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活套在棒线材轧制过程中的作用及维护作者：孙杰仁来源：《科学与财富》2018年第27期摘要：活套是轧线的重要设备，活套控制系统的稳定性决定热连轧生产过程的连续性，决定了工厂产品产量；其控制精度很大程度上影响了产品厚度和宽度精度，是企业提高产量及产品品质的核心竞争力。
本论文从活套器工作原理入手，主要论述说明活套器的作用及其优点。
分别论述了活套各个系统的特点及维护。
由于活套正常与否直接影响轧钢的生产和产品的质量，所以作为轧钢部门的工作人员，有必要对其进行掌握和详细的研究。
关键字：活套；轧制；活套系统活套是轧线的重要设备，随着用户对高线和棒材产品质量指标的日益重视，活套自动控制系统的响应速度和稳态精度也面临更高的要求。
活套控制系统是热连轧生产线上基础自动化中非常重要的自动控制系统。
活套高度闭环控制系统以及活套张力闭环控制系统是活套控制系统两项关键功能，用以实现轧制过程中，精轧任意机架间产品秒流量的动态平衡，以及维持产品在恒定张力下完成轧制。
根据传动装置的不同，活套分为液压活套及电动活套。
液压活套依靠液压站高压油驱动液压缸带动活套机械动作；气动活套则依靠电磁阀驱动气缸进行机械动作。
轧机对机架间的张力控制精度要求很高。
基本特征是用活套来控制张力进行连续轧制。
活套是一种带有自由辊的机构，这个自由辊在轧制产品穿带后就会上升并高于轧制线。
活套撑器连续地监视并控制活套的高度和产品的张力。
活套撑器的自动控制任务是保证在机架咬钢时，延时准确迅速起套，甩钢时及时落套，并保证活套支撑器准确停在电气零位角，准备下次进钢。
1活套在轧制过程中的作用为了有效控制相邻机架间形成适合的套量，以保持恒定微张力轧制，活套形成和调节采用监控系统和速度级联系统来完成。
当轧件头部进入下一机架时，轧机电流增大，活套起套参与调节，若有拉钢现象，则活套角度降低，减小套量，若有堆钢现象，则活套的角度增大，增大套量。
1.1检测、存储扰动热连轧控制系统中，中精轧机组各个机架之间形成连轧关系，必须保证机架间产品的秒流量相等。
轧钢调整辊缝的调整辊缝调整的正确与否直接影响轧制过程的稳定，也决定了轧件出口的尺寸。
辊缝调整质量的判断依据是：轧制过程平稳，轧件尺寸合格，轧件形状正常和压下量分配均匀。
具体操作有三项：①轧制一定量后补偿轧槽磨损的辊缝调节（补偿调节）。
②依据轧件尺寸和所轧钢材或工艺参数的变化所采用的辊缝灵活调整。
③轴向调整（错辊、窜辊）。
张力的设定和调节张力的大小影响轧件的尺寸。
对其的要求：各架张力恒稳不变，减少张力波动对轧件尺寸和轧制过程的影响。
检查方法有三种：①用铁棒等工具敲击轧件，检查两机架间拉紧程度来判断其大小②观察轧件两旁未轧部分的宽度来判断其大小（宽度变化越大，张力就越大）。
③也可通过电机负荷电流的变化来判断。
调节张力主要是通过调节轧机转速来实现的。
但是实现这一过程之前，必须保证各架轧机的轧件高度尺寸符合工艺要求。
切不可在调转速的同时又调辊缝，易造成调整混乱。
精轧机组料型调整准则㈠、不能随意调整20#～27#轧机。
调整后会破坏各架间的微张力，造成尺寸精度波动，易造成堆钢事故。
㈡、成品尺寸不稳时，应检查导卫。
高度较大宽度也较大时，先调19#后调28#。
㈢、成品尺寸波动较大时，应检查各架次的料型（主要是试铅棒）。
㈣、要检查好预精轧的料型。
粗中轧常见事故分析和处理头部堆钢：①轧制速度、轧辊辊径设定不正确。
（正确设定轧制速度、轧辊辊径、张力）。
②由于上架尺寸不符合要求（过宽或过高），引起卡在导卫里。
（处理措施是经常观察料型，调节辊缝方法是“二次椭一次圆”）。
③原料劈头或夹杂、钢温过低咬入困难、导卫里有异物。
（处理措施是过钢前好好检查一遍）。
④上架的导卫坏、粘钢、导卫开口度过大或过小造成的倒钢。
