粗軋鐮刀彎調(diào)整控制方法

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(gè)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?jiān)谏a(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(shí)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(shí)變化。下面就對(duì)不同情況下的鐮刀彎狀態(tài)，而對(duì)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。

1 粗軋鐮刀彎的影響因素

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(gè)方面。下面分別對(duì)這三方面的因素進(jìn)行簡要的介紹。

1.1 來料因素

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?jiān)蛟斐傻模绯姿於氯垯C(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(shí)造成的尺寸缺陷，而楔形指的是寬度方向的厚度不均。

1.2 軋輥因素

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(shí)打滑，兩側(cè)延伸不均。

1.3 設(shè)備因素

設(shè)備因素包含的種類較多，比如設(shè)備對(duì)中度（側(cè)導(dǎo)板對(duì)中度，錘頭立輥對(duì)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。

1.4 外部因素

比如軋制計(jì)劃的編排不合理，相鄰鋼種差異較大，也會(huì)對(duì)鐮刀彎產(chǎn)生一定的影響。

2 控制措施

（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(shí)間，減小兩側(cè)溫差。改善粗軋封水效果，減少對(duì)由漏水造成的不均勻冷卻；加強(qiáng)日常檢查，對(duì)堵塞的水嘴要及時(shí)清理。

（2）嚴(yán)格把關(guān)來料尺寸精度，對(duì)超過規(guī)定范圍的板坯禁止入爐。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)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(shí)避免R1R2兩臺(tái)軋機(jī)同時(shí)更換新輥使用。

（4）優(yōu)化二級(jí)壓下負(fù)荷分配，對(duì)易發(fā)生打滑的道次適當(dāng)減小壓下量。

（5）加強(qiáng)對(duì)軋制過程中AGC（液壓壓下）和EGC（電動(dòng)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(shí)間同步；觀察兩側(cè)EGC位置，EGC有偏差時(shí)，及時(shí)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(duì)軋制狀態(tài)的影響不會(huì)有太大差別。

（6）完善對(duì)中設(shè)備的標(biāo)定方法措施，規(guī)范標(biāo)定周期制度，對(duì)SSP錘頭、E1、E2增加中線調(diào)整功能，便于軋制過程中及時(shí)調(diào)整。利用檢修時(shí)間及時(shí)調(diào)整不滿足要求的對(duì)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(jì)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(shí)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(yàn)總結(jié)，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際和備輥情況，制定更加合理軋制計(jì)劃。

3 常見的鐮刀彎類型

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)。

4 調(diào)平原理

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(huì)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(dòng)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(duì)性的修正，即鐮刀彎控制。軋機(jī)的實(shí)際控制方式為，下輥保持水平不動(dòng)，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(yùn)動(dòng)形式，實(shí)現(xiàn)水平輥縫的調(diào)整。京唐熱軋1580生產(chǎn)線粗軋控制臺(tái)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(shí)傳動(dòng)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

5 水平值調(diào)整方法

5.1 C型鐮刀彎的調(diào)整方法

C型鐮刀彎是指最普通的操作側(cè)鐮刀彎或傳動(dòng)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(dòng)側(cè)，則只需將水平值下壓，即操作側(cè)輥縫下壓，傳動(dòng)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(dòng)側(cè)鐮刀彎，則將水平值抬起。

5.2 頭部硬彎的調(diào)整方法

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(dòng)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(dòng)側(cè)硬彎、尾部平直的狀態(tài)（假設(shè)此種狀態(tài)時(shí)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小（假設(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(dòng)側(cè)硬彎的效果，又保證了尾部的平直狀態(tài)不會(huì)受太大影響。

圖2 頭部硬彎

5.3 尾部硬彎的調(diào)整方法

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(shí)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小（假設(shè)終軋值為0），此時(shí)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(dòng)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

5.4 S型鐮刀彎的調(diào)整方法

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(shí)還要注意板坯楔形的控制。調(diào)整S彎要掌握一個(gè)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(dòng)則上抬終軋值，偏差越大則初始值與終軋值的差的絕對(duì)值越大。所以在調(diào)整S彎時(shí)，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(dòng)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(shí)減小終軋值到已計(jì)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。

5.5 整體跑偏的調(diào)整方法

出現(xiàn)整體偏移（圖5），多是由于對(duì)中設(shè)備不正導(dǎo)致，所以首先需要調(diào)整對(duì)中設(shè)備，側(cè)導(dǎo)板不能隨時(shí)調(diào)整，但E1E2立輥均有對(duì)中調(diào)整功能，可通過調(diào)整立輥對(duì)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(duì)中后，在咬入立輥時(shí)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(huì)出現(xiàn)整體傾斜，甚至還會(huì)出現(xiàn)尾部硬彎。出現(xiàn)傾斜軋制時(shí)，首先檢查側(cè)導(dǎo)板與立輥對(duì)中度的一致性，若側(cè)導(dǎo)板對(duì)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。

5.6 不規(guī)則鐮刀彎的控制方法

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(duì)中不良等等，關(guān)于這些原因本文開頭有所敘述。在實(shí)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(huì)有明顯改善。

6 結(jié)語

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(duì)中性、輥型合理性，溫度分布均勻性等對(duì)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(shí)間研究才能解決。而在實(shí)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(diǎn)。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。