薄規格熱軋帶鋼甩尾原因分析

2013-06-19 10:09:32李中江

四川冶金 2013年4期

李中江

(四川省川威集團有限公司，四川成都 610100)

1 引言

熱連軋帶鋼甩尾是指精軋在生產3.0 mm下規格時，由于其薄帶鋼軋制難度大，薄帶鋼軋制易出現甩尾、起大套、跑偏廢鋼。出現甩尾會造成尾部軋斷產生廢鋼和降低成材率，還可能造成軋輥粘肉出現成品帶鋼輥印。嚴重甩尾時，尾部出現斷帶現象，引起工藝事故，影響軋制節奏;破碎的殘片若在軋機中未被發現，下一塊鋼軋制時，極易導致廢鋼;破碎的殘片或斷尾帶入卷取機內，輕者影響卷取機的正常工作，重則使設備受損，導致廢鋼。

2 甩尾產生的原因以及預防

2．1 操作控制方面造成的甩尾

由于操作控制方面造成帶鋼在寬度方向上秒流量不均(如圖1 VDS＞VWS)偏離軋制中心線，在機架間突然失去張力的一瞬間，跑偏加劇，造成尾部打在入口導板上折疊進入下一機架，或尾部翻轉進入下一機架，而出現甩尾現象。一般情況下都是由于軋輥沒有調平造成的甩尾。如圖1所示，傳動側(DS)輥縫大，則帶鋼秒流量大、張力大，而操作側(WS)輥縫小，帶鋼秒流量小、張力小，這樣造成帶鋼寬度方向上張力分布不均勻。在落小套及拋鋼瞬間傳動側張力大，又由于張力具有糾偏的作用，傳動側的大張力使帶鋼向操作側偏移(如圖2，TDS大于TWS)，嚴重時便產生甩尾。生產過程中，在拋鋼時將該機架傳動側輥縫根據跑偏情況上抬0.1～0.2 mm，跑偏越嚴重，抬的越多，同時后機架也作適當調整。對于軋制薄規格時將精軋各機架，特別是后段機架的“活套落套補償轉速”加大3～10，使尾部具有較大張力，以此來減小傳動側和操作側的張力差，達到防止尾部跑偏的目的。以上兩種方法在生產中廣泛使用，使甩尾率降低60%。

圖 1

圖 2

2．2 側導板余量及其對中

側導板的開口度的設定是成品寬度加上熱膨脹以及富余量來控制的。有:

式中:B——側導板設定值;

B0——成品寬度;

Bi——余量(F2～3取 30 mm，F4～7取 35 mm);

α——熱膨脹系數(取0．01)。

當側導板出現開口度過大時，側導板對帶鋼的夾持作用便沒有了，帶鋼跑偏時的偏量增大，且各機架間具有跑偏放大的效果。實際生產中便出現:前段輕微跑偏，到后機架就嚴重跑偏的現象。側導板不對中，帶鋼進入軋機時，便偏移了軋制中心線，出現帶鋼寬度方向上厚度不對稱(如圖3)，再進入下一機架時，傳動側和工作側的延伸不均勻，引起甩尾。

在實際生產中由于各種原因的影響，側導板的實際開口度與顯示開口度存在一定差異，在生產薄規格前，應當對精軋所有側導板以及E2進行實測、標定，保證顯示值與實際差控制在2 mm以內;對中控制在2 mm以內。E2的齊邊作用在軋制薄規格時顯得很重要，首先保證了頭部扇形的消除，也增加了坯料進入F1的對中，一般E2開口度采用B=B0+Bi，Bi=25 ～30。

圖 3

熱卷箱的箱前導板、穩定器、剪前導板都對坯料進入精軋的對中有很大影響，也影響甩尾的產生。當導板過大時，帶坯在導板內左右擺動，運行不穩定，造成精軋入口處的帶坯左右偏移，軋件不對中，造成甩尾。合理使用熱卷導板對中夾持，對控制甩尾有相當的效果，在開口度大小上，以不影響穿帶為前提，取最小值，使帶鋼頭尾跑偏得到了良好的控制。同時熱卷箱夾送輥與精軋F1之間應當保持一定的張力。

