供稿|張建華, 高文剛 / ZHANG Jian-hua, GAO Wen-gang

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文章針對1580 mm熱軋現(xiàn)場軋制過程中產(chǎn)生鐮刀彎的原因進(jìn)行分析,確認(rèn)連鑄板坯楔形程度、加熱溫度均勻性、板坯橫向冷卻均勻性以及軋機設(shè)備精度等是造成成品鐮刀彎的根本因素,并結(jié)合實際給出控制措施.通過有效措施的實施,熱軋鐮刀彎超標(biāo)現(xiàn)象明顯下降,提高了熱軋的綜合成材率,同時又保證冷軋廠生產(chǎn)穩(wěn)定順利進(jìn)行.

自2011年4月以來,熱軋1580 mm生產(chǎn)線的帶鋼鐮刀彎較為嚴(yán)重,經(jīng)常出現(xiàn)頭尾鐮刀彎超標(biāo)現(xiàn)象,對冷軋生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性危害極大,而且還造成部分冷軋卷出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題.

鐮刀彎產(chǎn)生原因

由于坯料寬度方向的厚度不均,在軋制時引起軋機兩側(cè)的壓下量不同,造成板坯軋制后出現(xiàn)鐮刀彎的情況.

溫度分布不均的影響因素主要有6個方面:

1) 由于生產(chǎn)線出現(xiàn)事故,處理時間較長,板坯在加熱爐爐門口停留時間過長,造成板坯沿寬度方向上溫度不均;

2)由于軋輥冷卻水水嘴的缺失或堵塞較多,引起軋輥輥身操作側(cè)和驅(qū)動側(cè)溫度的不同;

3)除鱗反噴水封水不嚴(yán),對板坯兩側(cè)冷卻不均勻,造成板坯兩側(cè)溫差較大;

4)由于軋輥的刮水板兩側(cè)磨損不同或安裝精度不夠,使得刮水板的封水效果不佳,引起軋輥冷卻不均勻和軋件沿寬度方向上的溫度不同,從而導(dǎo)致在軋制時出現(xiàn)鐮刀彎;

5)除鱗集管噴嘴缺失漏水、噴嘴堵塞嚴(yán)重造成在除鱗時冷卻不均;

6)精軋機進(jìn)口防剝落水漏水或個別噴嘴堵塞引起軋件冷卻不均.

軋機牌坊在制造過程中,會盡力通過各種工藝技術(shù)來保證兩側(cè)牌坊剛度一致,但是軋機牌坊兩側(cè)的剛度差(嚴(yán)格意義上說)是不可避免的.由于軋機兩側(cè)剛度的不同,在進(jìn)行軋制時,軋機兩側(cè)的彈跳就會不同.由于彈跳不同,引起兩側(cè)的輥縫的不同,從而造成兩側(cè)壓下率的不同,帶鋼出現(xiàn)鐮刀彎.

由于粗精軋側(cè)導(dǎo)板不對中或立輥不對中,當(dāng)軋件進(jìn)入平輥軋制時,軋機兩側(cè)的受力不再相同,于是軋機兩側(cè)的彈性變形量不同,這就造成軋件兩側(cè)壓下率的不相等,從而軋件兩側(cè)出口厚度不再相等.壓下率較大的一側(cè),軋件出口厚度較薄,延伸較大,同樣前滑系數(shù)較大,軋件出軋機時速度較高,而軋件作為一個整體,勢必會造成軋件的頭部偏向壓下率較小的一側(cè).

軋機在咬鋼瞬間,由于牌坊襯板與軸承座襯板間隙過大,咬鋼瞬間的沖擊使軋輥出現(xiàn)軸向竄動和擺動,使得軋件頭部跑偏,在往復(fù)軋制過程中,軋輥在牌坊內(nèi)前后擺動,造成軋件出現(xiàn)鐮刀彎.在擺動過程中,如果氧化鐵皮和板坯頭部的切割瘤進(jìn)入牌坊襯板與軸承座襯板的間隙,則會造成襯板的劃傷.

軋機調(diào)整量不合適

軋機的水平值的預(yù)給定不合適,軋制過程中調(diào)節(jié)過于保守,調(diào)整的量不足、調(diào)節(jié)滯后,鐮刀彎的反饋量測量不準(zhǔn)等一系列和操作相關(guān)的問題,都會導(dǎo)致軋機調(diào)整量不合適,造成帶鋼鐮刀彎缺陷.

