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    熱軋平整機(jī)組挫傷缺陷控制的研討

    2018-05-16 01:51:16李波
    科學(xué)與技術(shù) 2018年19期
    關(guān)鍵詞:控制

    李波

    摘要:熱軋平整由于來(lái)料帶鋼表面有嚴(yán)重的氧化層,但沒(méi)有配置如冷軋平整的輥縫潤(rùn)滑,造成其工作輥出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。工作輥磨損不僅增加了輥耗,而且改變了工作輥輥形和輥縫的形狀,進(jìn)而影響帶鋼的斷面形狀和板形質(zhì)量。因此,研究熱軋平整機(jī)工作輥的磨損演變規(guī)律十分必要。鑒于此,本文主要分析熱軋平整機(jī)組挫傷缺陷控制。

    關(guān)鍵詞:熱軋平整機(jī)組;挫傷缺陷;控制

    中圖分類(lèi)號(hào):TU756 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

    1、平整分卷機(jī)組概況

    機(jī)組生產(chǎn)的主要鋼種有:碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、高耐候結(jié)構(gòu)鋼、集裝箱板、高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼、管線(xiàn)鋼、鍋爐及壓力容器用鋼、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼、船體用結(jié)構(gòu)鋼、超低碳鋼、熱軋雙相鋼等。

    抗拉強(qiáng)度:max. 1200 MPa;屈服強(qiáng)度:max. 850 MPa

    按生產(chǎn)計(jì)劃,用吊車(chē)把臥式存放的鋼卷從鋼卷庫(kù)吊放到平整分卷機(jī)組入口步進(jìn)梁上料卷位上,上料時(shí)人工進(jìn)行以下各項(xiàng)核對(duì)工作:1)來(lái)料鋼卷是否與生產(chǎn)計(jì)劃符合;2)來(lái)料鋼卷溫度是否低于80°C;3)來(lái)料鋼卷是否按要求放置在上料卷位中心位置的±200mm范圍內(nèi)。4)來(lái)料鋼卷不得有嚴(yán)重的浪形或翹曲;5)來(lái)料鋼卷內(nèi)圈是否卷繞緊密,無(wú)明顯的松卷及塌卷現(xiàn)象;當(dāng)以上各項(xiàng)中有任何一項(xiàng)不滿(mǎn)足要求時(shí),該鋼卷不能進(jìn)入機(jī)組進(jìn)行生產(chǎn),須調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃、重新吊放或吊走。

    當(dāng)入口步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)處于下極限位置時(shí),通知吊車(chē)可以上卷,若機(jī)組原料庫(kù)有三級(jí)管理系統(tǒng),則吊車(chē)上料作業(yè)與入口步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)作應(yīng)相互連鎖。

    入口步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)將鋼卷運(yùn)送至地輥站(鋼卷準(zhǔn)備站),運(yùn)送過(guò)程中通過(guò)光電開(kāi)關(guān)及步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)上的編碼器自動(dòng)計(jì)算出所運(yùn)送鋼卷的中心偏移量,據(jù)此調(diào)整入口步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)的行程,將鋼卷放置在接近地輥站中心的位置。

    鋼卷輸送到地輥站,需要剪切頭部時(shí),由操作人員將壓緊輥擺下靠上鋼卷并壓住鋼卷外圈、帶鏟頭的壓輥擺動(dòng)靠上鋼卷、轉(zhuǎn)動(dòng)地輥將捆帶鏟斷。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)地輥,將帶鋼頭部經(jīng)壓輥送切頭剪,手動(dòng)操作完成一次剪切或以半自動(dòng)操作完成多次剪切。切頭完成后,轉(zhuǎn)動(dòng)地輥使帶鋼回縮,壓緊輥擺至待命位置。地輥站的切頭操作,可借助攝像頭及工業(yè)電視在入口操作室中進(jìn)行。

