曾國成
(攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司冷軋廠,四川 攀枝花617062)
產品的厚度精度是冷軋帶鋼產品重要的質量指標之一,將直接影響到用戶的產品質量[1]。攀鋼冷軋廠冷連軋機為4機架6輥HC軋機,其本身配置有秒流量AGC,軋機出口帶鋼厚度精度控制較好,但由于帶鋼的運行速度是間接測量,在一定程度上影響了帶鋼的厚度精度控制的進一步提高。隨著用戶對產品質量要求特別是厚度精度的要求的提高,如電工鋼產品,攀鋼冷軋產品的厚度精度在一定程度上存在需要改進的地方。圍繞影響厚度精度的因素進行討論,并提出了有效的措施。
我廠HC軋機厚度控制系統由1#前饋、1#反饋、2#前饋、4#反饋及監控器共五個控制單元構成,共配置了4臺測厚儀,分別位于1#機架前、1#機架后及4#機架后(2臺)。目前我廠HC軋機厚度精度控制在±1.5%以內的長度可達帶鋼總長的95%以上,±5%以內的長度可達帶鋼總長的99.2%以上,能夠滿足大部分用戶對厚度精度的需求,但仍存在諸多問題。而與國內先進企業相比,厚度控制水平差距較大,如寶鋼1 420mm冷連軋機組采用了擴展物流自動厚度控制模式,厚度精度控制在±1%以內的長度可達帶鋼總長的95%[2]。
帶鋼的厚度精確度直接與軋制工藝因素的受控程度有關,在軋制過程中所出現的厚度波動現象大致表現為沿縱向厚度波動及橫向厚度波動兩種[2]。一般來說,影響帶鋼厚度波動的因素很多,歸結起來主要有軋輥、軋制工藝、熱軋原料、操作工的操作技能等。為提高用戶滿意度,必須加強厚度質量方面的管控力度,如降低厚度異常卷率、提高C級(用戶級)厚度合格率等。目前攀鋼HC冷軋機厚度控制主要影響因素有以下幾類。
攀鋼冷軋廠主軋機的原料是由熱軋板廠提供,熱軋來料的化學成分的均勻性和厚度、硬度的均勻性對軋機出口帶鋼的厚度有不同程度的影響。
3.1.1 化學成分均勻性的影響
熱軋卷的化學成分均勻性,直接影響到帶鋼性能的均勻性。對于任意的一卷熱軋原料而言,其冷軋軋制工藝參數是預先設定好的。當帶鋼的性能不均時,特別是沿寬度方向的不均勻,將直接影響冷軋時的軋制壓力在輥縫區的分布,從而使軋出帶鋼的厚度產生波動。
3.1.2 來料厚度波動的影響
入口帶鋼厚度沿長度方向的變化則使實際壓下量產生波動,會引起軋制壓力的變化,從而將直接影響出口的帶鋼厚度。同時,由于冷軋是等比例凸度變化,熱軋原料的板凸度直接影響到冷軋機出口帶鋼的橫向厚度精度。
3.1.3 來料硬度波動的影響
當熱軋來料有硬度波動時,AGC無法消除,而且硬度波動會導致下一機架張力發生波動,使得厚度偏差幅度增加,造成軋制力和張力急劇波動,進而產生厚度偏差。
酸軋聯機以來,由于焊縫質量不穩定,為了減少焊縫斷帶帶來的不利因素,軋機主操對通過軋機機組的焊縫進行手動干預控制,目的是對焊縫區域進行增厚,以達到減少軋機過焊縫的斷帶率,但是焊縫區域的厚度超差增加。輥縫的干預量隨著軋制規格的減薄而增加,變形量越大,出口規格越薄,控制量越大,干預量在設定出口厚度的基礎上增加約0.2mm~0.4mm。一般來說控制后,出口厚度超差(超過設定出口厚度±3%)的長度大約為10m~60m,這10m~60m主要集中在上一卷帶尾處,而下一卷帶頭處很少,大約只有0~20m。對于出口厚度來說,出口厚度最多超過設定厚度0~0.4mm,一般是超厚,很少有超薄的現象。
一般來說,軋制工藝參數主要有軋制力、張力、軋制速度、變形量等。就攀鋼冷軋廠主軋機而言,軋制速度對軋出帶鋼厚度的影響除通過改變摩擦系數途徑外,還由于軋制速度的變化將影響到支承輥油膜軸承油膜厚度的變化。當軋制速度增加時,油膜厚度增加,結果減小了軋機的實際輥縫而使帶鋼厚度減小。因此,軋制時應盡可能縮短加減速所經的時間,同時配以適當的調整壓下,以減少軋制速度的影響。
通過上述分析,結合我廠冷軋機組目前的現狀,為提高冷軋產品的厚度精度,可采取的有效措施如下:(1)結合軋制工藝要求,制定合理的冷卻、潤滑工藝要求,保證軋制過程的冷軋與潤滑效果。(2)優化軋輥磨削的操作和工藝要求。(3)優化酸軋機組的速度和活套量的控制,以減少軋制過程中的速度變化頻率。(4)熱軋廠供冷軋用熱軋產品時,精心操作,以保證帶鋼的厚度精度。(5)開展軋機操作工的技術交流,提高操作技能,減少由于操作技能原因造成的厚度波動。
目前攀鋼HC冷連軋機的厚度控制能力不強,厚度控制系統以及常用調控手段均存在不少問題,使得該套軋機的厚度控制水平偏低。分析表明,影響該軋機厚度控制精度的因素眾多,需要從設備的維護、關鍵設備的升級改造、正確的操作方法等各方面綜合考慮,才能保證產品質量,滿足高品質家電產品的使用要求。
[1]王昕,王平.激光測速在冷軋帶鋼厚度控制中的應用[J].寶鋼技術,2007(5):12.
[2]徐鶴賢.冷軋鋼帶厚度及其控制工藝探討[J].特鋼技術,2000(3):4.