（及时或提前换导卫）。
⑤上架的轧制线不正、导卫装偏造成的弯头。
（处理措施是勤看导卫、勤观察料型、勤测量尺寸）。
中间堆钢：①料型不好造成张力不合，拉断轧件。
（处理方法是调整好料型、控制好张力）。
②破料或劈头。
③轧机掉速。
（处理措施是查找电气系统原因）。
1、线材生产的主要工艺装备手段：全连轧高速无扭线材轧机和控制冷却技术。
2、高速线材轧机：美国摩根公司的侧交45度；英国阿希洛公司的顶交45度；德国德马克公司的侧交15度/75度；意大利达涅利公司的平立交替高速线材轧机。
高速线材轧机的发展1.1线材轧机的发展与高速线材轧机的诞生A、横列式、半连续式、连续式、高速轧机B、二战结束时具有代表性的连续轧机：美国摩根公司为代表研制的精轧机组集体传动的二辊水平式轧机，德国施罗曼公司为代表研制的精轧机组单独驱动的平立交替式轧机，前者进行多线轧制时，椭圆轧件进入下一道必须扭转翻钢，最初为6架次，轧制速度为25.5m/s，当进一步提高速度是，首先受到进入精轧机活套的速度限制，当活套出口速度太高时甩尾、打结的故障频繁，后来改为8架次，速度提高到35m/s，活套入口速度则有14.1m/s降到13.8m/s，并且活套轧件的断面增大了，降低活套事故。
后者避免了扭转而且实现了单线轧制，但电机传动的速度精度低，不能控制在1%以内，达不到齿轮传动时相临轧机速比绝对不变的水平，结构高大，轧机高速运转震动大，速度不如前者，设备费用较前者贵近一倍，产品尺寸精度提高了20%，速度基本相同。
C、线材断面尺寸精度达到正负0.3mm时，若再提高精度对于低碳钢丝的拉拔就毫无意义了。
D、张力是造成线材同条尺寸差的主要原因之一。
轧件在未进入下一架之前，和后尾脱开前一架之后，头尾都建立不了张力，与中间有张力段比较头尾尺寸大。
理想的办法是无张力轧制，但在高速轧制的情况下，细小轧件的活套控制很难。
如采用微张力轧制再尽可能缩短轧机间距，则能将张力的危害减到最小。
实现微张力轧制必须提高传动精度，只有机组集体传动能达到这种要求。
1.2高速线材轧机的发展1.2.1高速线材轧机机型高速轧机：一般是最大轧制速度高于40m/s的轧机。
特点：高速、单线、无扭、微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化，产品特点是盘重大、精度高、质量好。
电气传动2015年第45卷第12期摘要：详述了某轧钢公司双线高速线材轧线主轧区的工艺布置特点，说明了活套控制的原理，针对双高线的特点设计了活套控制系统，对比了两种级联调速度控制方案，采取了一种特殊的双向级联调的速度联调方案。
现场生产实践表明，该套控制系统运行稳定，采取的控制方法可以得到满意的控制效果。
关键词：双高线；活套控制系统；速度级联调中图分类号：TP273文献标识码：AAbstract:Described the layout characters of one double line wire mill in details and explained the principle oflooper control.According to the special feature ，two kinds of speed coordinated regulating control method were compared ，and a bidirectional speed coordinated regulating method was finally adopted.The practical application shows that the control system runs well and it performs satisfied control effect.Key words:double line