耿明璐
(本鋼熱連軋廠,遼寧 本溪 117000)
2017年7 月中旬,2300線生產(chǎn)鋼卷集中出現(xiàn)“斜紋”缺陷,缺陷多集中于帶鋼頭部25m~30m位置,且熱軋表面檢查儀不可見。經(jīng)統(tǒng)計,7月16日~8月31日期間,由于“斜紋”缺陷多次造成冷軋斷帶、入口多切以及開架放料等,鑒于此質(zhì)量缺陷嚴重影響冷軋生產(chǎn)穩(wěn)定順行,且由于無法提前預(yù)警,給冷軋生產(chǎn)帶來較大負面影響,也對公司總體盈利造成較大危害。故而解決“斜紋”亟待解決,“斜紋”缺陷如下圖所示。
經(jīng)分析,產(chǎn)生“斜紋”缺陷的鋼種及規(guī)格組距如下:缺陷多集中于冷軋低碳、超低碳類軟鋼;厚度規(guī)格在2.5-3.5mm之間占比92%,寬度1500mm以下規(guī)格占比87%。
經(jīng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及缺陷實物的分析對比,“斜紋”的產(chǎn)生為多方面原因共同導(dǎo)致,因此攻關(guān)時從帶鋼板形、層冷輥道前滑、卷取機助卷輥、卷筒速度與夾送輥壓力及卷取機頭部張力等方面進行攻關(guān)分析。
圖1 斜紋缺陷圖片
(1)中間浪。2300線軋機初始設(shè)計在帶鋼頭部咬入過程中,彎輥力較大,易形成中浪情況,平均平直度在-50I。低碳、超低碳類軟鋼在中浪較重的情況下,卷取機夾送輥咬鋼時,浪形較重部位由于延展不開導(dǎo)致“斜紋”。
(2)側(cè)彎。由于薄規(guī)格低碳、超低碳鋼頭部板形較難控制,并且薄規(guī)格帶鋼頭部在輸出輥道上極易產(chǎn)生橫向“飄擺”,導(dǎo)致在帶鋼頭部20-30m處進入1#導(dǎo)尺時會產(chǎn)生較大的強制糾偏,強制糾偏或帶鋼本身產(chǎn)生的側(cè)彎會在一側(cè)出現(xiàn)“鼓包”現(xiàn)象,較大的“鼓包”在進入夾送輥時延展不開將導(dǎo)致“斜紋”產(chǎn)生,由于1#機導(dǎo)尺強制糾偏后2#,3#機“斜紋”較1#機明顯偏少,即為何1#機產(chǎn)生斜紋的量最大的原因。
帶鋼在層冷輥道前進過程中,若出現(xiàn)起套、失張等現(xiàn)象,帶鋼頭部在通過夾送輥過程中打彎、折疊,由于輸出輥道后端與夾送輥前滑速度為同一值,導(dǎo)致越接近卷機輥道上的帶鋼不能被超前速度所抻直。經(jīng)過夾送輥及助卷輥的碾壓,帶鋼有可能產(chǎn)生“斜紋”缺陷。
卷取機速度設(shè)置應(yīng)該為助卷輥前滑速度>卷筒前滑速度>夾送輥前滑速度,但由于三熱在建設(shè)調(diào)試階段未軋制較多的薄規(guī)格產(chǎn)品,“斜紋”問題不突出。故而產(chǎn)生“斜紋”缺陷卷的規(guī)格組距卷取機速度不匹配。特別是助卷輥和卷筒前滑速度相同,助卷輥起不到將帶鋼輸送至卷筒幫助卷取的功能,甚至影響到帶鋼在卷取機內(nèi)的輸送,特別在第7~9圈時,由于助卷輥與卷筒間的間隙已經(jīng)填滿,出現(xiàn)1#助卷輥[1]前進套折疊現(xiàn)象,在成品板面即為“斜紋”。夾送輥壓力較小也會導(dǎo)致精軋與F7之間張力建立不好。產(chǎn)生起套、失張情況。
頭部張力設(shè)定偏小將導(dǎo)致帶鋼頭部建張不好,帶鋼在卷機頭幾圈,會產(chǎn)生輕微的“堆鋼”現(xiàn)象,從而經(jīng)過助卷輥碾壓產(chǎn)生“斜紋”缺陷。在帶鋼卷取實際控制中,一級根據(jù)二級設(shè)定的參數(shù)值,設(shè)定卷取過程中不同時段的卷筒扭矩,得以實現(xiàn)卷形的穩(wěn)定控制。
過大的水平偏差在頭部卷筒過擴時會將帶鋼像外側(cè)推。帶鋼與卷筒間產(chǎn)生相對滑動,影響頭部建立張力,從而導(dǎo)致頭部“斜紋”。
正常卷筒過擴時,操作側(cè)與傳動側(cè)“漲徑”應(yīng)該相同,實測1#機卷筒傳動側(cè),因卷筒內(nèi)漲縮彈簧問題而略小于操作側(cè),由于傳動側(cè)“漲徑”小,導(dǎo)致帶鋼傳動側(cè)張力小易產(chǎn)生順折。
