鄭志斌,查樟根,黃 爽
熱軋1580生產(chǎn)線粗軋區(qū)域包含的主要壓下設(shè)備有:定寬機(jī)、E1R1二輥軋機(jī)、E2R2四輥軋機(jī)。粗軋區(qū)域主要作用是為精軋輸送板型良好的中間坯,而中間坯的板型主要包括三個方面:頭尾鐮刀彎、頭尾扣翹狀態(tài)、寬度方向楔形。本文著重介紹粗軋中間坯鐮刀彎的調(diào)整方法。眾所周知,粗軋在生產(chǎn)過程中,造成板坯鐮刀彎的原因有很多,本文中也有簡要敘述,但作為操作人員,最直接的鐮刀彎控制方式就是調(diào)整平輥的水平輥縫,即液壓調(diào)平值。在實際的生產(chǎn)中,由于品種規(guī)格、設(shè)備狀態(tài)、新舊軋輥等等因素,導(dǎo)致軋制狀態(tài)頻繁變換,所以調(diào)平的手法也要隨時變化。下面就對不同情況下的鐮刀彎狀態(tài),而對應(yīng)的不同的調(diào)平手法進(jìn)行逐一闡述。以達(dá)到提高中間坯鐮刀彎命中率,改善成品板型,提高產(chǎn)品成材率的目的。
影響粗軋鐮刀彎狀態(tài)的因素主要有:來料因素、軋輥因素和設(shè)備因素三個方面。下面分別對這三方面的因素進(jìn)行簡要的介紹。
來料因素包括:板坯溫度不均、板坯楔形。
(1)板坯溫度不均:由加熱爐原因造成的,如升降溫過快,冷熱坯混裝,燒嘴堵塞等;由粗軋原因造成的,如除磷水嘴堵塞,軋機(jī)輥道工藝水漏水等因素導(dǎo)致的板坯兩側(cè)溫降不一致。
(2)板坯楔形:主要是在澆注時造成的尺寸缺陷,而楔形指的是寬度方向的厚度不均。
軋輥因素主要指軋輥表面兩側(cè)摩擦系數(shù)不一致、軋輥磨削不完善,氧化膜等原因造成的軋件在軋制時打滑,兩側(cè)延伸不均。
設(shè)備因素包含的種類較多,比如設(shè)備對中度(側(cè)導(dǎo)板對中度,錘頭立輥對中度,平輥中心線與輥道中線一致性),軋機(jī)兩側(cè)剛度,機(jī)械壓下彈跳,軋機(jī)間隙值,輥道水平度等等。
比如軋制計劃的編排不合理,相鄰鋼種差異較大,也會對鐮刀彎產(chǎn)生一定的影響。
(1)優(yōu)化加熱爐工藝制度,完善燒鋼流程,盡量避免冷熱混裝,保證在爐時間,減小兩側(cè)溫差。改善粗軋封水效果,減少對由漏水造成的不均勻冷卻;加強日常檢查,對堵塞的水嘴要及時清理。
(2)嚴(yán)格把關(guān)來料尺寸精度,對超過規(guī)定范圍的板坯禁止入爐。發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給相關(guān)工藝負(fù)責(zé)人,嚴(yán)格把控板坯尺寸,保證滿足下游工序生產(chǎn)要求。
(3)優(yōu)化軋輥磨削制度,增加軋輥粗糙度,同時避免R1R2兩臺軋機(jī)同時更換新輥使用。
(4)優(yōu)化二級壓下負(fù)荷分配,對易發(fā)生打滑的道次適當(dāng)減小壓下量。
(5)加強對軋制過程中AGC(液壓壓下)和EGC(電動壓下)監(jiān)控。觀察兩側(cè)AGC液柱變化,保證AGC兩側(cè)響應(yīng)時間同步;觀察兩側(cè)EGC位置,EGC有偏差時,及時做好清零工作。優(yōu)化壓頭和油壓兩種壓力檢測方式,使兩種測壓方式對軋制狀態(tài)的影響不會有太大差別。
(6)完善對中設(shè)備的標(biāo)定方法措施,規(guī)范標(biāo)定周期制度,對SSP錘頭、E1、E2增加中線調(diào)整功能,便于軋制過程中及時調(diào)整。利用檢修時間及時調(diào)整不滿足要求的對中設(shè)備,已保證關(guān)鍵設(shè)備的功能精度。
(7)優(yōu)化軋制計劃的編排。從目前來講,生產(chǎn)的鋼種增多,規(guī)格也日益繁雜,要保證軋制的穩(wěn)定性,鋼種規(guī)格在過渡時要盡量平穩(wěn),不要有太大跨度。再通過相關(guān)數(shù)據(jù)匯總、分析及長期的經(jīng)驗總結(jié),結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際和備輥情況,制定更加合理軋制計劃。
