行介绍。
①当第一块钢先进入DC2的时候，1#下夹送辊在等待位（DC1侧），出口裙板上位，活门下位将带钢导向DC2。底辊不动作。高速飞剪剪切前，出口裙板下将，准备将高速飞剪剪切后的板带导向DC1。
②当第一块钢先进入DC1或者上一块钢DC2卷取，下二块钢到DC1的时候。1#芯轴LOAD ON后，底辊从DC1侧移到DC2侧，将倾斜角由斜向下改为斜向上，从而完成对板带的导向功能。
四、1#夹送辊的维护重点
（一）磁尺是1#夹送辊的位置反馈的关键环节，应该时常保持磁尺的稳定。
（二）1#夹送辊系统的接近开关，有部分参与了控制，应该保持它们的信号正常。
（三）保证辊后的扳道通畅。
（四）定期对控制位置的伺服阀进行阶跃响应测试，保证伺服系统的正常工作。
在半无头的轧制过程中，1#夹送辊起的作用是很大的，除了高速飞剪的剪切功能，半无头的另一个关键控制就是1#夹送辊的控制，将1#夹送辊的设备维护到良好的状态，是半无头成功轧制的重要条件之一。