2．3 溫度過低、溫度不均及負荷分配不當

當溫度過低或不均勻、負荷分配過重時，軋制壓力明顯增加，變形時的不均勻變形增加，帶鋼在機架間的穩定性降低，帶鋼尾部的跑偏更加嚴重，直接導致甩尾。同時，溫度的不均勻還會引起AGC動作量大，使活套角度不穩、負荷狀態不穩定。

因此，就要在工藝技術要求范圍內提高軋制溫度、減小同板溫差、合理分配負荷，保證各機架的負荷均勻性防止甩尾，同時也保證了設備的安全運行。一般情況下，軋制薄材的負荷分配(軋制力)曲線如圖4所示，特別是在尾部，溫度相對較低，所以必須進行切尾。加熱爐采用正壓燒鋼，保證爐門口不吸冷氣;出鋼時不允許將鋼推到爐門口等著出鋼，在條件允許的情況下，保證較快的軋制節奏，以減小爐門溫降同時也減小傳動側與操作側的溫度差;粗軋控制地輥冷卻水的大小，加大軋制速度，合理控制除鱗道次。通過以上手段，使精軋入口溫度提高20度以上。

2．4 精軋輥型的配置、軋制計劃編制的控制

為了使軋件能夠在軋制時自動定心，防止跑偏以及平衡帶鋼寬度方向上的秒流量差保證操作的穩定性，就要在輥型配置和軋制計劃的制定上，使軋制時的輥縫形狀呈“中厚邊薄”。保證:

圖 4

式中:P——軋制力;

K——軋輥剛度系數;

y1——熱凸度;

W——原始輥凸度。

應當根據各機架的負荷情況來對該機架的輥型進行選擇，當輥凸度一定時，通過修正負荷來保證“中厚邊薄”，利于板形控制。

精軋機在生產中由于液壓及控制等故障率太高，沒有投入竄輥功能。在生產薄規格時，軋制寬度規格較多時，由于速度快、軋制壓力大、長度長等，容易對軋輥產生槽形磨損。軋制50塊薄材磨損量d=0.15～0.2(如圖5)。槽形嚴重時，軋件跑偏到磨損槽外，產生單邊大浪同時將嚴重跑偏，造成甩尾，嚴重時還會導致廢鋼。所以在編制軋制計劃時，在寬度過渡上嚴格按照由寬到窄、由薄到厚、由硬到軟的原則，且同一寬度規格數量盡量不超過100塊，嚴格控制軋制公里數。如果發現槽形較嚴重時，更換精軋F5～F7工作輥。

圖 5

在換工作輥后的過渡材或過渡材較少便軋制主體材時，軋輥的熱凸度的建立過程中，軋輥凸度不穩定，軋件板形不穩定，也容易引起甩尾，但當熱凸度穩定不再發生變化時，這種現象基本消除。

2．5 粗軋來料的影響

粗軋采用的是萬能式軋機，電動壓下，板形控制上存在一定難度，且粗軋出口沒有測厚儀，對于粗軋末道次的斷面形狀、尺寸不能在線準確的反映，所以只能通過頭部的形狀來推測其斷面。一般來說，粗軋頭部彎向傳動側，那么傳動側的厚度大于工作側，這種來料楔形在精軋可以視為輥縫楔形來調整，尾部時將F1操作側抬0.2～0.4 mm，F2操作側抬0.1～0.2 mm，進入下一機架時楔形得到控制。在熱卷投用時，粗軋的頭部成為精軋的尾部，粗軋頭部旁彎為精軋尾部跑偏產生影響，因此，要保證粗軋頭部形狀良好。

2．6 設備引起的甩尾

軋線各種冷卻水、除鱗水不均勻，引起軋件寬度方向上溫度不均勻，引起延伸不均勻，需要對冷卻水或除鱗水咀進行調整;后段軋機工作輥軸線不平行呈一定角度的交叉。軋制時，軋輥不穩定，將軋輥更換再生產或因牌坊襯板間隙過大則更換襯板;軋輥冷卻不均、軋輥某一側有油污，引起軋輥寬度方向表面粗糙度不一致，影響延伸;粗軋板形呈蛇行，無法調整時，在精軋機架間軋制不穩定，跑偏嚴重，此種甩尾較難調整，只有更換R1徹底解決;F1與熱卷之間沒有形成微張力或者之間有套量產生，有助于軋件的跑偏，就需要把熱卷1#托卷輥、夾送輥、地輥的滯后率增大。