閆 萍， 趙建勇

（唐山不銹鋼有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063105）

1 580 mm 熱軋卷板項(xiàng)目總投資30 億元，整個設(shè)備裝備和自動化控制按照兼?zhèn)渖a(chǎn)普碳鋼、汽車鋼、不銹鋼等品種鋼選型，主體機(jī)液設(shè)備由中國二重集團(tuán)加工制造，軋機(jī)電氣自動化控制采用西門子公司最新研制的SIMADYAD 全數(shù)字64 位矢量控制系統(tǒng)。1 580 mm 線2008 年4 月投產(chǎn)，主要產(chǎn)品以冷軋和熱鍍鋅基料、馬口鐵、汽車高強(qiáng)鋼、結(jié)構(gòu)鋼為主，是河北鋼鐵集團(tuán)重點(diǎn)打造的高端馬口鐵基料和高強(qiáng)汽車鋼基料基地，產(chǎn)品暢銷國內(nèi)和歐美，年出口量50萬t。

1 1 580 mm 生產(chǎn)線概述

唐山不銹鋼有限責(zé)任公司（全文簡稱唐鋼）1 580 mm 熱軋帶鋼生產(chǎn)線年產(chǎn)熱軋鋼卷180 萬t，其中大部分為冷軋料，產(chǎn)品厚度為1.5～15 mm，寬度為850～1 500 mm（見圖1）。生產(chǎn)的主要鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳冷軋用鋼、馬口鐵、管線鋼、耐候鋼、雙相鋼等。其主要設(shè)備有2 座步進(jìn)式加熱爐、一次除鱗機(jī)、1 立1 平可逆式粗軋機(jī)、熱卷箱、切頭剪、1 立7 平精軋機(jī)組、層流冷卻裝置、2 臺地下卷取機(jī)、步進(jìn)梁運(yùn)輸系統(tǒng)、鋼卷庫。

圖1 1 580 mm 生產(chǎn)線工藝布置示意圖

2 帶鋼厚度波動現(xiàn)象及原因分析

2019 年11 月份以來，唐鋼下游客戶反映，因熱卷SPHC 厚度波動，厚度偏差最大可達(dá)0.05~0.10 mm，且部分鋼卷存在周期性厚度波動, 冷軋成品厚度難以控制，影響冷軋工序產(chǎn)品交付，廢次材率升高。進(jìn)入2019 年12 月份，供給其他冷軋廠的產(chǎn)品也發(fā)生類似情況，出現(xiàn)冷軋厚度波動超出標(biāo)準(zhǔn)要求問題。具體情況如圖2，圖3 所示。

圖2 無厚度波動熱卷曲線

圖3 厚度波動熱卷曲線

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)結(jié)合PDA 曲線調(diào)查總結(jié)，發(fā)現(xiàn)其特征：中間坯厚的波動大，如40 mm 的中間坯軋制比32 mm 的波動大；卷箱直通模式不存在此波動；波動周期與成品厚度相關(guān)，在10~20 m 內(nèi)，計(jì)算至中間坯長度固定；支承輥輥役后期。

2.1 問題點(diǎn)調(diào)查

分析思路：帶鋼厚度波動的問題必須從板坯厚度、溫度、粗軋負(fù)荷、中間坯厚度、精軋和卷取張力、AGC 響應(yīng)等方面入手，同樣控制帶鋼厚度也要從這幾方面入手采取相應(yīng)的控制措施來加以控制，以保證帶鋼成品厚度精度。

針對以上厚度波動發(fā)生的現(xiàn)場特征，進(jìn)行現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)如表1 所示的現(xiàn)場問題點(diǎn)。

表1 現(xiàn)場排查出的問題點(diǎn)

2.2 問題點(diǎn)原因分析

2.2.1 卷箱問題分析

平直的中間坯板型，除鱗集管噴射溫降一致，而浪形的中間坯，除鱗集管噴射時勢必在浪形高點(diǎn)水量不能很好反射，形成局部黑印，中間坯溫度不一致，在后續(xù)軋制過程中造成厚度波動見圖4。

