魏明賀,柴 超

(1.吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林吉林 132021; 2.通化鋼鐵股份有限公司技術(shù)中心,吉林通化 134003)

硼微合金化SS400B熱軋板卷卷取缺陷控制

魏明賀1,柴 超2

(1.吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林吉林 132021; 2.通化鋼鐵股份有限公司技術(shù)中心,吉林通化 134003)

針對(duì)FTSR熱軋生產(chǎn)線所產(chǎn)生的硼微合金化SS400B的卷形質(zhì)量問(wèn)題,分析卷形缺陷產(chǎn)生的原因。通過(guò)對(duì)設(shè)備及工藝進(jìn)行調(diào)整,總結(jié)出相應(yīng)的解決措施,改善帶鋼卷形質(zhì)量。

硼;微合金化;卷曲缺陷;控制

1 引言

隨著工業(yè)的發(fā)展,熱軋帶鋼作為直縫焊管、螺旋焊管、異形管材、鍍鋅鍍錫鋼板、冷軋深加工產(chǎn)品的主要原料,應(yīng)用行業(yè)越來(lái)越多,對(duì)熱軋帶鋼的質(zhì)量要求越來(lái)越高。通鋼在生產(chǎn)硼微合金化SS400B熱軋板卷過(guò)程中,卷形缺陷一直存在,不僅嚴(yán)重影響了熱軋帶卷的產(chǎn)量和成材率,還對(duì)裝車及外觀帶來(lái)影響。通過(guò)分析卷形缺陷產(chǎn)生的原因,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工裝設(shè)備及生產(chǎn)工藝,優(yōu)化了卷曲工藝。

2 SS400B板卷卷形缺陷種類

從板卷外觀上可對(duì)卷形缺陷分類為：頭部塔形、錯(cuò)層、尾部塔形等。

2.1 帶鋼頭部塔形

頭部塔形是在卷取過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生偏離進(jìn)行強(qiáng)制糾正出現(xiàn)的現(xiàn)象。形成的原因是卷取開(kāi)始帶鋼頭在進(jìn)入卷取機(jī)偏離了卷取中心,被兩側(cè)導(dǎo)板強(qiáng)制糾正,鋼帶被迫回到中心線,這個(gè)過(guò)程中頭部會(huì)出現(xiàn)塔形,這種塔形在生產(chǎn)中我們叫頭部塔形,見(jiàn)圖1所示。這種塔形如果在帶頭控制檢測(cè)就及時(shí)發(fā)現(xiàn),并能及時(shí)通過(guò)卷取導(dǎo)板控制,是可以避免的。但是如果控制檢測(cè)出現(xiàn)了誤差,那么就會(huì)出現(xiàn)頭部塔型[2]。

圖1 頭部塔形

2.2 錯(cuò)層

錯(cuò)層缺陷是指板帶在卷取過(guò)程中,層與層之間發(fā)生相對(duì)位置偏差,并逐漸累積,最后導(dǎo)致鋼卷側(cè)面不平,出現(xiàn)溝槽或突起口。分析其產(chǎn)生的原因主要為：側(cè)導(dǎo)板在安裝后沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)定或標(biāo)定過(guò)程中出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致卷取時(shí)側(cè)導(dǎo)板位置控制發(fā)生偏差而未對(duì)中;機(jī)架與夾送輥之間的張力缺失或者變化過(guò)大,側(cè)導(dǎo)板磨損嚴(yán)重,壓力控制超出了設(shè)備范圍,這種情況產(chǎn)生的塔形我們稱之為錯(cuò)層,這種錯(cuò)層大多數(shù)情況會(huì)伴有松卷現(xiàn)象出現(xiàn)[4],見(jiàn)圖2所示。

圖2 錯(cuò)層

2.3 尾部塔形

帶卷尾部塔形的產(chǎn)生是因?yàn)榫砣≈袖搸芷?側(cè)導(dǎo)板同時(shí)強(qiáng)制糾正,帶鋼運(yùn)行路線為弧形,在卷取過(guò)程中鋼帶也沒(méi)有回到中心線上,當(dāng)帶鋼離開(kāi)軋機(jī),鋼帶尾部會(huì)失去張力,這時(shí)候側(cè)導(dǎo)板的糾偏作用就會(huì)隨之消失[5]。因此產(chǎn)生尾部塔型,見(jiàn)圖3所示。

