秦世寬,鄭巖巖
(汽車板事業(yè)部不銹鋼公司,河北 唐山 063000)
隨著鋼材國際市場競爭的日益激烈,用戶對帶鋼質(zhì)量的要求愈發(fā)嚴(yán)格,作為唐鋼不銹鋼質(zhì)量把控的重要環(huán)節(jié)之一,卷形質(zhì)量不僅僅影響最終的產(chǎn)品外觀,更關(guān)鍵的是由于塔形、層錯及扁卷等卷形質(zhì)量問題造成的吊傷、斷帶、碼放不齊已等后續(xù)問題直接造成了客戶的經(jīng)濟(jì)效益和用戶體驗(yàn),降低了公司產(chǎn)品的市場競爭力,良好的卷形控制已成為唐鋼不銹鋼公司刻不容緩的任務(wù)。為此唐鋼不銹鋼公司專門成立了卷形質(zhì)量攻關(guān)小組,以保證帶鋼以優(yōu)質(zhì)卷形出廠,提高市場競爭力,提高下游客戶用戶體驗(yàn)。
唐鋼不銹鋼1580mm生產(chǎn)線典型的卷形質(zhì)量問題可分為以下5類:內(nèi)圈塔形、外圈塔形、外圈層錯、通卷層錯、扁卷。5種典型缺陷如圖1所示。
圖1 典型卷形缺陷
造成內(nèi)圈塔形的主要原因是帶鋼頭部存在側(cè)彎,存在側(cè)彎的帶鋼頭部經(jīng)過卷取側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、芯軸時(shí)無法被上述設(shè)備矯正,因而行成內(nèi)圈塔形。帶鋼頭部側(cè)彎越嚴(yán)重,側(cè)彎長度越長,則內(nèi)圈塔形越嚴(yán)重。
另外,當(dāng)夾送輥下輥水平度較差或助卷輥與芯軸平行度較差時(shí),也易形成或加重內(nèi)圈塔形。
造成外圈塔形的主要原因是帶鋼尾部鐮刀彎、且為防止尾部側(cè)導(dǎo)板夾鋼,工藝設(shè)定帶鋼尾部4m拋鋼側(cè)導(dǎo)板完全打開、夾送輥兩側(cè)輥縫偏差較大、助卷輥與芯軸平行度差、卸卷小車托輥水平度差等。
精軋機(jī)拋鋼后,帶鋼失張,在層流輥道處左右飄動,而側(cè)導(dǎo)板糾偏能力不足造成鋼卷外圈層錯。
帶鋼厚度較大,強(qiáng)度較高,鋼帶沿寬度方向來回竄動,造成鋼卷通卷層錯?;蛘呔砣《墕挝粡埩υO(shè)定較大,造成卷取過程中,帶鋼在卷取機(jī)與精軋機(jī)間緊繃,而側(cè)導(dǎo)板中心線與帶鋼卷取中心線不一致,側(cè)導(dǎo)板糾偏作用與卷取機(jī)和精軋機(jī)間的張力相互作用,造成鋼卷內(nèi)圈層錯。而精軋機(jī)拋鋼后,因鋼卷強(qiáng)度高、厚度大,僅靠側(cè)導(dǎo)板糾偏又不能將其糾正,造成鋼卷外圈亦層錯,造成鋼卷表現(xiàn)為通卷層錯。
卷取張力較小或者夾送輥壓力設(shè)定較小造成鋼卷成卷較松,鋼卷層間壓力較小,因而其層間摩擦力不足以支撐鋼卷,鋼卷由于自身重力原因下塌,造成鋼卷扁卷。
側(cè)導(dǎo)板作為卷形質(zhì)量控制的重要手段之一,其對中度與平行度的控制是必不可缺的一環(huán)。當(dāng)側(cè)導(dǎo)板對中度差時(shí),卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板易出現(xiàn)單側(cè)與帶鋼接觸,造成與帶鋼接觸的一側(cè)磨損較深而另一側(cè)幾乎沒有磨損的狀況;當(dāng)側(cè)導(dǎo)板平行度差時(shí),側(cè)導(dǎo)板易出現(xiàn)與帶鋼點(diǎn)接觸的的情況,致使卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板與帶鋼接觸處磨損10mm~15mm,而其余部位幾乎無磨損的狀況,不僅影響了卷形的質(zhì)量控制,還影響了側(cè)導(dǎo)板的使用壽命。良好的卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板對中度、平行度保持會使得側(cè)導(dǎo)板兩側(cè)均勻磨損。根據(jù)現(xiàn)場反復(fù)測量發(fā)現(xiàn),1#卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板兩側(cè)對中度、平行度狀況保持良好,而2#卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板中心線與1#卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板中心線比較向傳動側(cè)偏移6mm,證實(shí)了2#卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板傳動側(cè)磨損較快的問題,而且也由于該問題,卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板對帶鋼的糾偏作用未得到充分體現(xiàn),嚴(yán)重時(shí)帶鋼甚至?xí)艿絺?cè)導(dǎo)板上方,造成卷形不良。