控制措施

通過對熱軋1580 mm生產(chǎn)線帶鋼鐮刀彎的跟蹤和調(diào)查,發(fā)現(xiàn)帶鋼鐮刀彎主要產(chǎn)生于粗軋軋制過程,通過精軋調(diào)整也不能完全消除中間坯鐮刀彎,中間坯的鐮刀彎大部分遺傳至熱軋成品帶鋼上.當(dāng)中間坯鐮刀彎較大或出現(xiàn)"S"形彎或"W"彎時,精軋調(diào)整難度較大,甚至?xí)糯笾虚g坯鐮刀彎.通過對鐮刀彎產(chǎn)生的具體原因分析,有針對性地提出避免和減少鐮刀彎的措施.

目前,大部分連鑄板坯楔形控制較穩(wěn)定,板坯楔形較小,對鐮刀彎的產(chǎn)生影響較小.當(dāng)連鑄工藝出現(xiàn)異常,板坯楔形較大時,應(yīng)及時通知熱軋生產(chǎn)線.對于軋制較厚規(guī)格的成品,如楔形太大,則嚴(yán)禁板坯入爐.

1)制定相關(guān)的制度,保證板坯的均熱時間,從而避免在軋制時因軋件寬度方向存在溫度差而造成粗軋軋制過程中出現(xiàn)楔形.如果軋機換輥或熱軋生產(chǎn)線事故需要停軋較長的時間,則規(guī)定加熱爐門口不允許放置板坯.

2)定期檢查工作輥冷卻水及水管、精除鱗水及噴嘴,發(fā)現(xiàn)有缺少或堵塞的情況應(yīng)及時處理,以保證帶鋼斷面冷卻均勻.

3)改造除鱗反噴水.將最初布置在除鱗集管前700 mm的高壓反噴,更改為立輥前反噴.通過位置的更改雖不能完全將除鱗水封住,但除鱗水可以均勻地分散在板坯表面,板坯寬度上的冷卻均勻,基本消除了除鱗水對板坯兩側(cè)的冷卻不均造成的鐮刀彎.

通過長時間的生產(chǎn)摸索,在生產(chǎn)過程中,根據(jù)各機架的特性,合理給定各機架的水平值來消除由于兩側(cè)牌坊的剛度差而造成的鐮刀彎.

1)嚴(yán)格執(zhí)行側(cè)導(dǎo)板、立輥標(biāo)定制度,要求白班必須對側(cè)導(dǎo)板和立輥進(jìn)行標(biāo)定.

2)加強對設(shè)備的維護(hù),利用檢修時間對磨損比較嚴(yán)重的側(cè)導(dǎo)板襯板進(jìn)行補焊打磨或更換,對磨損嚴(yán)重的側(cè)導(dǎo)板滑軌進(jìn)行更換.

利用檢修和大修的時間,通過測量粗精軋機支承輥軸承座、工作輥軸承座與牌坊襯板間的間隙,調(diào)整軸承座耐磨襯板、牌坊窗口襯板,將其間隙調(diào)整到設(shè)計的偏差范圍內(nèi),避免在咬鋼的瞬間工作輥沿軋線的晃動而引起頭部的跑偏.

通過對粗軋和精軋粗軋操作工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),各班組間互相學(xué)習(xí),不斷提高操作水平,盡量使粗軋中間坯平直.加強對軋制過程中板形儀的監(jiān)控,時刻關(guān)注帶鋼頭尾鐮刀彎控制情況,準(zhǔn)確判斷鐮刀彎方向,及時調(diào)節(jié)各機架的水平值來減少鐮刀彎.

鐮刀彎控制效果

對采取措施后,1580 mm熱軋生產(chǎn)線的供冷軋生產(chǎn)用料尾部鐮刀彎進(jìn)行了實際測量統(tǒng)計,其中共測量進(jìn)線卷433卷,主要選擇3.5 mm以下的帶鋼進(jìn)行測量,有32卷鐮刀彎超過了10 mm/5 m,超標(biāo)平均比例為7.4%.

通過PDA曲線對1580 mm熱軋生產(chǎn)線生產(chǎn)的供冷軋生產(chǎn)用料頭尾鐮刀彎進(jìn)行統(tǒng)計分析,計算697卷,其中有42卷帶鋼頭部鐮刀彎超過了10 mm/5 m,有15卷帶鋼尾部鐮刀彎超過了10 mm/5 m.

如圖1所示鐮刀彎實測值和通過PDA曲線計算的鐮刀彎控制情況來看,采取控制措施后鐮刀彎的數(shù)量得到明顯的控制,鐮刀彎超標(biāo)的比例也在逐月下降;同時冷軋部門反映的因1580 mm熱軋線生產(chǎn)的鋼卷存在鐮刀彎而造成的事故和質(zhì)量不合格產(chǎn)品數(shù)量也有所下降.

圖1 PDA曲線計算鐮刀彎情況