廖松林
(上海梅山鋼鐵股份有限公司熱軋板廠,江蘇 南京 210039)
伴隨我國(guó)建筑業(yè)、家電、汽車制造業(yè)、建筑制造業(yè)及包裝輕工業(yè)的迅速發(fā)展,使得冷軋裸板、熱鍍鋅、電鍍錫等冷軋板的需求量急劇增加,同時(shí)對(duì)鋼材的尺寸精度、表面質(zhì)量及性能提出更高的要求。為減少冷軋板形質(zhì)量波動(dòng)、提高冷軋成材率,這就要求熱軋?zhí)峁┝己冒逍屋喞螤詈推教苟鹊幕澹芸責(zé)峋頂嗝婢植亢癫?,降低冷軋后浪形及起筋風(fēng)險(xiǎn)。
所謂的冷軋“起筋”缺陷,就是在鋼卷表面出現(xiàn)于長(zhǎng)度方向上一致的條狀隆起,形成鼓起一道道的棱的現(xiàn)象。起筋的直接后果是造成使鋼卷打開后產(chǎn)生附加浪形或在板帶表面形成局部塑形變形,附加浪形主要影響后續(xù)印鐵加工,造成漏印或印刷變形等問題;局部塑形變形主要會(huì)造成罩退鋼卷開卷時(shí)產(chǎn)生粘帶紋,影響后續(xù)涂鍍外觀質(zhì)量。
對(duì)帶鋼在熱軋、冷軋生產(chǎn)過程進(jìn)行跟蹤測(cè)量分析,帶鋼起筋與熱軋帶鋼斷面局部高點(diǎn),冷軋后出現(xiàn)的局部過大延伸有關(guān),即熱軋帶鋼斷面局部高點(diǎn)和冷軋后帶鋼的局部浪形與起筋有對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于熱軋帶鋼來說,主要是避免斷面局部高點(diǎn)的發(fā)生或改善其程度。
導(dǎo)致冷軋起筋的熱卷斷面局部高點(diǎn)異常主要表現(xiàn)為以下情況(見圖1),挑選幾個(gè)常見的熱卷異常斷面進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1 典型的9類異常帶鋼斷面圖
(1)單側(cè)反翹。計(jì)劃編排:燙輥材+過渡材+主體材1+主體材2+主體材3,其中主體材2是2.0mm薄規(guī)格,主體材3的寬度與前面相近。當(dāng)薄規(guī)格主體材2板形異常,就會(huì)導(dǎo)致主體材3斷面邊部反翹(見圖1中①)。
軋制薄規(guī)格料板形出現(xiàn)跑偏的可能性較大,不宜將寬度相近斷面要求高的料安排在薄規(guī)格主體材后,可以將薄規(guī)格主體材單獨(dú)編排,縮小計(jì)劃單重,最根本還是要控制板形跑偏。
(2)中部凹陷。計(jì)劃編排:燙輥材+過渡材+主體材,計(jì)劃初期帶鋼斷面中部就較平,隨著軋制的進(jìn)行帶鋼斷面中部不斷凹陷,出現(xiàn)落差較大的兩個(gè)雙峰,對(duì)應(yīng)位置冷軋后常常出現(xiàn)起筋(見圖1中②)。
此種帶鋼斷面的出現(xiàn)與計(jì)劃編排關(guān)系不大,如果不換輥繼續(xù)軋制,后期帶鋼整體凸度偏小后,斷面就呈整體波浪形(圖1中的④),跟蹤下機(jī)工作輥輥型與帶鋼斷面情況對(duì)應(yīng),另外跟蹤了多批次軋輥上線情況,并結(jié)合對(duì)應(yīng)計(jì)劃帶鋼斷面情況分析,此種情況的出現(xiàn)主要有兩方面原因:①軋輥磨削不規(guī)范,中部磨削實(shí)際偏少;②軋輥中部冷卻能力不足。