圖3 尾部塔形

3 卷形缺陷原因分析

3.1 設(shè)備原因

3.1.1 夾送輥上下輥之間不水平

夾送輥上下輥之間不水平分為兩種情況。第一,安裝新夾送輥時(shí),由于上下輥之間軸線不平行,造成在卷鋼過(guò)程中容易形成塔形。第二,夾送輥在使用一定時(shí)間后,沿輥身長(zhǎng)度方向出現(xiàn)磨損不均的情況,會(huì)造成上下輥面凸凹不平,在帶鋼卷取中容易形成塔形。

3.1.2 芯軸與助卷輥之間不水平

當(dāng)帶鋼頭部進(jìn)入卷取機(jī)時(shí),頭部幾圈在助卷輥壓力下緊緊纏繞在芯軸上,如果助卷輥與芯軸之間不水平,帶鋼受到助卷輥壓力不一致,造成帶鋼頭部發(fā)生橫向移動(dòng)形成塔形。

3.1.3 側(cè)導(dǎo)板控制檢測(cè)異常

側(cè)導(dǎo)板運(yùn)行速度的快與慢都會(huì)影響帶鋼控制,側(cè)導(dǎo)板的控制檢測(cè)端出現(xiàn)誤差,就會(huì)容易出現(xiàn)塔型。特別是在軋制薄規(guī)格時(shí),規(guī)格越薄速度越快,頭部越容易出現(xiàn)嚴(yán)重的塔型。

3.1.4 助卷輥壓力異常

助卷輥實(shí)際壓力是由助卷臂液壓缸活塞兩側(cè)的壓力傳感器測(cè)量的。當(dāng)壓力傳感器反映遲鈍或者位置傳感器誤差大時(shí),助卷輥壓力異常,在卸卷外抽時(shí)頭部松卷產(chǎn)生塔形[1]。

3.1.5 帶鋼頭部信號(hào)檢測(cè)不準(zhǔn)確

當(dāng)帶鋼頭部經(jīng)過(guò)時(shí),系統(tǒng)向側(cè)導(dǎo)板發(fā)出動(dòng)作指令。如果信號(hào)檢測(cè)不準(zhǔn)確,系統(tǒng)發(fā)出的指令相對(duì)滯后,現(xiàn)場(chǎng)側(cè)導(dǎo)板實(shí)際動(dòng)作也相對(duì)滯后。這對(duì)于高速穿帶薄規(guī)格帶鋼來(lái)說(shuō),頭部一段距離側(cè)導(dǎo)板沒(méi)有起糾偏作用,容易出現(xiàn)頭部塔形。

3.1.6 卷取機(jī)芯軸漲縮精度低

卷取的芯軸使用的周期一般都比較長(zhǎng),所以會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損,由于磨損造成了芯軸精度降低,在卷取過(guò)程中,芯軸的漲縮精度也會(huì)降低,所以會(huì)在卸卷抽取芯軸時(shí)頭部松卷產(chǎn)生塔形。

3.2 工藝原因

3.2.1 原料板坯質(zhì)量不高影響

由于板坯來(lái)料會(huì)有楔形、鐮刀彎和頭尾形狀不好等問(wèn)題,給軋制過(guò)程帶來(lái)了難以控制的影響,容易形成塔形。

3.2.2 帶鋼偏離軋制中心線影響

由于末架精軋機(jī)兩側(cè)軋制力不均衡,壓下量隨之不同,而帶鋼厚度也不相同,造成跑偏嚴(yán)重,側(cè)導(dǎo)板強(qiáng)制糾正后帶鋼仍不能回到中心線,因此形成塔形。

3.2.3 張力波動(dòng)影響

帶鋼離開(kāi)最后一架軋機(jī)之前,張力是由芯軸與末架精軋機(jī)之間建立的,而帶鋼離開(kāi)軋機(jī)后,芯軸與末架精軋機(jī)之間的張力也會(huì)隨之消失,這時(shí)張力是在芯軸與夾送輥之間建立的,這個(gè)過(guò)程中如果張力變化大,帶鋼就會(huì)在輥道上蛇形擺動(dòng),尾部就會(huì)出現(xiàn)塔形。

3.2.4 夾送輥壓力影響

夾送輥壓力值有一個(gè)壓力基準(zhǔn)值由系統(tǒng)自動(dòng)控制,當(dāng)帶鋼頭部經(jīng)過(guò)夾送輥時(shí),在特定的時(shí)間內(nèi)夾送輥壓力值未能達(dá)到設(shè)定壓力值,造成夾送輥不能很好地控制帶鋼頭部,形成頭部塔形;當(dāng)夾送輥控制方式由位置控制轉(zhuǎn)為壓力控制時(shí),如果夾送輥兩側(cè)壓力偏差超出允許范圍,帶鋼會(huì)向一側(cè)跑偏,造成尾部幾圈形成塔形[1]。