圖4 浪形中間坯在除鱗箱內(nèi)運(yùn)行示意圖

2.2.2 輥系圓度問題[1]分析

軋輥在生產(chǎn)過程中因磨削、磨損等導(dǎo)致軋輥圓度變差，軋制過程隨軋輥轉(zhuǎn)動造成帶鋼局部減薄，從而導(dǎo)致帶鋼厚度波動。軋輥圓度變差時運(yùn)動示意圖如圖5 所示。

圖5 輥系圓度差時軋輥運(yùn)行示意

F6 不圓度從100 μm 內(nèi)，逐步增大至更換前的300 μm 以上，不圓度逐步升高趨勢。同時，DS 側(cè)不圓度惡化情況大于OS 側(cè)，見圖6。

F6 支撐輥與其他架次支撐輥均在1 臺磨床上進(jìn)行修磨，而且，不同支撐輥在F6 軋機(jī)上均出現(xiàn)不圓度隨使用周期逐步變大情況，所以造成F6 軋機(jī)支撐輥不圓度惡化與F6 軋機(jī)的工況有關(guān)系，通過現(xiàn)場查看和了解，目前F6 工作輥連接桿晃動較嚴(yán)重。

對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)舊的連接桿結(jié)構(gòu)中存在“胳膊肘”裝置（扁頭套筒供油裝置），軋制過程中“胳膊肘”擺動，對連接桿穩(wěn)定運(yùn)行存在影響。連接桿運(yùn)行不穩(wěn)定帶動軋輥在轉(zhuǎn)動過程中晃動，隨著支承輥使用周期的延長，逐步造成支撐不均勻磨損導(dǎo)致不圓度惡化，最終影響厚度精度。

圖6 F6 軋機(jī)支承輥輥役周期內(nèi)輥系圓度變化趨勢圖

3 帶鋼厚度波動的控制措施

3.1 卷箱改善

通過設(shè)備精度和設(shè)備參數(shù)的改動，改善卷箱模式下中間坯浪形，降低中間坯除鱗后黑印，從而改善厚度波動：

1）卷箱1 號2 號標(biāo)高確認(rèn)和標(biāo)定。由于1B，2A/B/C/D 輥的標(biāo)高偏高，使得卷箱開卷后中間坯傾角過大，導(dǎo)致彎曲，形成浪形。因此對卷箱輥進(jìn)行“掛線”，確定卷箱各輥水平位置，對1A 輥低標(biāo)定10 mm，2A 輥低標(biāo)定3 mm，2C 輥低標(biāo)定5 mm，保證在卷箱開卷后中間坯平直無浪形。

2）成型輥和成型導(dǎo)板框量消除。成型輥及子口修復(fù)，卷箱成型輥止擋銷精度恢復(fù)，保證中間坯進(jìn)入卷箱撞擊時成形擋板穩(wěn)定不晃動，使中間坯卷芯保持設(shè)定曲率不發(fā)生變化，中間坯卷芯成圓形進(jìn)行卷取。

3.2 軋輥圓度改善

通過對扁頭套筒內(nèi)部油路進(jìn)行優(yōu)化，取消“胳膊肘”設(shè)計(jì)，避免了連接桿在運(yùn)行過程中因“胳膊肘”晃動導(dǎo)致的軋輥不均勻磨損，軋輥圓度得到了保持，如圖7 和圖8。

圖7 改造前連接桿形式

圖8 改造后連接桿形式

4 改進(jìn)后效果

為驗(yàn)證效果，經(jīng)下游用戶使用反饋采取上述措施后，熱卷帶鋼厚度波動現(xiàn)象得到有效控制，厚度偏差控制在±0.027 mm 以內(nèi)，且未發(fā)現(xiàn)明顯周期性波動，滿足客戶使用要求，改善前后對比見129 頁圖9、圖10。

圖9 改善前厚度曲線

圖10 改善后厚度曲線

5 結(jié)語

影響成品帶鋼厚度精度的因素是多方面的，必須采取綜合措施才能使其提高和穩(wěn)定。通過分析熱軋帶鋼生產(chǎn)中帶鋼厚度波動的現(xiàn)象和原因，針對現(xiàn)場失效開展工作，使得厚度精度控制能力有所改善，特別是有關(guān)用戶厚度波動質(zhì)量異議也明顯下降，得到了用戶肯定。