孟慶峰
(樂鋼熱軋部,河北 唐山 063000)
1580熱軋帶鋼生產(chǎn)線主要工藝設(shè)備有:三段蓄熱步進(jìn)式加熱爐二座、爐后除磷、四輥可逆式粗軋機(jī)一架、卷箱、精除磷、四輥精軋機(jī)七架、層冷輥道、三助卷輥地下卷取機(jī)三個(gè)、步進(jìn)梁式運(yùn)輸區(qū)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈,用戶對(duì)卷形的要求也越來越嚴(yán)格[1]。為了提升熱軋產(chǎn)線對(duì)卷形的控制能力,提高帶鋼產(chǎn)品的成材率,也充分滿足下游客戶的需求,所以在日常的生產(chǎn)過程中不斷發(fā)現(xiàn)總結(jié),逐漸改善卷形的質(zhì)量[2]。
在熱軋生產(chǎn)過程中,卷形從外觀上主要體現(xiàn)兩種類型:塔形、層錯(cuò)。
圖1 內(nèi)塔外塔層錯(cuò)
(1)帶鋼自身板形。從日常的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看,帶鋼的板形對(duì)于成品卷形的影響是致命的,卷取機(jī)雖然對(duì)帶鋼會(huì)起到一定的糾正作用,但是如果帶鋼本身形狀不規(guī)整,或是行進(jìn)嚴(yán)重偏離軋制中心線,卷取設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)是無法進(jìn)行彌補(bǔ)的,從而形成卷形類缺陷。板形類缺陷主要表現(xiàn)在鐮刀彎、軋爛、邊浪、中浪等。
首先,鐮刀彎和軋爛會(huì)嚴(yán)重影響側(cè)導(dǎo)板的短行程控制。側(cè)導(dǎo)板短行程分為兩個(gè)階段,在帶鋼頭部到達(dá)平行段后,側(cè)導(dǎo)板開始執(zhí)行第一次短行程,當(dāng)夾送輥咬鋼后,側(cè)導(dǎo)板開始執(zhí)行第二次短行程。隨后當(dāng)芯軸二次脹完畢后,側(cè)導(dǎo)板因存在開口度補(bǔ)償值會(huì)繼續(xù)關(guān)閉直至接觸到帶鋼,此時(shí)傳動(dòng)側(cè)執(zhí)行壓力控制,并會(huì)根據(jù)檢測(cè)到的壓力進(jìn)行自動(dòng)打開和關(guān)閉。如果帶鋼存在鐮刀彎或軋爛,就會(huì)擾亂側(cè)導(dǎo)板對(duì)帶鋼邊部的檢測(cè),從而使側(cè)導(dǎo)板對(duì)帶鋼進(jìn)行錯(cuò)誤的糾正,此時(shí)如果帶鋼整體偏離軋制中心線,那么側(cè)導(dǎo)板在后續(xù)的卷取過程中就會(huì)出現(xiàn)單側(cè)壓力過大,側(cè)導(dǎo)板又會(huì)再次進(jìn)行調(diào)整,努力使帶鋼回至軋制中心線上來,這樣的過程就會(huì)造成塔形。同理如果帶鋼通條存在此類缺陷,那么側(cè)導(dǎo)板就會(huì)在卷取過程不斷地進(jìn)行反復(fù)糾正,從而形成層錯(cuò)缺陷。
浪形缺陷主要是會(huì)造成帶鋼卷取過程中發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象。在卷取過程中,夾送輥也同樣是靠壓力控制的,當(dāng)帶鋼存在邊部或中間浪形時(shí),夾送輥檢測(cè)到的壓力就會(huì)隨之發(fā)生變化,此時(shí)夾送輥就會(huì)進(jìn)行輥縫的調(diào)整,加上沿輥身方向受力不均,這樣在垂直于軋制中心線水平方向上帶鋼會(huì)受到一定力的作用,從而造成帶鋼在水平方向上左右晃動(dòng),極易造成層錯(cuò)的現(xiàn)象。因浪形一般發(fā)生在帶鋼尾部,所以目前樂鋼新生產(chǎn)線對(duì)夾送輥的控制進(jìn)行了優(yōu)化,即距離帶尾9m(此數(shù)值可以調(diào)整)時(shí)夾送輥從原來的壓力控制改為位置控制,從而在一定程度上降低了帶鋼的左右晃動(dòng)。
控制措施:影響帶鋼板形的因素很多,1580在生產(chǎn)過程中從鋼溫、軋制力分配、活套控制、過渡料匹配、冷卻水使用以及粗軋來料板形等方面均做了改進(jìn),目前在馬口鐵減薄軋制方面收到了良好的效果。