wire mill ；looper control system ；speed coordinated regulating作者简介：刘舒慧（1982-），女，硕士，工程师，Email ：*******************.cn一种双高线的活套控制方案和速度联调方式刘舒慧，杜珺，刘娟，孙发瑞，周锋（天津电气科学研究院有限公司，天津300180）Kind of Looper Control System and Speed CoordinatedRegulating Method for Double Line Wire Mill LIU Shu -hui ，DU Jun ，LIU Juan ，SUN Fa -rui ，ZHOU Feng（Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300180，China ）高速线材是一种重要的钢铁产品品种，广泛应用于建筑、包装、拉丝、工业制品等行业。
谈如何提高活套在高速线材轧制中稳定性作者：高丽娜来源：《山东工业技术》2018年第10期摘要：高速线材在轧制的过程中，主要依靠活套来进行控制，从而使无张力的控制能够实现。
所以提高活套在高速轧制中的安全性以及稳定性具有十分重要的意义。
本文将对在线材的高速轧制过程中提高活塞稳定性的方式进行分析和研究。
关键词：活套；高速线材；轧制；稳定性DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.10.060目前在我国的轧钢生产中，利用活套控制来实现连轧过程中自动化控制的相关技术已经被比较广泛的应用与生产实践中。
通过不断的总结经验和完善，其逐步成为了对连轧机组的工作速度进行自动调节的重要方式。
轧钢工艺中的活套控制主要的利用相关的扫描仪表对相邻的两个机架间由过剩的材料所构成的弧线型的扎件高度进行检测，并将实测数值与活套的预设高度值加以比较，根据比较结果对各机架速度进行自动调整，从而测量值保持在预设值的范围内，以使相邻的两机架能够实现无张力控制。
1 高速线材轧制中的活套控制连续轧制高速线材时，两机架要保持秒流量的平衡。
然而在实际的生产过程中，机架间存在秒流量的差异，这会改变轧机断面，甚至造成推钢等事故的发生。
所以要通过活套控制来防止相邻两个机架间的张力，避免扎件堆积，以实现无张力的控制，从而保证产品质量的稳定性。
2 高速线材轧制中的活套构成与活套控制的基本机理2.1 高速线材轧制中的活套基本构成在活套控制系统中，水平活套与立活套在结构及工作原理上较为相似，都是由扫描仪、起套辊、气缸、支撑架以及活套本体来构成的。
由于活套起套的方向不同，因此按照其起套方向将活套系统分为水平活套和立活套。
2.2 高速线材轧制中活套控制的基本工作原理下游轧机的速度相对较慢，扎件的头部进入后就会发生变曲。
由PLC发出的起套指令传送至气缸后，起套辊就会在气缸的推动下到达预设位置。
起套后，由于套量始终处于变化状态，因此要通过扫描仪进行跟踪测量，并将测量结构相PLC系统进行反馈。
高线轧机间活套基础知识
活套
现代高速线材轧机为保证产品尺寸精度，采用微张力及无张力轧制，以消除
轧制过程中各种动态干扰引起的张力波动和由此引起的轧件尺寸波动。由于精轧
机组为集体传动，故精轧采用微张力轧制，其微张力值由固定速比和各架给定孔
槽面积保证,速比不会因控制而改变,轧件面积将因来料面积波动而波动。为了减
少张力变化引起的精轧机的轧件尺寸波动，在精轧机前的预精轧、中轧几机组常
设若干个活套，以消除连轧各架的动态速度变化的干扰 、保证轧件精度。
活套定义及作用
通过自动控制系统调节相邻机架的速度使机架间产生“多余”轧件，该“多
余”轧件在起套装置辅助下形成且能动态保持弧形的套状物，这个套状物就称为
活套。活套控制功能适用于轧件断面小轧制速度较快的场合，能消除连轧机架的
