飞剪剪切稳定性及精度控制优化

【摘 要】针对八钢1750热轧厂飞剪的过程进行描述，对剪切不稳定及精度较差的具体情况和存在的问题进行了分析，并提出了相应的优化方案，对提高剪切精度有一定的意义。

【关键词】飞剪；剪切精度；带钢头尾跟踪

一、概述

飞剪剪切是热轧轧制中非常重要的一道工序，它的作用是将经过粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯切除，如果切不上头，形状不好的头部进入精轧区域后很可能会造成轧烂堆钢，切不上尾，可能会造成轧辊或地辊粘钢，影响产品质量；切头尾过长会造成成材率下降，成本升高，切太少又可能会出现切不上或把形状不好的部分无法切除干净，因此提高飞剪剪切稳定性和精度一直是热轧工艺的重点之一。

八钢1750热轧采用转鼓式飞剪，位于热卷箱和精轧机之间，切头飞剪由牌坊、剪刀转鼓、夹紧装置、驱动装置、入口辊道、切头滑槽等组成；上下转鼓上均按180°间距安装了直刀、弧形刀两组刀片。直刀用于切尾，弧形刀用于切头。

飞剪可设定只切头、只切尾、头尾都切三种模式。

切头模式启动时，飞剪转鼓依据热卷箱热检信号由等待位置预摆到剪切启动位置等待带钢进入飞剪区域。当带头到达HMD410时，依据实测带钢速度以及设定的头部剪切长度计算出带钢超过HMD412的剪切启动长度，带钢到达该位置后，启动剪切，飞剪按计算加速度累加剪切过程中的动态加速度运行，转鼓到达剪切角度时同步当前带钢速度匀速运行，剪切完成至减速角度后，飞剪以最大斜率制动，速度为零时，飞剪回摆至等待位置，头部剪切结束。

切尾模式启动时，飞剪转鼓依据热卷箱热检OFF信号由切尾刀刃等待位置预摆到剪切启动位置等待带钢尾部进入飞剪区域。当带尾到达HMD412时，依据实测带钢速度以及设定的尾部剪切长度计算出带钢离开HMD412的剪切启动长度，带钢到达该位置后，启动剪切，飞剪按计算加速度累加剪切过程中的动态加速度运行，转鼓到达剪切角度时同步当前带钢速度匀速运行，剪切完成至减速角度后，飞剪以最大斜率制动，速度为零时，飞剪回摆至等待位置，尾部剪切结束。

带钢的速度测量是由优化剪切系统的激光测速仪测得，剪切的长度是由优化剪切系统根据带钢头尾形状及操作设定的修正量来进行设定。

二、存在问题及对策：

八钢飞剪在使用过程中剪切偶尔会出现切不上头或切不上尾的现象，还有切头或切尾不动作的现象，剪切精度无法保障。下面就其具体情况进行分析和探讨。

1、带钢头尾跟踪信号不稳定

带钢是在辊道上以一定速度向前输送，而飞剪本身剪切的动作是固定不变的，故带钢剪切控制实际就是飞剪剪切动作时刻点的控制。飞剪动作时刻点主要取决剪前检测带钢头尾的精确度和飞剪的初始角度位置。带钢头尾的精确度和飞剪的初始角度位置直接影响着剪切稳定性及精度。

飞剪动作时刻点主要取决剪前检测带钢头尾的精确度。带钢检测采用的是单检测器方案，带钢的头尾部和中部全部由这一个检测器进行检测，而工艺上对带钢的头尾部检测和带钢的中部检测要求并不一样：带钢的头尾部检测要求精度高，用以提高飞剪剪切精度，提高成材率；而带钢中部检测要求稳定性高，以保证剪切过程的稳定性。如果提高检测器检测精度意味着对现场的干扰更加敏感，容易降低检测稳定性；而提高检测器检测稳定性则意味着降低对现场变化的敏感度，会降低检测精度。因此是一个两难的选择。

前期出现的飞剪不切头尾问题，均是检测误信号或信号不准确造成。针对此情况，决定改用双检测器方案。并在日常点检维护中重点检查、改善检测信号的工作环境。调整吹扫压缩空气和风机吹扫角度以及检测器相应的灵敏度，清洁检测器镜头。保证检测信号准确无误。

2、测宽仪与TDC通讯有丢数据的现象

通过进一步跟踪观察分析，发现有时会出现测宽仪与TDC通讯故障，造成剪切长度不下发引起的剪切故障。现象是：优化剪切测宽仪HMI画面有实时检测的带钢头尾图形和曲线，但钢卷号与实际轧制的钢卷号不符。精轧 L1级HMI画面上的剪切长度固定不变，与优化剪切测宽仪画面上实时下发剪切长度不符。针对这一问题，通过几点加以优化。首先，实施更换与单模光纤类型匹配的光纤收发器及跳线，整理线路，尽可能的减少通讯线路的干扰。其次，在TDC程序中将测宽仪与TDC通讯功能块的扫描周期由T3改为T2。第三，数据接收方式由“H”握手方式改为“R”刷新方式。

3、停止位置出现异常

飞剪停在25度停止位时，出现异常，突然变到0度，这会造成起始位置错误，造成剪切异常。这种现象主要是由于停止位的检测元件异常造成的，通过将其进行改型成可靠的检测元件可有效解决此问题。

另一种现象是飞剪停在停止位时，其位置发生轻微偏移，时间越长偏移量越大，此偏移量会对剪切造成影响，影响精度，严重时造成切不上头尾。这种现象主要是由剪抱闸片磨损没有完全抱死，飞剪转毂惯量引起的微小转动后，通过调整飞剪抱闸，及时更换闸片可解决。

三、结束语

通过以上措施的整改，飞剪的稳定性明显提高，剪切精度也得到保障，最终使得成材率也得到提高。

参考文献：

[1]陈志荣，张晨曦，陆德忠，王琦.一种热连轧飞剪高精度剪切控制方案.冶金自动化2010.S2

[2]蔡玉强，刘宝林，，玄兆燕.飞剪机精度控制的改进.冶金自动化2003.3