冷轧轧制力矩浅析
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发布者：lunwenchina
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时间：2020年3月27日 16:19
裴洪涛
（马钢股份有限公司冷轧总厂 安徽 马鞍山 243000 ）摘 要：针对马钢 1720 酸轧的产能提升，从二级模型以及模型自学习角度，系统的分析产能提升的瓶颈，发现二级程序中的力矩限制小于电机所能提供的最大力矩，导致一些规格带钢的轧制最大速度偏小，制约产能。
关键词：产能提升；二级模型；轧制力矩
0前言
在从轧机角度来说，产能的释放主要是受主电机功率的影响，在冷轧模型中除本身有功率模型外，还有功率校核以及功率平衡计算，这一部分主要的作用就是轧制时保护电机不过载损伤设备，同时平衡好各个机架间的负荷，提升轧机的轧制效率。合理的力矩校核会发挥轧机的最大潜能，反之也会限制产能释放。为此，对马钢 1720 酸连轧的力矩问题进行了分析与研究，为提升轧制效率做技术支撑。
1二级程序中的轧制力矩模型
1.1 轧制力矩模型
电机扭矩主要由三部分构成： G M =G R +G T +G L其中： G R 代表轧制力矩； G T 代表张力力矩； G L 代表损失力矩。
（ 1-1 ）
（ 1-2 ）
轧制力矩在模型程序中计算公式为 1-1 ，在读取 1720 酸轧机组的二级程序时，发现二级模型中电机在做功率计算用的数学模型中，力矩计算的自学习模型和力矩计算模型不一致。
图 1
图 2
电机力矩自学习时用的公式为 1-3 。
（ 1-3 ）
图 1 中为力矩自学习所用的模型，程序中带有 1.34 的系数的公式被注释掉了，而实际应与公式 1-3 中除以 1.34 ，主要是公式中用到系数的单位为马力（ HP ）应除以 1.34 后转换成 KW ，但是实际计算采用的是图一中标识的计算公式，图 2 为程序中的力矩计算模型，采用的公式为 Hill 公式，其单位采用的是 KW 。
图 3
图 3 中可以看出在程序中计算轧制力矩是加入了功率因数的计算，使得力矩计算偏小了 10% ，综合以上的情况得出，新产品第一次轧制时力矩会出现偏小的情况，是因为加入了 pf （ 0.89 ）的原因 , 而实际 Hill 公式中并未乘以这个 0.89 的系数。但是在后期的自学习过程中力矩会越来越大，主要是自学习计算的公式和实际力矩计算的公式不一个公式，且自学习中偏大了 1.34 倍，力矩的偏大会导致功率的偏大，最终功率计算偏大，一些规格的带钢的最大速度设定偏小，影响产能。
1.2 生产情况分析
轧机在正常轧制过程中，程序中轧机入口的设定速度最大为330mpm ，而实际生产中的轧机入口的最大速度不到 300m/min ，两者不对应，一些规格（ 2.5/0.78mm ）二级最后设定的最大速度普遍不到轧机最大速 1250mpm ，现场跟踪轧机功率不超，电流不超，但是入口速度只能到 300mpm 见图 5 ，与程序中分析的力矩自学习偏大有直接关系，该问题限制了一部分规格的最大速度，使得轧机出口的最大速度偏低，影响产能的释放。
图 5
2结语
结合轧制生产实际，从二级模型的程序中分析轧制力矩的实际作用，发现马钢 1720 酸轧机组力矩计算和自学习计算存在不一致的情况，找出制约部分规格最高速偏低的原因。后期通过调整程序中轧制力矩的计算方式可以逐步恢复特殊规格的产能。 ■参考文献
[1] 杨节 . 轧制过程数学模型 [M]. 北京 : 冶金工业出版社 ,1993:40-80.
[2] 孙一康 . 带钢冷连轧计算机控制 [M]. 北京 : 冶金工业出版社 ,2002:37.