动态速度变化的干扰、保证轧件精度，活套可以实现无张力轧制。所谓无张力轧
制即是在轧制过程中，机架间轧件不存在拉钢关系，是通过改变活套存储量来实
现的。当相邻两机架间轧件受拉时，套量减小，可起缓冲作用，防止机架间产生
张力，免使轧件断面拉缩，影响轧件尺寸的精度；另一方面吸收过量的轧件，防
止堆钢而造成机架间的堆钢事故。但是活套的套量 调节范围及套量的存储量是
有限的，当相邻机架速度匹配不合理或其它原因而使起套量偏差太大，自动控制
系统来不及或无法调节，就会引起堆钢。
活套由活套台、支撑辊、导槽、起套辊及活套扫描器等组成。支撑辊、起套
辊起着对轧件的导向和支持作用。起套辊、转向导板均由气缸驱动，起套辊气缸
由双电磁阀控制。
活套种类：下活套、侧活套、立活套。在高速线材轧机上，下活套通常用于
中轧机组。
下活套的套量控制比较困难，因为下活套的光电扫描器工作环境恶劣，难以
实现自动控制。
侧活套由水平活套台、推套器及进出口导向辊组成。推套器是由气缸操纵的
导辊。精轧机前的侧活套不能自由脱套产生，而需要有一个轧机的速度变化 推
套动作，扫描反馈的控制过程。
立活套是现代高速线材轧机的主要配套技术之一，用以使相邻机架间保持适
当套量实现无张力轧制。在整个轧制过程中，从轧件在下一架轧机咬入后的起套，
到后尾收套都由计算机控制。
活套控制的基本原理
活套是用来检测和调整相邻机架间速度关系从而实现无张力轧制的一种手
段。活套控制是对相邻机架间金属秒流量差异进行测量的基础上进行的，金属秒
流量差异导致机架间堆钢（或拉钢），轧件由起套辊引导使其形成活套。在线活
套扫描仪可实时反馈实测活套高度，控制系统将实测活套高度与设定活套高度进
行比较从而产生速度修正信号，调整上游机架速度以维持活套高度（活套量）在
给定值上不变，从而实现其前后机架间正确的速度配合。当上游道次金属秒流量
小于下游道次金属秒流量时，套量就渐渐减少，套高降低；金属秒流量相等时则
套高不变。活套控制就是通过改变与活套相关机架速度来实现的。变速度差控制
为套量控制(△v一△H)，基本过程是头部起套一中间稳定为设定套量一尾部收
套。活套扫描器测量出套高实际值，并与套量设定值进行比较，然后根据其偏差
值作为活套调节器的修正信号，调整上游机架的速度。当由于外界条件引起活套
大小改变而使活套偏离设定套位时，实际套量不等于设定套量，活套调节器便有
输出，通过速度调节系改变活套上游机架速度，并逆向级联调节上游所有机架速
度，这种调节会因每一条钢而有所不同，直到稳定为止。
活套的控制过程
起套
以14一15机架间立活套为例，其它活套类似。当14 机架活套扫描器检测
到轧件头部并延时t1秒，自动控制系统送一个起套信号给电磁阀，起套延时t1
秒的确定(以14 到l5 机架的距离除以14 机架出口速度得到时间，来考虑气缸
动作延时)应保证轧件刚好咬入l5 机架时，起套辊刚好启动。当起套辊启动后，
活套上游的14 机架升速使14 、l5 之间生“多余”轧件以生成活套，起套过程
结束后，14 机架恢复设定值。根据电机的动态特性，当轧件刚咬入l5机架时，
电机会产生一个动态速降，但是控制系统预先给l5 机架以2～4％的动态速降补
偿，可以保证不会因动态速降而使刚咬入时产生太多“多余”轧件，即起始套高
度为0，这一点可以从不投入活套仍能平稳咬入得到确认。
稳定调节
起套完成后，即进入活套稳定控制阶段。根据活套扫描仪得到不断变化的套
量，通过电控脉冲信号不断地传递给电控系统，系统按逆向级联控制的方向调整
相邻上游14 机架的速度，这就相当于连续地修正上游相邻14机架的速度来保证
活套的高度与设定值一致。活套调节是为了补偿轧件尺寸或温度变化而引起的套
量变化。操作人员也要密切关注活套的远行情况，当活套高度超过允许最大高度
或者存在严重拉钢的情况下，因超出活套自动控制调整范围，自动控制失效，应