    入口鋼卷運(yùn)輸車(chē)鞍座上升從地輥站接受鋼卷并升至上極限、小車(chē)前進(jìn)至對(duì)中站、前進(jìn)過(guò)程中通過(guò)一個(gè)光電管和走行方向上的編碼器將鋼卷于寬度方向上再一次準(zhǔn)確對(duì)中,在對(duì)中站通過(guò)一個(gè)光電管和小車(chē)升降油缸上的位移傳感器進(jìn)行高度自動(dòng)對(duì)中,對(duì)中完成后停止并等待上卷信號(hào)。

    2、挫傷缺陷的成因

    工作輥的磨損問(wèn)題是由工作輥與軋制帶鋼之間的產(chǎn)生摩擦造成的,其常見(jiàn)的磨損主要分為:顆粒磨損、疲勞磨損、粘著磨損和腐蝕磨損等四類(lèi),上述四類(lèi)磨損問(wèn)題主要取決于工作輥的工作條件,并可能同時(shí)存在多種磨損問(wèn)題。一般而言,平整機(jī)工作輥磨損主要是由顆粒磨損和疲勞磨損造成的,其中顆粒磨損主要是由于帶鋼卷曲冷卻過(guò)程中表面形成的氧化鐵皮造成的,氧化鐵皮隨著帶鋼進(jìn)入到平整機(jī),在工作輥?zhàn)饔昧ο滦纬傻乃槠a(chǎn)生的磨粒不斷對(duì)工作輥輥面進(jìn)行磨削,最終產(chǎn)生顆粒磨損。疲勞磨損主要是由于工作輥運(yùn)行一段時(shí)間之后,輥面會(huì)產(chǎn)生褶皺不平的紋理,這就導(dǎo)致發(fā)生接觸疲勞磨損。

    氧化鐵皮主要包括黑色氧化鐵皮和黃褐色的氧化鐵皮構(gòu)成,黑色氧化鐵皮主要成分是氧化鐵,其是在帶鋼進(jìn)入精軋機(jī)組前經(jīng)高壓 水除鱗之后形成;而黃褐色的氧化鐵皮是在 680 度卷取后自然冷卻下形成的,主要形成與帶鋼邊部,因?yàn)檫叢拷佑|的氧氣更充分,氧化物的成分更為復(fù)雜,氧化物成分的不同導(dǎo)致輥身方向與帶鋼邊部區(qū)域和中部區(qū)域產(chǎn)生不同程度的磨損。

    3、熱軋平整機(jī)組挫傷缺陷控制對(duì)策

    合理調(diào)整生產(chǎn)線(xiàn)精軋機(jī)與卷取間的張力,是控制挫傷缺陷的手段之一。即對(duì)于不易出現(xiàn)頭部拉窄的鋼種可以加大張力值;對(duì)于可能會(huì)出現(xiàn)拉窄問(wèn)題的鋼種,少量增加張力值,與后續(xù)與平整工序溝通,不斷優(yōu)化卷取張力值,直至最優(yōu)。但挫傷缺陷的產(chǎn)生,主要是鋼卷在熱態(tài)至冷態(tài)過(guò)程中形成的層間隙造成的,是原料熱卷冷縮現(xiàn)象及卷取張力值波動(dòng)綜合作用影響下的結(jié)果。單純的調(diào)整卷取張力會(huì)有效改善鋼卷在熱態(tài)下內(nèi)圈的松緊程度,但并不能完成杜絕此類(lèi)缺陷,后續(xù)隨著熱態(tài)鋼卷的冷縮性及板形等多因素影響,特別是薄、軟帶鋼在平整工序生產(chǎn)時(shí),仍會(huì)出現(xiàn)挫傷問(wèn)題,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤及借鑒其他鋼廠(chǎng)經(jīng)驗(yàn),提出幾點(diǎn)改善措施;(1)選取同規(guī)格的馬口鐵鋼種為例,為減少挫傷缺陷,對(duì)卷取區(qū)域張力值的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,具體如下表 1。(2)通過(guò)觀(guān)察、研究挫傷產(chǎn)生的規(guī)律,產(chǎn)生挫傷時(shí)開(kāi)卷機(jī)卷筒都會(huì)有不同程度的反向轉(zhuǎn)動(dòng),利用預(yù)先反作用原理,入口自動(dòng)或手動(dòng)上卷時(shí)通過(guò)卷筒的膨脹與卷筒的正轉(zhuǎn)相配合,將鋼卷內(nèi)圈脹緊并轉(zhuǎn)緊,也可采用多次膨脹達(dá)到內(nèi)圈緊實(shí)的目的。(3)平整張力及速度的優(yōu)化控制:張力及速度的突變是平整造成挫傷的重要原因之一;故較小的張力及穩(wěn)定的速度是控制挫傷的較好手段,張力過(guò)大會(huì)造成挫傷缺陷,過(guò)小會(huì)導(dǎo)致鋼卷跑偏影響穩(wěn)定生產(chǎn),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況保證不影響穩(wěn)定的前提下盡量降低開(kāi)卷張力,降低建張的加速度值,啟車(chē)后恒速軋制,避免多次啟停車(chē)或頻繁提速降速等措施。

