陳軍+侯中仕+楊建芳

[摘 要]邯鋼2250平整分卷機(jī)組在進(jìn)行薄規(guī)格低碳軟鋼和其他優(yōu)質(zhì)鋼規(guī)格的平整、分卷、返修等作業(yè)時(shí)經(jīng)常產(chǎn)生挫傷缺陷的質(zhì)量問題，通過結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)試驗(yàn)，建立了能夠有效控制挫傷缺陷的操作參數(shù)和方法。將理論分析和具體實(shí)踐相結(jié)合總結(jié)出能夠有效消除或者改善挫傷缺陷的最佳操作方法，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，并在生產(chǎn)中固化，使挫傷缺陷得到有效控制。

[關(guān)鍵詞]挫傷 平整機(jī) 控制優(yōu)化 改進(jìn)

中圖分類號：V213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）10-0006-01

1、前言

目前，鋼鐵業(yè)競爭日益激烈，用戶對板帶材的質(zhì)量要求也越來越高，為達(dá)到更高的板形質(zhì)量，部分熱軋后的板帶材須經(jīng)過平整工序，才能更好的滿足用戶的要求。而對于一些薄規(guī)格板帶生產(chǎn)而言，在平整工序過程中經(jīng)常會產(chǎn)生挫傷缺陷。

1.1 邯鋼平整機(jī)概述及平整的作用

邯鋼邯寶2250熱軋廠建設(shè)的平整線采用意大利達(dá)涅利技術(shù)，國內(nèi)設(shè)備陜壓制造，整個(gè)機(jī)組總長約50米，年產(chǎn)量80萬噸，生產(chǎn)規(guī)格為厚1.2-12.7mm，寬800-2130mm的熱軋鋼卷。平整生產(chǎn)線是熱軋生產(chǎn)線的后續(xù)精整加工作業(yè)線。帶鋼經(jīng)過開卷、矯直、平整、分卷、重卷后，將顯著改善帶鋼板形、平直度和鋼卷塔形，消除局部的厚度超差，降低帶材的屈服極限，并提高帶材的深沖性能和機(jī)械性能。

1.2 課題來源、意義及研究內(nèi)容

2250熱軋平整分卷機(jī)組從2010年投產(chǎn)以來，在生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常在帶鋼尾部100米左右發(fā)現(xiàn)挫傷，該缺陷集中在板面中部，上下表面都有，中間嚴(yán)重，向兩邊逐漸減輕。由于2013年年底以前鋼鐵需求旺盛，產(chǎn)品處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，因此該類缺陷對于絕大多數(shù)用戶來說都可以接受。進(jìn)入2014年以來挫傷缺陷封鎖量逐漸增多。針對如此嚴(yán)峻的質(zhì)量形式，選擇降低精整卷挫傷作為研究課題。

本課題的意義：經(jīng)過熱軋卷取成卷的鋼板，在冷卻后必然會在鋼卷的層間形成間隙，因此對于鋼卷來說，只要上機(jī)開卷就有產(chǎn)生挫傷的可能性。所以研究如何降低精整卷挫傷，對于提高鋼卷表面質(zhì)量具有普遍意義。

1.3 挫傷的定義及產(chǎn)生挫傷缺陷的機(jī)理

挫傷原本是一種醫(yī)學(xué)術(shù)語，是指由鈍性物體直接作用于畜體軟組織而發(fā)生的非開放性損傷。多指由于重物擠壓等作用于人體而引起的閉合性損傷，損傷癥狀以外力直接作用部位為主，多引起該處皮下組織、肌肉、肌腱等損傷。類似地，對于鋼卷來說挫傷就是指在開卷張力與卷取張力的共同作用下，在鋼卷層與層之間存在間隙的地方發(fā)生相對移動而產(chǎn)生的損傷，為了形象說明此種缺陷我們把它稱為挫傷缺陷。該種缺陷存在于帶鋼尾部上下表面，多集中于帶鋼中部。為了弄清挫傷缺陷產(chǎn)生的機(jī)理，我們對一批薄規(guī)格低碳軟剛進(jìn)行了現(xiàn)場跟蹤，結(jié)果產(chǎn)生機(jī)理為：開卷時(shí)，開卷張力T不變，由于鋼卷內(nèi)圈松卷，層與層之間存在間隙，摩擦力為零，因此該部分在張力水平分量的作用下會發(fā)生移動，在移動過程中由于板面凹凸不平而產(chǎn)生挫傷缺陷。微觀上，由于板面存在凸度，既中間相對較厚，兩邊相對較薄，因此板帶之間的中間部分緊密接觸，當(dāng)距離達(dá)到了分子間相互吸引的距離時(shí)，板帶中間就粘在一起，在開卷的過程中，由于強(qiáng)度不均，那些強(qiáng)度較低的部分就被拉掉，產(chǎn)生挫傷缺陷。