(2)側(cè)導(dǎo)板精度。側(cè)導(dǎo)板精度主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:平行度、對(duì)重度和襯板磨損量。
圖2 測(cè)導(dǎo)板精度分析
如上圖,平行度是相對(duì)于軋制中心線而言的,其值m1=d1-d3;m2=d2-d4。按照1580卷取崗位規(guī)程中規(guī)定,m1和m2的值均要≤3mm。該規(guī)定正是針對(duì)于卷形控制考慮的,因?yàn)槿绻麅蓚?cè)平行度較差,那么側(cè)導(dǎo)板與帶鋼就不能完全接觸,而是入口或出口局部接觸,這樣大大減小了側(cè)導(dǎo)板與帶鋼的接觸面積,從而并不能對(duì)帶鋼起到一個(gè)很好的夾持作用。
而在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,側(cè)導(dǎo)板的平行度并不能很好的保持,這主要是受1580產(chǎn)線側(cè)導(dǎo)板的設(shè)計(jì)構(gòu)造和生產(chǎn)時(shí)帶鋼撞擊影響的。1580產(chǎn)線側(cè)導(dǎo)板平行段兩側(cè)中間位置各設(shè)置一個(gè)液壓缸,出口和入口均為齒輪齒條設(shè)計(jì),液壓缸和兩側(cè)有同步軸連接。當(dāng)帶鋼頭部撞擊到側(cè)導(dǎo)板一側(cè)時(shí),在巨大的沖擊力下,側(cè)導(dǎo)板單側(cè)的入口或出口就會(huì)被迫偏移,最終使側(cè)導(dǎo)板單側(cè)不再平行于軋制中心線。
控制措施:利用換輥或檢修期間利用千斤頂對(duì)側(cè)導(dǎo)板的平行度進(jìn)行調(diào)整,并保證同步軸連接處沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。側(cè)導(dǎo)板對(duì)中度n1=d1-d2;n2=d3-d4,在1580卷取崗位規(guī)程中規(guī)定,n1和n2的值均要≤5mm。如果側(cè)導(dǎo)板對(duì)中度較差,即使側(cè)導(dǎo)板能夠?qū)т撨M(jìn)行完好的夾持,但是由于夾持過程中帶鋼偏離軋制中心線,最終也會(huì)出現(xiàn)內(nèi)塔或外塔的卷形缺陷??刂拼胧簜?cè)導(dǎo)板更換完畢后要認(rèn)真標(biāo)定,平行度數(shù)值要嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。在生產(chǎn)過程中,側(cè)導(dǎo)板襯板的磨損是不可避免的,但是過量的磨損就會(huì)影響到側(cè)導(dǎo)板的壓力控制,因?yàn)樵诔绦蚶锩鏋榱吮苊鈧?cè)導(dǎo)板在壓力控制下因壓力檢測(cè)異常出現(xiàn)一直關(guān)閉的現(xiàn)象,側(cè)導(dǎo)板會(huì)給自己設(shè)定一個(gè)實(shí)現(xiàn)壓力控制后的最大關(guān)閉量,即側(cè)導(dǎo)板在壓力控制下關(guān)閉量超過某一設(shè)定值后就會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)位置控制。由于側(cè)導(dǎo)板襯板磨損量太大的緣故,側(cè)導(dǎo)板的實(shí)際關(guān)閉量就可能會(huì)超過設(shè)定值,此時(shí)側(cè)導(dǎo)板就會(huì)保持現(xiàn)有位置不動(dòng)。此時(shí)的側(cè)導(dǎo)板對(duì)卷取過程是有極大隱患的,因?yàn)橛捎趲т搶挾鹊妮p微波動(dòng)就會(huì)造成側(cè)導(dǎo)板處夾鋼,嚴(yán)重時(shí)可能造成堆鋼。作為操作人員必須及時(shí)察覺到側(cè)導(dǎo)板的異常狀況,并立即干預(yù)側(cè)導(dǎo)板的打開功能,而干預(yù)后側(cè)導(dǎo)板對(duì)帶鋼起不到原有的夾持作用,此時(shí)帶鋼就可能會(huì)左右晃動(dòng),最終出現(xiàn)層錯(cuò)現(xiàn)象??刂拼胧豪脫Q輥時(shí)間認(rèn)真檢查側(cè)導(dǎo)板磨損情況,如果磨損量>5mm,要及時(shí)更換。在樂鋼新生產(chǎn)線,為解決側(cè)導(dǎo)板磨損較快的問題,特意將側(cè)導(dǎo)板設(shè)計(jì)成有水冷卻構(gòu)造,這樣會(huì)大大提高側(cè)導(dǎo)板與帶鋼接觸部位的硬度,從而減輕帶鋼邊部對(duì)其的磨損。