簡要敘述一下常見的中間坯鐮刀彎各種形態(tài),大致分為六種:
(1)C型鐮刀彎:是指中心線曲線彎向一側(cè)(OS側(cè)或DS側(cè)),頭尾方向一致且彎曲度接近。
(2)頭部硬彎:是指中心線曲線頭部彎向一側(cè)(OS側(cè)或DS側(cè)),尾部基本平直的狀態(tài)。
(3)尾部硬彎:是指中心線曲線尾部彎向一側(cè)(OS側(cè)或DS側(cè)),頭部基本平直的狀態(tài)。
(4)S型鐮刀彎:是指中心線曲線頭部彎向一側(cè)、尾部彎向另一側(cè)形成類似S型的彎曲狀態(tài)。
(5)整體跑偏:是指中心線曲線較直,但整體偏離軋制中心線。
(6)不規(guī)則曲線:是指板坯中心線彎曲較多,呈現(xiàn)不規(guī)則形態(tài)。
鐮刀彎的產(chǎn)生主要是由于板坯兩側(cè)長度延伸不均勻,延伸較長的一邊會擠壓延伸較短的一邊,從而表現(xiàn)出板坯頭尾向延伸較短的一側(cè)傾斜,這就是通常所說的鐮刀彎。液壓調(diào)平的原理是通過調(diào)整軋機(jī)操作側(cè)(OS)和傳動側(cè)(DS)兩側(cè)液壓缸伸出和縮回,以達(dá)到調(diào)整平輥水平輥縫的目的,通過水平輥縫的變化控制軋件兩側(cè)厚度,兩側(cè)厚度的不同導(dǎo)致兩側(cè)長度方向的延伸不均勻,從而將軋件已出現(xiàn)的鐮刀彎進(jìn)行有針對性的修正,即鐮刀彎控制。軋機(jī)的實際控制方式為,下輥保持水平不動,上輥通過兩側(cè)HGC液壓缸一側(cè)伸出而另一側(cè)縮回形成類似于蹺蹺板的運動形式,實現(xiàn)水平輥縫的調(diào)整。京唐熱軋1580生產(chǎn)線粗軋控制臺面上的液壓調(diào)平按鈕都是以操作側(cè)為基準(zhǔn)值,即抬起按鈕代表的是操作側(cè)HGC縮回,輥縫抬起;同時傳動側(cè)HGC伸出,輥縫下壓。而壓下按鈕所起到的作用與抬起正好相反。
圖1 輥縫調(diào)整示意圖
C型鐮刀彎是指最普通的操作側(cè)鐮刀彎或傳動側(cè)鐮刀彎,調(diào)整方法一般只需要在不影響板坯楔形狀態(tài)的前提下整體加大或減小水平值,不需再進(jìn)行道次間的調(diào)整,手法比較簡單直接。比如操作側(cè)鐮刀彎,鐮刀彎的表象證明板坯操作側(cè)的延展小于傳動側(cè),則只需將水平值下壓,即操作側(cè)輥縫下壓,傳動側(cè)輥縫抬起,從而增加板坯操作側(cè)延展,以達(dá)到兩側(cè)延展一致;如傳動側(cè)鐮刀彎,則將水平值抬起。
頭部硬彎指的是中間坯頭部有彎而尾部平直的鐮刀彎型式。
頭部硬彎調(diào)整方法一般只需要整體修改水平值,不需道次間調(diào)整,即頭部偏傳動則加大水平值,偏操作減小水平值。當(dāng)然由于尾部狀態(tài)平直,一味地加減水平值,很容易造成尾部向反方向偏移,形成頭部平直而尾部偏移的尾部硬彎狀態(tài)。如遇此種情況,可通過修改前幾道次水平值,在末道次軋制前再修改終軋水平值的手法加以控制。比如(圖2)所示的頭部傳動側(cè)硬彎、尾部平直的狀態(tài)(假設(shè)此種狀態(tài)時水平值為0),便可通過加大初始水平值(假設(shè)初始值為0.5),而末道次將水平值減?。僭O(shè)終軋值為0.2),注意使用此種手法切記終軋值不能小于之前狀態(tài)的水平值(水平值0)。這樣既達(dá)到了調(diào)整頭部傳動側(cè)硬彎的效果,又保證了尾部的平直狀態(tài)不會受太大影響。
圖2 頭部硬彎
尾部硬彎指的是中間坯頭部平直而尾部有彎的鐮刀彎型式。
尾部硬彎的調(diào)整不能通過單純地修改整體水平值進(jìn)行改善,必須使用調(diào)整終軋值的手法。比如(圖3)所示的頭部平直、尾部操作側(cè)硬彎的狀態(tài)(假設(shè)此種狀態(tài)時水平值為0),可通過加大初始水平值(假設(shè)初始值為0.3),而末道次將水平值減?。僭O(shè)終軋值為0),此時注意終軋值要盡量等于之前狀態(tài)的水平值(水平值0)。反之如果是尾部傳動側(cè)硬彎,則減小初始水平值,再將終軋值加大,終軋值盡量等于之前狀態(tài)的調(diào)平值。這樣既保證了頭部狀態(tài)的穩(wěn)定,又能將尾部的操作側(cè)鐮刀彎調(diào)整平直。