(3)M形斷面。計(jì)劃編排:燙輥材+過渡材1+主體材1+過渡材2+主體材2,當(dāng)主體材1為計(jì)劃前置的窄規(guī)格酸洗板時(shí),后續(xù)的寬規(guī)格過渡材2以及后續(xù)寬規(guī)格酸洗板都會(huì)出現(xiàn)M形斷面(見圖1中⑦),但是酸洗板對(duì)斷面不要求,過渡材2不滿足冷軋要求。
此種情況如果計(jì)劃編排主體材1寬度較窄塊數(shù)較多,寬規(guī)格的過渡材2及主體材2應(yīng)一并安排對(duì)帶鋼斷面不作要求的酸洗板,避免出現(xiàn)帶鋼異常斷面降級(jí)問題。
(4)梯形斷面。計(jì)劃編排:燙輥材+過渡材1+主體材,當(dāng)主體材目標(biāo)凸度較小、寬度較寬、只有一個(gè)規(guī)格且塊數(shù)較多時(shí),軋輥出現(xiàn)箱型磨損,帶鋼斷面邊緣降越來越大,模型計(jì)算凸度大部分為軋輥邊部磨損,帶鋼斷面中部平坦幾乎無(wú)凸度,而冷軋軋制此斷面鋼卷時(shí),帶鋼斷面兩側(cè)梯形轉(zhuǎn)角處常常會(huì)發(fā)生起筋。(見圖1中⑨)。
這9種異常帶鋼斷面各有其形成原因,主要與計(jì)劃編排、軋輥初始輥型、軋輥冷卻、軋輥磨損、帶鋼溫度均與性、軋制板形、模型竄彎輥控制及帶鋼目標(biāo)凸度設(shè)定等有關(guān),有時(shí)候主要受某一個(gè)因素影響、有時(shí)候是這些因素共同作用的結(jié)果。
(1)生產(chǎn)條件創(chuàng)造。軋制計(jì)劃編排理想的寬度整體按“烏龜殼”進(jìn)行編排,主體材厚度先厚再薄,大生產(chǎn)條件下由于合同量的限制,往往不可能完全做到,需要優(yōu)先將供冷軋用途的、成品厚度更薄的、對(duì)帶鋼斷面要求更高的合同前置編排,有時(shí)還需要縮小計(jì)劃犧牲軋制計(jì)劃單重。
一般情況下一個(gè)計(jì)劃開始全新工作輥上機(jī),但是目前使用高速鋼輥,其下機(jī)時(shí)僅對(duì)輥面情況進(jìn)行判定,并不掌握其實(shí)際磨損情況,如果下線時(shí)該計(jì)劃末期帶鋼斷面已出現(xiàn)邊部反翹等異常情況,下線冷卻后再上機(jī)時(shí)往往擴(kuò)大其影響,所以如果計(jì)劃中主體材同寬較長(zhǎng),優(yōu)先選擇新輥,舊輥要參考其上一個(gè)計(jì)劃末期帶鋼斷面情況,決定上機(jī)與否。
軋輥冷卻水維護(hù)是日常管理工作,主要分為三部分:①水源雜質(zhì)情況監(jiān)控及管理;②集管漏水、水嘴堵塞日常點(diǎn)檢及處置;③周期的油漆輥驗(yàn)證。
板形跑偏改善更多以日常設(shè)備功能精度管理為抓手,導(dǎo)衛(wèi)磨損、軋機(jī)牌坊間隙、軋輥鎖門板間隙、下支撐輥水平、活套水平等的測(cè)量維護(hù),導(dǎo)衛(wèi)對(duì)中開度標(biāo)定、軋機(jī)正反轉(zhuǎn)剛度監(jiān)控驗(yàn)證,導(dǎo)衛(wèi)offset值優(yōu)化、軋制自動(dòng)調(diào)平等功能的優(yōu)化。
板形模型控制及預(yù)報(bào)精度調(diào)整是根據(jù)實(shí)際問題不斷進(jìn)行設(shè)定-反饋-優(yōu)化的循環(huán)過程,如彎輥設(shè)定偏大板形不良的問題、竄輥竄死的問題、前機(jī)架竄輥不動(dòng)后機(jī)架竄輥一直正竄的問題、帶鋼斷面邊緣降過大假凸度問題、計(jì)劃末期凸度偏小斷面不良的問題等等。
