冷軋廠6輥可逆冷軋機斷帶事故分析

谷國剛 蔣 鵬 趙麗明 谷國華

(山東泰山鋼鐵集團有限公司研究所，山東271199)

冷軋廠6輥可逆冷軋機斷帶事故分析

谷國剛 蔣 鵬 趙麗明 谷國華

(山東泰山鋼鐵集團有限公司研究所，山東271199)

通過對軋機斷帶樣品的金相、硬度、厚度等的檢測分析，找出了6輥可逆冷軋機斷帶事故產(chǎn)生的原因，對斷帶事故的預(yù)防，提高生產(chǎn)效率具有重要意義。

斷帶；6輥可逆；冷軋機

冷軋過程中鋼板斷帶造成軋制中斷，容易引起軋機工作輥表面劃傷，損壞軋制設(shè)備，嚴重的會造成軋輥脫皮失效，影響機組的正常生產(chǎn)運行，增加軋制成本。

泰鋼冷軋廠軋制機組擁有6臺6輥可逆冷軋機，產(chǎn)品最薄厚度規(guī)格為0.15 mm，寬度范圍為750～1550 mm。近期生產(chǎn)材質(zhì)為SPCC的冷軋板時，在軋制第三道次過程中發(fā)生斷帶事故，第三道變形為1.76～1.34 mm，軋制壓力為8.2 MN，入口張力為140 kN，出口張力為130 kN，速度為800 m/min，勻速軋制?，F(xiàn)場對軋制斷帶樣品進行了取樣分析。

1 試驗方法

對斷帶樣品進行宏觀分析，截取金相試樣，用GX51金相顯微鏡進行金相檢測；采用維氏硬度計對鋼板硬度進行檢測；采用數(shù)顯外徑千分尺對樣品各部位厚度進行測量。

2 試驗結(jié)果

2.1 宏觀檢測

宏觀檢測發(fā)現(xiàn)鋼板斷帶部位一面存在密集的、形狀不規(guī)則的壓痕，壓痕底部存在正常的鋼板軋制花紋，壓痕區(qū)凸出高的部位存在不規(guī)則的橫向條紋，另一面表面相對較光滑、平整。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在壓痕的一面為鋼板軋制過程中的下表面，較為光滑、平整的一面為鋼板軋制過程中的上表面，如圖1所示。

(a) 鋼板下表面(b)鋼板上表面圖1 鋼板斷帶試樣宏觀形貌圖Figure 1 Macro morphology of sample from the strip break

2.2 金相分析

金相檢測結(jié)果見表1，可見該樣品基體內(nèi)非金屬夾雜物、組織狀態(tài)基本正常。

金相檢測圖如圖2所示，觀察發(fā)現(xiàn)，在壓痕區(qū)低的部位其組織的塑性變形流線較為密集，壓痕區(qū)高的部位其組織的塑性變形流線密集程度相對較小，也就是說壓痕低的部位鋼板變形量較大，壓痕高的部位鋼板變形量相對較小。顯微測量鋼板壓痕高的部位厚度為1.61 mm，壓痕低的部位厚度僅為0.97 mm。

2.3 硬度檢測

硬度檢測結(jié)果見表2。

表1 金相檢測結(jié)果Table 1 Metallographic test result

(a)壓痕區(qū)低的部位(×100)(b)壓痕區(qū)高的部位(×100)圖2 試樣金相檢測圖片F(xiàn)igure 2 Picture of sample in metallographic test

表2 硬度檢測結(jié)果Table 2 Hardness test result

由表2硬度檢測結(jié)果可知，經(jīng)過2個道次的冷軋軋制，材料硬度平均值為187HV，說明材料的硬度基本正常。

2.4 厚度檢測

厚度檢測位置及檢測結(jié)果如圖3所示。

圖3 厚度檢測位置及檢測結(jié)果Figure 3 Test position of thickness and test result

由圖3可知，A點厚度為1.33 mm，B點厚度為1.703 mm，C點厚度為1.29 mm。

3 原因分析

3.1 斷帶事故原因

金相檢測材料基體內(nèi)非金屬夾雜物、組織狀態(tài)以及材料的硬度都基本正常，說明此次斷帶事故與原材料基體內(nèi)非金屬夾雜物、組織等無關(guān)。第三道次軋制入口張力為140 kN，出口張力為130 kN，張力比較大，厚度檢測發(fā)現(xiàn)該部位鋼板厚度較薄，且鋼板表面不平整，存在壓痕，造成摩擦力增大，因此引起鋼板軋制速度瞬間降低，張力瞬間增大，造成斷帶事故。

3.2 產(chǎn)生壓痕原因

通過厚度測量A點厚度為1.33 mm，B點厚度為1.703 mm，第三道次變形是由1.76～1.34 mm，目標厚度為1.34 mm，因此可以確定沿A點橫向方向處為第三道次輥縫位置，B點以及附近的壓痕缺陷沒有經(jīng)過第三道次輥縫，說明此壓痕缺陷在第三道次軋制以前就存在。C點厚度為1.29 mm，該位置沒有經(jīng)過第三道次軋制，但其厚度遠遠小于第二道次的目標厚度，比第三道次的目標厚度還要薄。鋼板變薄是由于在軋制過程中軋制力增大造成的。因軋輥表面彈性變形不同，軋制力突然增大，軋輥承受不了，影響了軋輥表面平整，造成鋼板表面產(chǎn)生壓痕。由于軋制力是受AGC液壓電腦控制系統(tǒng)控制的，因此軋制力突然增大是由于電控系統(tǒng)瞬間失效造成的。由于電控系統(tǒng)瞬間失效造成軋制力突然增大，影響軋輥表面平整，產(chǎn)生壓痕缺陷。

通過以上分析推斷，鋼板表面的壓痕缺陷是由于異物壓入造成的可能性很小，但不能完全排除。

4 結(jié)論

(1)此次斷帶事故是由于鋼板表面存在壓痕缺陷造成的。

(2)壓痕缺陷是由于電控系統(tǒng)瞬間失效，導(dǎo)致軋制力突然增大，影響了軋輥表面平整造成的。

編輯 陳秀娟

Strip Break Accident Analysis of Six Roller Reversible Cold Rolling Mill

GuGuogang,JiangPeng,ZhaoLiming,GuGuohua

Through analyzing the metallographic, the hardness and the thickness of sample of strip break to find out the accident causes of six roll reversing cold rolling mill. It has significance for preventing the strip break accident and improving the production efficiency.

strip break; 6-roller reversible; cold rolling mill

2017—04—05

TG333.7+2

B