(1)中間浪。攻關(guān)解決方案:熱軋設(shè)定的平衡彎輥力有100KN調(diào)整空間,一級將F7支撐輥平衡力750KN調(diào)整為700KN。二級在程序內(nèi)對設(shè)定彎輥力進行修正,在模型表內(nèi)增加7個機架彎輥力系數(shù)。軋制超低碳帶鋼時,可根據(jù)要求,使設(shè)定彎輥力小于750KN。帶鋼在頭部咬入時,減小中間浪[2],緩解帶鋼中間浪導(dǎo)致的“斜紋”缺陷。
(2)側(cè)彎。生產(chǎn)根據(jù)易產(chǎn)生斜紋的鋼種規(guī)格開展競賽,并對操作員進行培訓(xùn),使操作員了解卷取需求,減少側(cè)彎發(fā)生。減少0#導(dǎo)尺待機開口度50mm,適當減少1#導(dǎo)尺強制糾偏。提高導(dǎo)尺對中性:機械利用檢修及年修期間對導(dǎo)尺同步軸進行調(diào)齒,調(diào)齒后導(dǎo)尺對中誤差控制在5mm以內(nèi),符合標準。
對模型內(nèi)層冷輸出輥道的各段前滑率逐步增加1%-3%,旨在用輸出輥道前滑速度拉直帶鋼,保證帶鋼在輥道以不失張、不起套的狀態(tài)平直進進入卷取機。
(1)助卷輥前滑優(yōu)化。助卷輥在卷筒咬鋼過程中,起到抱緊帶鋼的作用,使帶鋼保持平直,并且處于拉緊狀態(tài),結(jié)合生產(chǎn)實際,對助卷輥的前滑率進行針對性優(yōu)化調(diào)整。
表1 助卷輥前滑率修改
(2)卷筒前滑值優(yōu)化。卷筒的控制,是卷取過程最重要的一個環(huán)節(jié),卷筒卷取狀態(tài)不好,會產(chǎn)生帶鋼搖擺問題,經(jīng)過碾壓,會產(chǎn)生斜紋缺陷,所以從帶鋼穿帶到卷取完成,始終都要保持帶鋼平直,且無跑偏。
表2 卷筒前滑率修改
(3)夾送輥前滑優(yōu)化。夾送輥在卷取過程中起到關(guān)鍵的導(dǎo)向作用,同時在卷筒和F7之前保證張力穩(wěn)定的樞紐位置,在帶鋼頭部穿過夾送輥時,夾送輥通過輥縫將帶鋼導(dǎo)向卷筒,和F7之間建立起足夠的張力,以保證帶鋼處于平直狀態(tài),避免帶鋼在失張狀態(tài)下發(fā)生折疊,同時和導(dǎo)尺同時作用,以免帶鋼發(fā)生跑偏,所以帶鋼如果在夾送輥區(qū)發(fā)生失張、跑偏問題就會出現(xiàn)斜紋缺陷,因此針對夾送輥進行壓力及前滑速度進行優(yōu)化調(diào)整,調(diào)整后跑偏問題得到有效解決。
表3 夾送輥前滑機壓力修改
通過對卷取機全程6段張力控制進行分析,因張力原因產(chǎn)生的“斜紋”缺陷主要產(chǎn)生于帶鋼頭部卷取至助卷輥打開期間,因此對影響這一時序內(nèi)第一段,第二段張力進行了調(diào)整,經(jīng)調(diào)整后的張力有助于帶鋼頭部卷取,且對帶鋼寬度無影響。經(jīng)調(diào)整后頭部助卷輥的轉(zhuǎn)矩為負數(shù)的失張現(xiàn)象基本解決。
表4 卷取機頭部張力修改
9月7日點檢發(fā)現(xiàn)3#助卷輥轉(zhuǎn)動時傳動側(cè)軸承座有異常響聲,接手也有震動,同時軸承座排油黑,潤滑狀況不好,懷疑軸承磨損嚴重,軸承間隙大,導(dǎo)致助卷輥水平偏差大。9月13日檢修,更換3#助卷輥,并調(diào)整助卷輥水平。后續(xù)對3#助卷輥水平進行壓鉛測量,測量結(jié)果傳動側(cè)輥縫比操作側(cè)大0.5mm~0.6mm,接近正常范圍。
表5 助卷輥輥縫水平調(diào)整前后對比
9月20日檢修對1#卷取機卷筒靜態(tài)點檢發(fā)現(xiàn)卷筒扇形板連接螺栓松動,扇形板間隙較大。動態(tài)點檢時發(fā)現(xiàn)卷筒扇形板接近最低位時有跳動。已于年修期間進行更換。更換后的卷筒恢復(fù)了漲縮精度,保證了卷取機頭部張力的建立。
(1)超低碳鋼頭部傳帶時優(yōu)化模型,適當減少彎輥力,減少中間浪。并通過優(yōu)化卷取機導(dǎo)尺短行程以及矯正導(dǎo)尺偏差有效減少頭部側(cè)彎影響。
(2)適當增加層冷輸出輥道的各段前滑率,保證帶鋼在輥道以不失張、不起套的狀態(tài)平直進進入卷取機。
(3)優(yōu)化卷取機助卷輥、張力輥、卷筒的前滑值,及張力輥壓力值,確保帶鋼平直進入卷取機。
(4)適當增大卷取機頭部張力設(shè)定值,但要確保帶鋼寬度指標不受影響。
(5)卷取機助卷輥輥縫以及卷筒過擴漲徑等機械精度要保證,避免出現(xiàn)機械間隙過大,造成斜紋缺陷。