(2)反應(yīng)計(jì)劃。反應(yīng)計(jì)劃的采取主要有三方面:①軋制計(jì)劃審核、軋輥的使用;②根據(jù)產(chǎn)生的原因?qū)?yīng)調(diào)整;③根據(jù)熱卷斷面封鎖標(biāo)準(zhǔn),臨換工作輥。軋制計(jì)劃及軋輥對(duì)斷面的影響前述已敘述,主要是避免軋制批量窄規(guī)格軋寬規(guī)格,盡量將計(jì)劃寬度調(diào)整為“烏龜殼”形態(tài)。異常帶鋼斷面的產(chǎn)生原因各有不同,采取的調(diào)整方法也都不同,一般是手動(dòng)干預(yù)竄彎輥、調(diào)整凸度目標(biāo)值;出現(xiàn)一側(cè)邊部反翹的調(diào)整板形對(duì)中的同時(shí)適當(dāng)竄輥降低其程度;斷面整體凸度偏小波浪形時(shí)給定適當(dāng)?shù)恼苟萶ffset值增大實(shí)際凸度;斷面中部異常突起的給定適當(dāng)?shù)呢?fù)凸度offset值減小實(shí)際凸度?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)整無(wú)效的要果斷臨換工作輥,同時(shí)對(duì)軋輥冷卻水及下機(jī)軋輥狀態(tài)進(jìn)行檢查,避免批量問題發(fā)生。
熱卷理想斷面是光滑的的二次拋物線斷面,斷面不光滑出現(xiàn)局部突起的位置在冷軋過程中都有起筋的風(fēng)險(xiǎn)。熱軋主要在生產(chǎn)前及生產(chǎn)中通過管控相應(yīng)的影響因素予以保障,但是仍然會(huì)產(chǎn)出一些異常斷面卷。這時(shí)候通常用邊部反翹、斷面落差、局部高點(diǎn)的指標(biāo)來對(duì)斷面進(jìn)行判定;一般是根據(jù)熱卷厚度、用戶軋制厚度及其用途三方面情況,制定10、12或15μm的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)輔以不同程度的典型異常斷面圖譜,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作人員比對(duì)判定。
根據(jù)冷軋用戶起筋情況的反饋跟蹤,以及針對(duì)各種類型熱卷異常帶鋼斷面的具體分析,主要有以下幾方面結(jié)論:
冷軋后起筋是帶鋼寬度局部區(qū)域在長(zhǎng)度方向上延伸不均而產(chǎn)生的板形缺陷,該處位置厚度往往與其他部分沒有顯著區(qū)別,僅僅表現(xiàn)為“串浪”或局部翹曲。
合理的軋制計(jì)劃編排、良好的上機(jī)輥型狀態(tài)、穩(wěn)定的軋輥冷卻水效果等是獲得良好帶鋼斷面的基礎(chǔ)條件,需要在生產(chǎn)前進(jìn)行確認(rèn);帶鋼跑偏、凸度、楔形及浪形控制及竄、彎輥策略都會(huì)引起帶鋼斷面較大的波動(dòng),現(xiàn)場(chǎng)操作需要根據(jù)實(shí)際斷面采取針對(duì)性的措施進(jìn)改善。
熱卷斷面管控應(yīng)以其各影響因素為抓手,根據(jù)典型異常斷面的異常凸起,定義的邊部反翹、局部高點(diǎn)及斷面落差而制定的標(biāo)準(zhǔn)僅僅是判定放行的底線。