硼微合金化SS400B熱軋板卷卷取缺陷控制

魏明賀,柴 超

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

針對FTSR熱軋生產線所產生的硼微合金化SS400B的卷形質量問題,分析卷形缺陷產生的原因。通過對設備及工藝進行調整,總結出相應的解決措施,改善帶鋼卷形質量。

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、冷軋深加工產品的主要原料,應用行業(yè)越來越多,對熱軋帶鋼的質量要求越來越高。通鋼在生產硼微合金化SS400B熱軋板卷過程中,卷形缺陷一直存在,不僅嚴重影響了熱軋帶卷的產量和成材率,還對裝車及外觀帶來影響。通過分析卷形缺陷產生的原因,結合現(xiàn)場工裝設備及生產工藝,優(yōu)化了卷曲工藝。

2 SS400B板卷卷形缺陷種類

從板卷外觀上可對卷形缺陷分類為：頭部塔形、錯層、尾部塔形等。

2.1 帶鋼頭部塔形

頭部塔形是在卷取過程中對產生偏離進行強制糾正出現(xiàn)的現(xiàn)象。形成的原因是卷取開始帶鋼頭在進入卷取機偏離了卷取中心,被兩側導板強制糾正,鋼帶被迫回到中心線,這個過程中頭部會出現(xiàn)塔形,這種塔形在生產中我們叫頭部塔形,見圖1所示。這種塔形如果在帶頭控制檢測就及時發(fā)現(xiàn),并能及時通過卷取導板控制,是可以避免的。但是如果控制檢測出現(xiàn)了誤差,那么就會出現(xiàn)頭部塔型[2]。

圖1 頭部塔形

2.2 錯層

錯層缺陷是指板帶在卷取過程中,層與層之間發(fā)生相對位置偏差,并逐漸累積,最后導致鋼卷側面不平,出現(xiàn)溝槽或突起口。分析其產生的原因主要為：側導板在安裝后沒有進行標定或標定過程中出現(xiàn)偏差,導致卷取時側導板位置控制發(fā)生偏差而未對中;機架與夾送輥之間的張力缺失或者變化過大,側導板磨損嚴重,壓力控制超出了設備范圍,這種情況產生的塔形我們稱之為錯層,這種錯層大多數(shù)情況會伴有松卷現(xiàn)象出現(xiàn)[4],見圖2所示。

圖2 錯層

2.3 尾部塔形

帶卷尾部塔形的產生是因為卷取中鋼帶跑偏,側導板同時強制糾正,帶鋼運行路線為弧形,在卷取過程中鋼帶也沒有回到中心線上,當帶鋼離開軋機,鋼帶尾部會失去張力,這時候側導板的糾偏作用就會隨之消失[5]。因此產生尾部塔型,見圖3所示。

圖3 尾部塔形

3 卷形缺陷原因分析

3.1 設備原因

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,由于上下輥之間軸線不平行,造成在卷鋼過程中容易形成塔形。第二,夾送輥在使用一定時間后,沿輥身長度方向出現(xiàn)磨損不均的情況,會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

當帶鋼頭部進入卷取機時,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)生橫向移動形成塔形。

3.1.3 側導板控制檢測異常

側導板運行速度的快與慢都會影響帶鋼控制,側導板的控制檢測端出現(xiàn)誤差,就會容易出現(xiàn)塔型。特別是在軋制薄規(guī)格時,規(guī)格越薄速度越快,頭部越容易出現(xiàn)嚴重的塔型。

3.1.4 助卷輥壓力異常

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

3.1.5 帶鋼頭部信號檢測不準確

當帶鋼頭部經過時,系統(tǒng)向側導板發(fā)出動作指令。如果信號檢測不準確,系統(tǒng)發(fā)出的指令相對滯后,現(xiàn)場側導板實際動作也相對滯后。這對于高速穿帶薄規(guī)格帶鋼來說,頭部一段距離側導板沒有起糾偏作用,容易出現(xiàn)頭部塔形。

3.1.6 卷取機芯軸漲縮精度低

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

3.2 工藝原因

3.2.1 原料板坯質量不高影響

由于板坯來料會有楔形、鐮刀彎和頭尾形狀不好等問題,給軋制過程帶來了難以控制的影響,容易形成塔形。

3.2.2 帶鋼偏離軋制中心線影響

由于末架精軋機兩側軋制力不均衡,壓下量隨之不同,而帶鋼厚度也不相同,造成跑偏嚴重,側導板強制糾正后帶鋼仍不能回到中心線,因此形成塔形。

3.2.3 張力波動影響

帶鋼離開最后一架軋機之前,張力是由芯軸與末架精軋機之間建立的,而帶鋼離開軋機后,芯軸與末架精軋機之間的張力也會隨之消失,這時張力是在芯軸與夾送輥之間建立的,這個過程中如果張力變化大,帶鋼就會在輥道上蛇形擺動,尾部就會出現(xiàn)塔形。

3.2.4 夾送輥壓力影響

夾送輥壓力值有一個壓力基準值由系統(tǒng)自動控制,當帶鋼頭部經過夾送輥時,在特定的時間內夾送輥壓力值未能達到設定壓力值,造成夾送輥不能很好地控制帶鋼頭部,形成頭部塔形;當夾送輥控制方式由位置控制轉為壓力控制時,如果夾送輥兩側壓力偏差超出允許范圍,帶鋼會向一側跑偏,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,對連鑄結晶器下口進行精確測量、精確定位,加強對扇型段的維護,保證設備處于良好運行狀態(tài),從而保證了板坯的平直度。調整擺剪間隙對控制板坯頭尾形狀也起到一定作用。

(2)加強對卷取設備的定期點檢和維護。如定期更換卷取側導板;定期更換卷取夾送輥和助卷輥;定期潤滑卷取設備及其附屬零備件。

(3)改進側導板的對中和導向作用。側導板要求其具備一定夾緊力、穩(wěn)定性和快速性[3]。如果側導板開閉速度過快,帶鋼邊部很容易被夾住,生產穩(wěn)定性不能得到保證;如果側導板開閉速度過慢,帶鋼頭部沒有被及時夾緊,頭部容易出現(xiàn)塔形。針對以上情況,可以通過修改側導板短行程時間來控制頭部塔形。

(4)優(yōu)化帶鋼頭部跟蹤信號。建立帶鋼頭部位置與軋機速度之間的函數(shù)。當檢測到帶鋼頭部時,系統(tǒng)開始計算位于夾送輥前的帶鋼頭部位置值,向側導板發(fā)出動作指令。由于軋機速度受制于很多因素影響,帶鋼頭部位置計算會存在誤差,因此需要對參數(shù)進行不斷修改、摸索,使帶鋼頭部跟蹤信號檢測準確。

(5)優(yōu)化夾送輥壓力控制過程。根據(jù)不同帶鋼產品,通過對比生產過程監(jiān)控壓力值與系統(tǒng)設定壓力值,修改夾送輥設定壓力值,保證夾送輥有效地控制頭部塔形形成;可以通過調整夾送輥水平程度來消除系統(tǒng)不能控制兩側壓力而引起的偏差,從而有效地控制尾部塔形。

5 結語

通過加強現(xiàn)場工裝設備的檢修和維護、改善來料坯形以及調整卷取工藝參數(shù)等措施,卷形缺陷得到很大的改善。不僅提高了產品的質量,減少了因塔形缺陷而帶來不必要的損失,還大大增強了通鋼產品在市場的競爭力,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)化及應用[C].唐山鋼鐵集團有限公司.2008年河北省軋鋼技術與學術年會論文集(上).唐山鋼鐵集團有限公司,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[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和科研工作。