(3)夾送輥精度。夾送輥本身對(duì)帶鋼頭部起到彎曲和導(dǎo)入的作用,并在卷取過程中通過超前率和滯后率為帶鋼的卷取提供一定張力。夾送輥的精度主要體現(xiàn)在兩方面,一方面是輥身長(zhǎng)度方向上的磨損量,另一方面是其水平度。在長(zhǎng)期與帶鋼的接觸過程中,夾送輥表面會(huì)受到一定的磨損,加上平時(shí)對(duì)夾送輥輥面的打磨,夾送輥沿輥身長(zhǎng)度方向上的磨損量往往是不均勻的,這就會(huì)造成其本身與帶鋼不能很好的接觸,很可能會(huì)在垂直于軋制中心線水平方向上產(chǎn)生一個(gè)橫向的力,從而使帶鋼在水平方向上不能夠平穩(wěn),而是左右晃動(dòng)??刂拼胧喊凑赵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),定期對(duì)夾送輥進(jìn)行更換。夾送輥水平度的標(biāo)準(zhǔn)為0.1mm/m,如果超出標(biāo)準(zhǔn),那么夾送輥某一側(cè)就意味著壓下量高于另一側(cè),造成兩側(cè)的壓力不均,從而使帶鋼在卷取過程橫向受力,同時(shí)也會(huì)加快夾送輥單側(cè)的磨損??刂拼胧涸诒WC下夾送輥水平度的前提下,利用塞尺定期對(duì)夾送輥兩側(cè)輥縫進(jìn)行測(cè)量,必要時(shí)通知機(jī)修人員進(jìn)行調(diào)整。目前樂鋼產(chǎn)線夾送輥方面的設(shè)計(jì)增加了“調(diào)平”功能這一項(xiàng),即在2.5mm/m范圍內(nèi)可以點(diǎn)動(dòng)調(diào)平功能,對(duì)上夾送輥水平度的調(diào)整提供相當(dāng)大的便利。
(4)壓緊輥的使用。壓緊輥是位于夾送輥前面的一個(gè)隨動(dòng)輥,當(dāng)帶鋼頭部穿過壓緊輥到達(dá)夾送輥后壓緊輥開始下壓,并與帶鋼保持一定的距離,其作用主要是卷取過程中對(duì)帶鋼的上下波動(dòng)起到一個(gè)減緩的作用,使帶鋼進(jìn)入夾送輥前可以達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),從而使夾送輥對(duì)帶鋼有一個(gè)良好的控制,最終形成一個(gè)較好的卷形。1580產(chǎn)線從設(shè)計(jì)上是有壓緊輥的,但是后來由于種種原因,壓緊輥并沒有得到有效的使用。調(diào)查分析得出,壓緊輥對(duì)板形較差的薄規(guī)格和≥7mm的厚規(guī)格的卷形控制是有一定的積極作用的??刂拼胧航ㄗh在生產(chǎn)過程中對(duì)板形較差的薄規(guī)格和≥7mm的厚規(guī)格產(chǎn)品投入使用壓緊輥,并定期對(duì)壓緊輥的表面進(jìn)行檢查,必要時(shí)打磨或更換。
(5)卸卷車托輥精度。由于卸卷車托輥原因造成的外塔現(xiàn)象主要存在于鋼卷外圈3圈或3圈以內(nèi),其主要原因?yàn)樾毒碥囃休伷叫卸容^差,或托輥鎖緊銷損壞導(dǎo)致托輥鎖死,當(dāng)卸卷車與鋼卷外圈接觸后,托輥對(duì)帶鋼有一個(gè)橫向的擠壓,導(dǎo)致鋼卷外圈逐漸溢出。控制措施:對(duì)托輥的平行度和鎖緊銷做定期檢查,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。
通過多年的生產(chǎn)實(shí)踐和不斷地摸索,1580生產(chǎn)線對(duì)卷形的控制得到了一個(gè)極大的提升。但是卷形的控制涉及到多種因素和多個(gè)層面,目前樂鋼處在設(shè)備安裝階段,卷形控制任重而道遠(yuǎn)。