及时采取手动控制，以保证生产的安全进行。
收套阶段
当轧件尾部到13机架 (咬钢)信号，即进入收套阶段。仍然采用一个延时t2，
自动控制系统送一个落套信号给电磁阀，落套延时t2，t2的确定(以13到l4机
架的距离除以13 机架出口速度得到时间t2，来考虑气缸动作延时)，应保证轧
件刚好出l4机架时，起套辊刚好落下。为了安全收套并防止突然收套可能引起
的甩尾，在收套阶段，要降低14 机架的速度以配合起套高度在轧件出14 机架
降到0。起套辊不能落套过早，如果落套过早会使轧件在活套台处产生堆钢或甩
尾，落套也不能太迟，如果太迟，下一轧件到来之前还未完全落套就会造成冲钢。
活套套形分析
在生产过程中，活套可能形成4种套形，如图所示。
(1)第1种套形是由于活套起套高度设定过大，轧件易在下一机架前产生堆
钢及甩尾现象， 不易控制。
(2)第4种套形是由于活套起套高度设定过小，轧件对起套辊压力较大，易
导致套辊磨损快，机械故障多；另一方面轧件未能实现机架问无张力轧制，对红
坯料形控制波动大。
(3)第2种套形是活套起套高度设定恰当，活套辊工作正常，轧件能实现机
架间无张力轧制，对红坯料形控制较好，但如遇起套辊收套不及时，也易造成甩
尾现象。
(4)第3种套形是活套起套高度设定略小，但活套辊能正常工作，轧件也能
实现机架间无张力轧制，对红坯料形控制较好，不易造成甩尾现象。因此，可根
据设备和工艺条件选择第2、第3种套形。
活套事故分析
在实际生产中发现有多种原因引起活套不稳定或堆钢。
1） 活套起套辊不起套，原因可能有以下几种：
①、活套扫描器有故障，不能检测；
②、活套扫描器受震动，没对准检测口；
③、活套扫描器镜头脏，检测不稳；
④、冷却水太大或天冷雾气大，影响扫描器的检测灵敏度；
⑤、电气线路接触不良及其它原因引起断路，起套信号送不到电磁阀；
⑥、电磁阀线包烧坏，阀不能动作；
⑦、电磁阀阀芯堵塞，阀不能动作；
⑧、气源未打开或气管破损；
⑨、气缸或起套辊机械卡死。
2) 活套起套辊不落套原因可能为：
①、上游机架的上游机架信号错误；
②、电磁阀线包烧坏，阀不能动作；
③、气缸或起套辊机械突然卡死。
3) 活套区常堆钢现象分析：
活套起套后时序紊乱，不能正常落套，下一钢坯钻人起套辊造成堆钢。解决
办法，加强现场检测元件维护，确保检测信号的准确，注意保持最佳出钢节奏。
水平活套处堆钢。因水平活套处两相连机架间距很大，起套过早容易飞钢，
过晚又易产生张力，所以要注意起落套的设置。精轧前水平活套处常因换辊后精
轧咬钢困难，加之19机架动态速降补偿时间过长而引起堆钢。解决办法是调整
19机架动态速降补偿参数，控制出钢节奏，同时要注意水平活套套台冷却及禁止
碎断钢头带人套台。
4) 活套套量不稳。
一般情况下，调试好的活套都是较稳定的。如果有不稳定现象发生不要轻易
通过修改活套高度给定或升降相邻上游机架转速的方法来使活套稳定下来。活套
的稳定性与有关机架速度控制系统动态特性及粗、中轧堆拉关系，活套区工艺调
整有关。正常情况下，对于同一轧件由头部到尾部活套允许有±15mm的高度变化。
可能引起活套不稳定的几个因素：
电气原因：活套扫描器检测信号不稳，镜头脏，冷却水及雾气太大，检测口
化铁皮较多，均易导致信号时有时无，影响活套控制。
机械原因：如果支撑辊、起套辊轴承烧毁，转动不灵活造成磨损不均及卡死，
会引活套不稳；起套辊或支撑辊偏心引起套量波动，这种波动一般从形成活套后
开始就出现波动一直延续到落套。
工艺原因：导卫安装不当或辊缝设置不当也会引起的活套不稳。轧件温度变
化导致套量波动，这种波动一般出现在轧件尾部或中部以后，操作人员应该及时
通知加热炉，以保证钢温的正常。 头部起套太高。一种可能是椭圆孔压下太多，
轧件与下道圆孔型进口导轮不匹配，轧件阻力太大；另一可能性是轧件头，尾部
与中部尺 偏差太大。