2、平整挫傷缺陷產(chǎn)生的原因分析

2.1 工藝方面

入口鋼卷小車將準(zhǔn)備站處切完頭的鋼卷運(yùn)往開卷機(jī)，并借助于對中光柵和小車上的位置傳感器自動完成鋼卷的寬度和高度對中。鋼卷被送到開卷機(jī)芯軸上后，支撐臂關(guān)閉，開卷機(jī)芯軸橫移入支撐臂，該種橫向移動還用于帶鋼中心的調(diào)整。此時(shí)開卷機(jī)芯軸擴(kuò)張使鋼卷固定在卷筒上，壓緊輥擺出壓住帶卷外圈，鋼卷小車下降并退出。此過程中，開卷機(jī)芯軸膨脹不能保證消除內(nèi)圈存在的所有間隙，只能充滿靠近芯軸的2～5圈，而現(xiàn)場的跟蹤發(fā)現(xiàn)靠近卷筒的2～5圈沒有挫傷缺陷，因此沒有充分發(fā)揮芯軸擴(kuò)張的作用是產(chǎn)生挫傷缺陷的主要原因之一。

2.2 設(shè)備方面

2250平整機(jī)組的張力設(shè)定首先通過L2自動化控制系統(tǒng)輸入與當(dāng)前鋼種規(guī)格相匹配的張力值，然后穿帶，當(dāng)帶鋼頭部在卷取機(jī)上卷取1～3圈后，直接將預(yù)設(shè)定的張力全部投入。這種張力投入方式很容易產(chǎn)生挫傷缺陷。

2.3 原料方面

來料內(nèi)圈松卷錯(cuò)層是產(chǎn)生挫傷缺陷的根本原因。因?yàn)樗删?，?dāng)張力投入瞬間，層與層之間就會產(chǎn)生相對挫動，由于互相接觸的兩個(gè)表面粗糙不平，就會產(chǎn)生挫傷，并且隨著速度逐漸增加，挫傷缺陷的程度逐漸加重。

2.4 挫傷缺陷的測量

根據(jù)現(xiàn)場積累的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)測量挫傷缺陷是否產(chǎn)生的方法。對入口步進(jìn)梁上的鋼卷進(jìn)行畫線，以根據(jù)線的變形情況觀察鋼卷層與層之間是否發(fā)生錯(cuò)動，并且通過畫線的偏移程度可以預(yù)測鋼卷的挫傷程度。

應(yīng)用所建立的控制方法，針對現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行跟蹤，可以得出以下結(jié)論：

（1）鋼卷被入口鋼卷小車運(yùn)送到開卷機(jī)后，要手動操作開卷機(jī)卷筒漲開與正轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行，直到卷筒帶動鋼卷外圈轉(zhuǎn)動時(shí)停止，并且要重復(fù)操作3～5次，已達(dá)到將鋼卷內(nèi)圈一層層卷緊的目的。

（2）開卷張力與卷取張力要呈階梯式逐漸投入，避免瞬間投入與鋼卷規(guī)格相匹配大張力造成鋼卷挫傷。

（3）對于通過畫線測量到有挫傷缺陷產(chǎn)生的鋼卷，要及時(shí)降低平整速度，這樣能夠降低產(chǎn)生挫傷缺陷的重量。

（4）在整個(gè)平整作業(yè)過程中，一定要保證全程張力切分，避免開卷張力與卷取張力同時(shí)作用在剛卷上產(chǎn)生挫傷缺陷。

3、結(jié)束語

為解決2250平整機(jī)組存在的挫傷缺陷問題，對產(chǎn)生缺陷的原因分析和與相關(guān)產(chǎn)線的交流顯得尤其重要。從人、機(jī)器、原料、方法和測量等方面對產(chǎn)生挫傷缺陷的原因進(jìn)行全面具體分析，并以原因分析為基礎(chǔ)，結(jié)合自身平整機(jī)組的特點(diǎn)制定出能夠消除或者改善平整機(jī)挫傷缺陷的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)成功后立即形成操作法，該操作法已應(yīng)用于平整機(jī)挫傷缺陷控制的實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場，取得良好的效果，挫傷缺陷的平均月封鎖率已由原來的0.43%降到現(xiàn)在的0.05%以內(nèi)。論文的主要研究成果如下：通過現(xiàn)場跟蹤，從操作方法和來料鋼卷對產(chǎn)生挫傷缺陷的原因進(jìn)行全面分析。通過試驗(yàn)，針對平整來料的卷形情況，從消除挫傷缺陷的角度出發(fā)，提出了挫傷缺陷控制的一般原則以及平整機(jī)張力和平整速度與挫傷缺陷嚴(yán)重程度的對應(yīng)關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

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