李增軍
(河鋼邯鋼邯寶熱軋廠,河北 邯鄲 056015)
熱軋酸洗產(chǎn)品以其表面質(zhì)量優(yōu)良,節(jié)省工序能耗等獨特優(yōu)勢,越來越多地應(yīng)用在汽車制造行業(yè),成為汽車底盤、車輪、內(nèi)板、安全構(gòu)件等的主要材料。酸洗汽車用鋼不僅對表面質(zhì)量要求嚴(yán)格,而且對板型質(zhì)量要求更高,實現(xiàn)以熱代冷的目的。由于原料板型、設(shè)備能力等因素平整后質(zhì)量達不到用戶要求,板型質(zhì)量降級多,為滿足用戶對高質(zhì)量產(chǎn)品的需求,開拓市場,對汽車結(jié)構(gòu)鋼QSTE500TM以上級別鋼種板型進行改進提高。
設(shè)備狀況:2250mm平整生產(chǎn)線配備五輥直頭機和四輥平整機。五輥直頭機只具備穿帶直頭功能無法進行全程矯直;四輥平整機為雙工作輥傳動,輥身長,輥徑小,整體剛度與其它熱軋平整機相比偏低。支承輥1050/1190mm*2250mm;工作輥400/450mm*2330mm。
產(chǎn)品技術(shù)要求:浪高小于15mm,不允許間距小于1mm的邊浪(實際生產(chǎn)過程中執(zhí)行浪高小于10mm~12mm)。
(1)生產(chǎn)過程中,為了提高平整效果,加大軋制力時,容易產(chǎn)生1/4浪,無法進行有效平整,影響平整質(zhì)量[1],造成產(chǎn)品降級。生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下:
圖1 帶鋼生產(chǎn)比例分析
(2)生產(chǎn)過程中,當(dāng)速度大于150m/min~200m/min時,帶鋼產(chǎn)生抖動,影響穩(wěn)定生產(chǎn),同時伴隨著邊浪的產(chǎn)生,影響產(chǎn)品質(zhì)量,造成產(chǎn)品降級。
(3)生產(chǎn)高強鋼時,平整質(zhì)量穩(wěn)定,平直度良好。平整后出現(xiàn)弓背缺陷,造成酸洗工序擦劃傷,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
生產(chǎn)過程中,為了提高平整效果,加大軋制力時,容易產(chǎn)生1/4浪,尤其是帶鋼寬度大于1300mm時,無法進行有效平整,影響平整質(zhì)量,造成產(chǎn)品降級。
為了提高平整機的板形調(diào)控能力,有效解決1/4浪問題,對平整機支承輥、工作輥輥形進行改進。
(1)針對平整機原始支承輥輥形生產(chǎn)時易產(chǎn)生四分之一浪形,現(xiàn)從輥間接觸壓力均勻化與降低輥縫四次分量兩個角度,對支承輥輥形進行優(yōu)化。
如圖2所示:
圖2 原始輥形和優(yōu)化輥形曲線
(2)考慮平整機工作輥直徑較小、容易形成彎曲變形的狀況,由于支承輥輥形使用周期及更換時間較長,固定了的支承輥輥形,改變工作輥輥形可以較快地使得板形得到改進和優(yōu)化;
為了滿足平整線的生產(chǎn)需要,在不能有效確定控制四分之一浪的條件下,采用多種輥形方式,進行優(yōu)化選擇。
針對四分之一浪的調(diào)節(jié)輥形,擴大了該區(qū)域的調(diào)控幅度,結(jié)合實際應(yīng)用過程中彎輥力大小情況,對工作輥輥形優(yōu)化,確定工作輥的幅度限制在XXum;
圖3 平整工作輥幅度
(3)通過對支承輥,工作輥輥型優(yōu)化,實際生產(chǎn)中板型調(diào)控能力大大增強,1/4浪缺陷得到有效控制和解決,質(zhì)量降級(1/4浪、復(fù)合浪)明顯減少。
產(chǎn)生板型原因分析主要是由于輥系尺寸設(shè)計,輥徑較小,輥系整體剛度低,容易產(chǎn)生高次撓曲。
生產(chǎn)過程中,帶鋼產(chǎn)生抖動,同時伴隨著邊浪的產(chǎn)生,影響產(chǎn)品質(zhì)量,造成產(chǎn)品降級。
生產(chǎn)時,當(dāng)速度提高150m/min以上,帶鋼開始抖動,容易出現(xiàn)邊浪,調(diào)整軋制力、張力工藝參數(shù)無法消除該問題,調(diào)整工作輥輥型及彎輥力也無法有效消除邊浪。通過對中及平行精度的調(diào)整來改善邊浪缺陷。
4.注水施肥。栽培前5~7天,注水0.3m左右(確保能剛好漫過水草),進水口用40目篩絹進行過濾。并根據(jù)蝦田肥瘦情況,在需要種植水草的位置施用少量腐熟糞肥或復(fù)合肥等。
采用激光測量軋輥平面與芯軸平行關(guān)系,測量結(jié)果如下:
圖4 平整機組芯軸與軋輥平面水平位置關(guān)系
測量結(jié)果看出:芯軸與軋輥平面水平位置關(guān)系相差較大,水平位置相差±5mm,芯軸水平相差10mm。
根據(jù)測量結(jié)果對芯軸水平關(guān)系進行調(diào)整,使芯軸水平關(guān)系符合精度要求。通過對芯軸水平位置關(guān)系調(diào)整,解決了上述問題。平整生產(chǎn)穩(wěn)定,邊浪通過相關(guān)工藝參數(shù)調(diào)整消除。
產(chǎn)生原因分析是由于芯軸水平關(guān)系變化,產(chǎn)生抖動和邊浪。
生產(chǎn)高強鋼時,平整質(zhì)量穩(wěn)定,平直度良好。平整產(chǎn)品存在弓背缺陷,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
在高強鋼生產(chǎn)時,特別是厚度大于3.5mm以上,平整后平直度良好,但是容易出現(xiàn)弓背缺陷。當(dāng)酸洗工序生產(chǎn)時,易擦劃設(shè)備或酸槽底部,產(chǎn)生擦劃傷。
矯直機壓下參考如下:
入口:15mm 出口:12mm入口:18mm出口:15mm。入口:20mm 出口:17mm。
調(diào)試矯直機對帶鋼拱背的改善效果如下圖所示。
圖5 鋼帶拱背效果
通過試驗,得出如下結(jié)論:
投用矯直機可以改善弓背缺陷。 壓下量增大改善效果明顯。開卷張力增大,形成拉矯作用,弓背改善效果提高。
分析原因:通過矯直的彎曲變形,改善了帶鋼的應(yīng)力狀態(tài)和變形,釋放了不均的應(yīng)力,改善了弓背缺陷。
平整機組通過以上工藝及輥型的優(yōu)化和改進,實現(xiàn)了生產(chǎn)穩(wěn)定和質(zhì)量提高,板型質(zhì)量缺陷減少35%以上。平整機組的生產(chǎn)實踐證明:①通過輥型優(yōu)化,有效改善1/4浪缺陷,減少質(zhì)量降級。支承輥、工作輥輥型的共同優(yōu)化是改善因剛度低所產(chǎn)生的復(fù)雜浪型的快捷的方法。②平整機組的精度和平行度對平整的生產(chǎn)和質(zhì)量有直接的影響。通過定期精度和平行度的測量和矯正,有利于質(zhì)量提高和生產(chǎn)的穩(wěn)定。③通過矯直機輥縫參數(shù)的優(yōu)化,可以改善原料弓背缺陷。張力提高,改善效果提高。