4 改善卷取缺陷的方案措施

(1)減少板坯鐮刀彎、控制板坯頭尾形狀,對(duì)連鑄結(jié)晶器下口進(jìn)行精確測(cè)量、精確定位,加強(qiáng)對(duì)扇型段的維護(hù),保證設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài),從而保證了板坯的平直度。調(diào)整擺剪間隙對(duì)控制板坯頭尾形狀也起到一定作用。

(2)加強(qiáng)對(duì)卷取設(shè)備的定期點(diǎn)檢和維護(hù)。如定期更換卷取側(cè)導(dǎo)板;定期更換卷取夾送輥和助卷輥;定期潤(rùn)滑卷取設(shè)備及其附屬零備件。

(3)改進(jìn)側(cè)導(dǎo)板的對(duì)中和導(dǎo)向作用。側(cè)導(dǎo)板要求其具備一定夾緊力、穩(wěn)定性和快速性[3]。如果側(cè)導(dǎo)板開(kāi)閉速度過(guò)快,帶鋼邊部很容易被夾住,生產(chǎn)穩(wěn)定性不能得到保證;如果側(cè)導(dǎo)板開(kāi)閉速度過(guò)慢,帶鋼頭部沒(méi)有被及時(shí)夾緊,頭部容易出現(xiàn)塔形。針對(duì)以上情況,可以通過(guò)修改側(cè)導(dǎo)板短行程時(shí)間來(lái)控制頭部塔形。

(4)優(yōu)化帶鋼頭部跟蹤信號(hào)。建立帶鋼頭部位置與軋機(jī)速度之間的函數(shù)。當(dāng)檢測(cè)到帶鋼頭部時(shí),系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)算位于夾送輥前的帶鋼頭部位置值,向側(cè)導(dǎo)板發(fā)出動(dòng)作指令。由于軋機(jī)速度受制于很多因素影響,帶鋼頭部位置計(jì)算會(huì)存在誤差,因此需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行不斷修改、摸索,使帶鋼頭部跟蹤信號(hào)檢測(cè)準(zhǔn)確。

(5)優(yōu)化夾送輥壓力控制過(guò)程。根據(jù)不同帶鋼產(chǎn)品,通過(guò)對(duì)比生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控壓力值與系統(tǒng)設(shè)定壓力值,修改夾送輥設(shè)定壓力值,保證夾送輥有效地控制頭部塔形形成;可以通過(guò)調(diào)整夾送輥水平程度來(lái)消除系統(tǒng)不能控制兩側(cè)壓力而引起的偏差,從而有效地控制尾部塔形。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工裝設(shè)備的檢修和維護(hù)、改善來(lái)料坯形以及調(diào)整卷取工藝參數(shù)等措施,卷形缺陷得到很大的改善。不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,減少了因塔形缺陷而帶來(lái)不必要的損失,還大大增強(qiáng)了通鋼產(chǎn)品在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,為通鋼的生存發(fā)展提供了助力。

[1] 王銘哲,蔚永清.2250mm熱軋帶鋼塔形產(chǎn)生原因及控制措施[J].包鋼科技,2015,(06)：60-61.

[2] 孫 平,毛新平,陳貴江,等.熱軋鋼帶卷取塔形控制方法的研究[J].南方金屬,2004,(05)：25-28.

[3] 高 燕.唐鋼板卷卷形工藝優(yōu)化及應(yīng)用[C].唐山鋼鐵集團(tuán)有限公司.2008年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(上).唐山鋼鐵集團(tuán)有限公司,2008：4.

[4] 陳小波.熱軋卷形原因分析及控制[J].江西冶金, 2014,(01)：35-37.

[5] 安玉超,曾 琦,栗建輝,等.唐鋼熱軋板卷卷形缺陷的原因分析與改進(jìn)[J].河北冶金,2015,(07)：62-65,71.

Coiling Process Optimization of Boron-microalloyed SS400B Hot-rolled Coil

WEI Minghe1,CHAI Chao2
(1.Jilin Technology College of Electronic Information,Jilin 132021,Jilin,China;
2.Technological Center of TISCO,Tonghua 134003,Jilin,China)

For the roll quality problems produced by FTSR production line,we analyzed the cause of roll-shaped defects.Through the adjustment of the equipment and technology,we summarized the corresponding measures to improve the quality of strip-shaped roll.

boron,microalloyed,crimp defect,control

TG335.5

B

1001-5108(2017)04-0053-03

魏明賀,副教授,主要從事金屬壓力加工方面的教學(xué)和科研工作。