提高單機(jī)架六輥軋機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量

王天生，劉 濤

（中冶南方（新余）冷軋新材料技術(shù)有限公司，江西新余 338025）

0 引言

某六輥可逆軋機(jī)生產(chǎn)出的產(chǎn)品，0.5 mm 系列的中牌號(hào)同板差在12 μm 以上，0.35 mm 系列的高牌號(hào)在15 μm 以上，得不到市場(chǎng)認(rèn)可（圖1）。表面質(zhì)量問題主要包括乳化液斑、刀花印、軋制印等。

1 原因分析

1.1 同板差原因分析

原料厚度波動(dòng)大，影響軋機(jī)控制精度。由前道工序常化酸洗造成的過燒、過酸卷，造成厚度波動(dòng)。測(cè)厚儀射源衰減造成厚度偏差大。

1.2 表面質(zhì)量原因分析

軋機(jī)造成的表面質(zhì)量問題主要有乳化液斑、刀花印、軋制印等。

（1）乳化液斑。單機(jī)架可逆軋機(jī)原設(shè)計(jì)為每道次入口噴射，在切換道次時(shí)入口停噴乳化液，帶鋼上方管道中的乳化液在無壓力狀態(tài)，慢慢從乳化液噴嘴中流至帶鋼表面，整個(gè)過程持續(xù)約1 min。如果在乳化液未流干凈時(shí)切換道次反向軋制，將造成整個(gè)帶鋼板面布滿乳化液，卷取后因高溫氧化形成乳化液斑。

（2）刀花印。工作輥由于磨削形成規(guī)律的砂輪印，在軋制過程中又將輥印印到了帶鋼上，形成了規(guī)律的刀花印。

（3）軋制印。工作輥在軋制過程中有異物壓入或表面形成凹點(diǎn)，帶鋼表面形成凹坑或凸點(diǎn)等規(guī)律的軋制印。

2 改進(jìn)措施

2.1 同板差改進(jìn)措施

單機(jī)架可逆軋機(jī)厚控方式主要包括前饋控制、反饋控制和秒流量控制三種控制模式。由于調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不足及工藝欠缺，調(diào)試人員只對(duì)G50ZW600 牌號(hào)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，但未考慮到其他牌號(hào)鋼種的硬度、形變量、彈性模量等性能的不同，導(dǎo)致生產(chǎn)其他牌號(hào)時(shí)厚度波動(dòng)大，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1.1 開發(fā)一級(jí)厚控模型

圖1 六輥軋機(jī)

通過收集每個(gè)鋼種的軋制參數(shù)和工藝過程數(shù)據(jù)，試驗(yàn)不同的厚度控制組合方式。如G35ZW440 牌號(hào)軋制時(shí)增加后四道次后張力，減小各道次軋制力，再通過秒流量積分系數(shù)設(shè)定在0.2，大大提高了產(chǎn)品的厚度精度；35ZW300 牌號(hào)軋制時(shí)關(guān)掉前饋，常開反饋，秒流量積分系數(shù)調(diào)到0.8，整體厚度趨于穩(wěn)定。針對(duì)每個(gè)牌號(hào)鋼種，試驗(yàn)出相對(duì)應(yīng)的厚控參數(shù)，并在一級(jí)程序開發(fā)選擇模型，可以通過二級(jí)下發(fā)的鋼種代碼自動(dòng)選擇與其相對(duì)應(yīng)的厚控參數(shù)，同時(shí)根據(jù)道次間壓下量的變化進(jìn)行參數(shù)的微調(diào)，保證每一種鋼種都有很好的厚度質(zhì)量。

2.1.2 開發(fā)二級(jí)塑性系數(shù)模型

塑性系數(shù)是厚度控制中非常重要的參數(shù)，表示相同軋制力情況下的帶鋼形變量。不同牌號(hào)由于合金含量的不同，相對(duì)應(yīng)的硬度及彈性模量也不同，為了更精細(xì)化地控制厚度，需要對(duì)塑性系數(shù)按鋼種進(jìn)行區(qū)分下發(fā)。在開發(fā)二級(jí)模型實(shí)現(xiàn)軋制某一牌號(hào)鋼種時(shí)，收集厚度和軋制力的變化數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的塑性系數(shù)，下發(fā)到一級(jí)厚控程序中，實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)化的厚度控制。改造后，各牌號(hào)的縱向厚度波動(dòng)基本可以控制在10 μm 以內(nèi)，大大提高了產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力（圖2）。

2.2 表面質(zhì)量改進(jìn)措施

圖2 改造前后厚度曲線對(duì)比

單機(jī)架可逆軋機(jī)設(shè)計(jì)成每道次入口噴射，在切換道次時(shí)入口停噴乳化液，帶鋼上方管道中的乳化液在無壓力狀態(tài)慢慢從乳化液噴嘴中流至帶鋼表面，整個(gè)過程持續(xù)約1 min，如果在乳化液未流干凈時(shí)切換道次反向軋制，將造成整個(gè)帶鋼板面布滿乳化液（圖3）。根據(jù)測(cè)算，道次停止后立刻開始下道次的生產(chǎn)，將會(huì)造成約200 m的帶鋼表面殘留乳化液。全部開啟壓縮空氣進(jìn)行吹掃仍舊達(dá)不到預(yù)期的效果，依舊形成乳化液斑。乳化液斑不僅會(huì)增加連退爐碳套結(jié)瘤的幾率，還會(huì)在退火涂層后的板面形成白斑，影響成品帶鋼表面質(zhì)量。

2.2.1 改進(jìn)乳化液噴射程序

在每道次軋制停止前30 m，提前關(guān)閉入口側(cè)乳化液噴射，并開啟入口側(cè)吹掃，利用管道內(nèi)殘留的乳化液進(jìn)行軋制，提前開啟壓縮空氣將帶鋼上的乳化液吹掃干凈。

2.2.2 增加壓縮空氣吹掃管道內(nèi)乳化液的措施

圖3 乳化液噴射

在出入噴射總管上各加裝一路壓縮空氣吹掃管路，并安裝電磁切斷閥，在乳化液停止噴射時(shí)，開啟管道殘留吹掃，并設(shè)置為開5 s、停1 s 的循環(huán)方式，保證管道內(nèi)殘留的乳化液全部排除至管道外。程序控制為：帶鋼速度＜16 m/min，剩余長(zhǎng)度＜20 m時(shí)提前停噴乳化液，停車后繼續(xù)吹掃5 s。保證帶鋼表面乳化液吹掃干凈，不會(huì)帶入下一道次。

2.2.3 正常軋制過程中的乳化液飛濺控制

在軋輥邊部位置加裝乳化液引流槽，在乳化液噴射時(shí)，將介質(zhì)引流到兩側(cè)，避免落在帶鋼上。保證出入口的防纏導(dǎo)板與工作輥?zhàn)銐蚪咏?，在防纏導(dǎo)板加裝引流槽，對(duì)軋機(jī)上方的乳化液與帶鋼形成阻隔并引流到兩側(cè)，排到收集槽內(nèi)。

改造前，帶鋼上有乳化液殘留約200 m；改造完成后，只有10 m 左右的殘留，帶鋼頭尾乳化液殘留得到有效控制。通過增加擋板和引流，乳化液飛濺到帶鋼表面的現(xiàn)象得到有效控制。連退成品帶鋼乳化斑基本消失，成品表面質(zhì)量提高。

3 結(jié)束語

經(jīng)過改造后，六輥軋機(jī)的產(chǎn)品表面質(zhì)量得到了巨大的提高，增加了公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，也為同類型的軋機(jī)表面質(zhì)量問題提供了參考價(jià)值。