經(jīng)調(diào)查帶鋼尾部的精軋中心線跑偏曲線與實(shí)物鋼卷的塔形偏移方向一致,且比正常卷的尾部精軋、粗軋中心線跑偏情況較塔形卷的跑偏變化量分別大17.67mm、7.03mm,因此,確定帶鋼頭尾鐮刀彎為影響卷形的重要因素。
(1)卷取張力是維持帶鋼卷取穩(wěn)定性的重要手段。當(dāng)卷取張力設(shè)定與帶鋼要求不符時(shí),易造成帶鋼通卷層錯或鋼卷扁卷問題。
(2)卷取夾送輥壓力設(shè)定不合理。卷取機(jī)夾送輥?zhàn)鳛榫砣C(jī)主要設(shè)備之一,其對帶鋼的控制尤為重要。卷取夾送輥壓力設(shè)定比帶鋼實(shí)際要求較大或較小都對卷形質(zhì)量控制產(chǎn)生不良影響。
用激光追蹤儀測量牌坊各接觸面相對位置,并運(yùn)用千分尺對牌坊窗口尺寸及軸承座尺寸,計(jì)算出軋機(jī)工作輥、支承輥間的交叉量及各處的間隙值,對設(shè)備精度進(jìn)行了恢復(fù),保證了中間坯和帶鋼的軋制狀態(tài),降低了帶鋼頭、尾平直度。
崗位人員每天換輥期間,對側(cè)導(dǎo)板對中度、平行度進(jìn)行測量并記錄。將測量數(shù)據(jù)與卷取操作臺二級畫面顯示數(shù)據(jù)對比,當(dāng)測量數(shù)據(jù)與畫面顯示數(shù)據(jù)存在偏差時(shí),由卷取崗位操作人員進(jìn)行標(biāo)定,但此方法僅可標(biāo)定平行度。當(dāng)對中度偏差大于5mm時(shí),由卷取崗位操作人員將側(cè)導(dǎo)板關(guān)閉到最小位,由自動化人員對卷取機(jī)側(cè)導(dǎo)板液壓缸磁尺進(jìn)行標(biāo)定。
(1)精軋機(jī)拋鋼后,帶鋼失張,通過調(diào)整精軋拋鋼前的夾送輥壓力設(shè)定使得精軋拋鋼后,張力波動減小,降低了帶鋼尾部層錯比例。
(2)在二級操作畫面增設(shè)尾部夾送輥壓力修改功能(如圖2),崗位人員根據(jù)實(shí)際外圈卷形進(jìn)行手動修正,降低了帶鋼外圈塔形比例。
圖2 尾部夾送輥壓力修改功能
(1)針對部分厚規(guī)格(T≥6.0mm)高強(qiáng)鋼(屈服強(qiáng)度≥600MPA)通卷層錯問題,通過降低其卷取張力設(shè)定、提高側(cè)導(dǎo)板壓力、降低夾送輥壓力使得層錯問題得到了有效改善。
(2)通過提高卷取張力設(shè)定,增加夾送輥壓力,并增加了夾送輥輥縫修正系數(shù)(如圖3),使得扁卷比例及外圈塔形比例大大降低。
圖3 夾送輥輥縫修正值
通過調(diào)查各班組卷形返修情況,各班組間存在較大差異。
組織各班組崗位操作人員進(jìn)行交流學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短。卷形控制僅靠卷取工序是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的,要求帶鋼需盡量平直并且無側(cè)彎。但由于影響軋制穩(wěn)定的因素較多,無法保證每條帶鋼都是平直無側(cè)彎的,因此各操作室人員的溝通及時(shí)性就尤為重要,由卷取操作人員將鋼卷卷形趨勢及時(shí)反饋給精軋操作人員,精軋操作人員及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證最終的卷形質(zhì)量。
唐鋼不銹鋼1580mm生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,對卷形控制制定了對應(yīng)改進(jìn)措施。措施實(shí)施后,卷形質(zhì)量控制得到了明顯提升。卷形質(zhì)量改進(jìn)前后趨勢對比如圖4所示。
圖4 卷形照片及改進(jìn)前后趨勢對比
通過卷取工藝優(yōu)化、設(shè)備功能精度提升、自動化控制優(yōu)化、模型改進(jìn),本次卷形質(zhì)量攻關(guān)得到了大幅度提升,取得了良好效果。并且通過此次攻關(guān)也提升了整條軋線的水平,為產(chǎn)品的質(zhì)量提升打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。