圖3 尾部硬彎
S型鐮刀彎指的是頭尾偏向相反,形成類似S型的曲線,如(圖4)。
圖4 S型鐮刀彎
調(diào)整S型鐮刀彎的同時還要注意板坯楔形的控制。調(diào)整S彎要掌握一個原則,即終軋值決定頭部狀態(tài),而初始值與終軋值的差決定尾部狀態(tài)。尾部偏操作則下壓終軋值;尾部偏傳動則上抬終軋值,偏差越大則初始值與終軋值的差的絕對值越大。所以在調(diào)整S彎時,首先要找到能夠控制頭部平直的終軋值,例如(圖4)的S彎(假設(shè)當(dāng)前水平值為0),頭部傳動尾部操作,先要確定終軋值一定大于當(dāng)前的水平值(假設(shè)終軋值為0.4),以達(dá)到頭部平直狀態(tài),而且為了控制尾部狀態(tài),還要將初始值繼續(xù)加大(假設(shè)初始值為0.8),從而在末道次時減小終軋值到已計算好的穩(wěn)定頭部的水平值(終軋值為0.4),這樣初始值與終軋值就形成了(0.8-0.4=0.4)的差值,此差值就是用來控制尾部狀態(tài)。照此手法控制便能得到頭尾鐮刀彎平直的中間坯。
出現(xiàn)整體偏移(圖5),多是由于對中設(shè)備不正導(dǎo)致,所以首先需要調(diào)整對中設(shè)備,側(cè)導(dǎo)板不能隨時調(diào)整,但E1E2立輥均有對中調(diào)整功能,可通過調(diào)整立輥對中度改善,如無效果則可重新標(biāo)定出口測寬儀,保證檢測設(shè)備正常。
圖5 整體偏移
一般造成板坯傾斜進(jìn)入軋機(jī)的原因是,側(cè)導(dǎo)板、立輥與平輥中心線不一致或輥道跑偏,板坯經(jīng)側(cè)導(dǎo)板對中后,在咬入立輥時頭部跑偏一側(cè),導(dǎo)致板坯整體傾斜進(jìn)入平輥,軋后板坯便會出現(xiàn)整體傾斜,甚至還會出現(xiàn)尾部硬彎。出現(xiàn)傾斜軋制時,首先檢查側(cè)導(dǎo)板與立輥對中度的一致性,若側(cè)導(dǎo)板對中正常,依然出現(xiàn)類似中心線偏移曲線,則需要利用檢修調(diào)整輥道標(biāo)高。
出現(xiàn)不規(guī)則鐮刀彎的因素有很多,如溫度不均、冷卻水不均、對中不良等等,關(guān)于這些原因本文開頭有所敘述。在實際生產(chǎn)中,常見于換輥后1~2輥期內(nèi),由于輥面摩擦系數(shù)不夠,導(dǎo)致板坯在軋制過程中單側(cè)無規(guī)律打滑,調(diào)整水平值也無明顯效果,如(圖6)所示。
圖6 不規(guī)則鐮刀彎
解決這種鐮刀彎不能再依賴于水平值的調(diào)整,既然根源在于軋輥打滑,那就要想辦法緩解打滑情況。緩解打滑的方法一般有:提高板坯溫度、降低軋機(jī)速度、減小打滑道次負(fù)荷、關(guān)閉打滑道次除磷水、修改軋制模式。采取以上措施以達(dá)到緩解打滑的效果,鐮刀彎會有明顯改善。
從鐮刀彎產(chǎn)生原因分析來看,坯料楔形、軋機(jī)牌坊剛度、機(jī)架間隙、側(cè)導(dǎo)板和錘頭對中性、輥型合理性,溫度分布均勻性等對鐮刀彎都存在一定的影響,而這些都只能由工藝人員一步步逐漸優(yōu)化,且軋制模型優(yōu)化需要更長時間研究才能解決。而在實際的生產(chǎn)過程中我們只能依靠精細(xì)的調(diào)平手法,來保證軋制狀態(tài)的穩(wěn)定,所以在日常多總結(jié)歸納,不斷精進(jìn)我們的調(diào)平手法才是工作的重點。調(diào)平手法雖看似多樣,但歸結(jié)起來就是首先控制軋機(jī)打滑,然后根據(jù)上一塊或道次間鐮刀彎的變化趨勢,找到規(guī)律,給出合理預(yù)判。終軋值決定頭部狀態(tài),終軋值與初始值的差值決定尾部狀態(tài)。依此調(diào)整可有效改善中間坯的鐮刀彎狀態(tài),得到板型良好的中間坯。