    表1 卷取張力值參數(shù)優(yōu)化對(duì)比

    (4)降低穿帶速度,提高穿帶成功率。實(shí)踐表明,較低的鋼卷穿帶速度會(huì)一定程度上降低原料鋼卷的松卷狀況,故在不影響生產(chǎn)效率的前提下,降低穿帶速度是控制挫傷的措施之一;還有就是由于設(shè)備或操作問(wèn)題,會(huì)造成穿帶不成功的現(xiàn)象,進(jìn)而造成鋼卷多次穿帶而造成原料卷松卷挫傷情況,故應(yīng)解決此類(lèi)問(wèn)題造成的影響。(5)通過(guò)設(shè)備功能的優(yōu)化改進(jìn);因?yàn)樵叫〉拈_(kāi)卷張力對(duì)松卷鋼卷挫傷的控制越有效,當(dāng)小張力開(kāi)卷會(huì)造成帶鋼在平整入口段跑偏問(wèn)題,故可以利用張力輥的工藝原理,將平整入口段的矯直輥及深彎輥輔助投入,分段建張,達(dá)到減少?gòu)埩Φ哪康?。?)固化操作人員的操作習(xí)慣;在實(shí)際生產(chǎn)中,我們發(fā)現(xiàn)在同樣的設(shè)備條件及工藝條件等外界條件下,不同的操作工控制上是有差異的,所以在完善工藝及設(shè)備措施后,應(yīng)固化操作人員的操作習(xí)慣。

    總之,針對(duì)熱軋帶鋼,特別是薄規(guī)格帶鋼,因?qū)优c層的間隙原因造成開(kāi)卷時(shí)出現(xiàn)的挫傷問(wèn)題,本文進(jìn)行細(xì)致的研討,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤及借鑒其他鋼廠(chǎng)經(jīng)驗(yàn),提出幾點(diǎn)有效改善挫傷缺陷的思路及建議,旨在解決挫傷問(wèn)題對(duì)熱軋平整線(xiàn)的影響,進(jìn)而達(dá)到提升熱軋薄規(guī)格產(chǎn)品表面質(zhì)量的目的。

    參考文獻(xiàn)

    [1]張明生. 熱軋平整機(jī)組挫傷缺陷控制的研討[A]. 中國(guó)金屬學(xué)會(huì).第十一屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集——S05.金屬材料深加工[C].中國(guó)金屬學(xué)會(huì):中國(guó)金屬學(xué)會(huì),2017:4.

    [2]王賀建.平整機(jī)工作輥磨損問(wèn)題防護(hù)[J].中國(guó)金屬通報(bào),2017(04):58+57.

    [3]張明生,孫騰飛.熱軋平整機(jī)組挫傷缺陷控制的研討[J].中國(guó)冶金,2017,27(02):50-52.

    [4]張杰,許煥賓,李洪波,劉會(huì)聰,周一中.熱軋帶鋼平整機(jī)工作輥的不均勻磨損及其降低措施[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,42(06):1611-1616.

    (作者單位:攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩維修中心)

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