連退爐帶鋼跑偏的分析與控制

劉 剛，王智增

（河鋼邯鋼邯寶冷軋廠，河北 邯鄲 056000）

邯寶冷軋廠連續(xù)退火爐采用國際先進(jìn)的DREVER技術(shù)，在整個爐區(qū)當(dāng)中，帶鋼的總長度為約為2500m，爐區(qū)內(nèi)主要分為七大區(qū)域，分別為預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、均熱區(qū)、冷卻區(qū)、時效區(qū)、總冷區(qū)以及水淬區(qū)。生產(chǎn)規(guī)格為0.3mm～2.5mm厚度，900mm～2080mm寬度，在鋼種當(dāng)中由超深沖鋼到高強(qiáng)度TRIP鋼。

由于鋼種規(guī)格跨度較大、連退爐生產(chǎn)線較長的特點(diǎn)，容易出現(xiàn)爐內(nèi)帶鋼跑偏的問題產(chǎn)生，一旦發(fā)生爐內(nèi)帶鋼跑偏的現(xiàn)象，輕則停車，重則爐內(nèi)斷帶。本文根據(jù)連退爐帶鋼跑偏的分析與控制，以及爐內(nèi)帶鋼跑偏的幾個主要原因進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)了幾個處理爐內(nèi)帶鋼跑偏的措施，為解決爐內(nèi)帶鋼跑偏問題帶來的事故。

1 跑偏原因分析

1.1 來料板型單邊浪型嚴(yán)重或者存在鐮刀彎

當(dāng)板帶寬度方向與輥面接觸良好時，板帶在寬度方向的受力均勻，不會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象；當(dāng)板帶寬度方向存在對稱性浪型時，雖然板帶沿寬度方向受力不均，但是由于對稱性，對稱浪型處受力相互抵消，也不會出現(xiàn)帶鋼跑偏現(xiàn)象；一旦帶鋼的某一方向出現(xiàn)波浪型的情況，則單邊的受力不均勻，帶鋼就會朝向某一方向進(jìn)行運(yùn)動，進(jìn)而使帶鋼產(chǎn)生跑偏的現(xiàn)象。另外，當(dāng)來料板型在軋制過程中存在鐮刀彎形狀時，在慣性產(chǎn)生的情況下，會發(fā)生機(jī)械跑偏現(xiàn)象。

因此，板帶爐內(nèi)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象是由于來料板型的單邊浪和鐮刀彎造成的，并且是最主要的原因之一，根據(jù)統(tǒng)計，在爐區(qū)跑偏問題當(dāng)中，入口板帶浪型為主要形成問題，占總跑偏問題的70%以上。

1.2 寬規(guī)格和硬鋼容易導(dǎo)致爐內(nèi)跑偏

對于不同的鋼種與跑偏也有不同的關(guān)系，一般情況下，軟鋼在生產(chǎn)過程中板帶寬度方向與輥面接觸良好，不容易發(fā)生跑偏現(xiàn)象，而硬鋼屬于加工硬化，由于材質(zhì)較硬，因此在生產(chǎn)過程中較容易發(fā)生跑偏現(xiàn)象如圖1。

不同規(guī)格的跑偏與帶鋼是有一定的聯(lián)系性，在一定的情況下，窄帶剛較為寬帶鋼更加容易產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象，這是因?yàn)檫B退爐輥在進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，存在階梯狀凸度，中間部分平輥的距離較寬，但是，在運(yùn)用窄鋼帶是，預(yù)防鋼帶跑偏的凸度輥不會起到作用，因此，很容易發(fā)生鋼帶跑偏現(xiàn)象，如圖2。

圖1 跑偏與鋼種的關(guān)系

圖2 跑偏與規(guī)格的關(guān)系

1.3 帶鋼在爐內(nèi)褶皺導(dǎo)致帶鋼跑偏

連退生產(chǎn)線最大的事故是帶鋼在爐內(nèi)產(chǎn)生的褶皺，輕則爐區(qū)帶鋼跑偏嚴(yán)重導(dǎo)致停車，重則爐內(nèi)斷帶。而褶皺與跑偏的關(guān)系相當(dāng)于板帶單邊浪型與跑偏的關(guān)系和規(guī)格與跑偏關(guān)系的綜合，當(dāng)板帶出現(xiàn)褶皺時，帶鋼的接觸面與出現(xiàn)褶皺的位置接觸不良，這樣很容易產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象，另外，由于帶鋼產(chǎn)生褶皺以后，寬度就逐漸變窄，從而使變窄的帶鋼容易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

引起板帶在爐內(nèi)褶皺的主要原因有：①爐內(nèi)各區(qū)域張力設(shè)定不合理，同樣的板帶溫度，張力過大的可能會導(dǎo)致爐內(nèi)帶鋼褶皺；②爐內(nèi)的速度急升急降，在爐子熱慣性的作用下導(dǎo)致爐內(nèi)的溫度急劇上升，把板帶燒褶；③爐區(qū)事故停車時，根據(jù)不同的規(guī)格制定相應(yīng)的起線標(biāo)準(zhǔn)，如果起線標(biāo)準(zhǔn)不合理，導(dǎo)致爐內(nèi)帶鋼褶皺。

1.4 帶鋼在爐內(nèi)跑偏后的控制不當(dāng)

可能因某些原因，帶鋼在爐內(nèi)發(fā)生了不同程度的跑偏現(xiàn)象，此時，生產(chǎn)線的控制極為重要，例如，爐內(nèi)的張力調(diào)整、速度調(diào)整、溫度控制等，如果處理方法不當(dāng)?shù)脑挘坏粫p輕跑偏量，還會加重跑偏的可能性，因此，生產(chǎn)過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)極為重要。

2 跑偏控制措施

2.1 加強(qiáng)入口板型的監(jiān)控，提早采取措施防止?fàn)t內(nèi)跑偏

連退線爐區(qū)的入口是入口活套，可存留帶鋼1000m，因此入口焊接人員在焊接結(jié)束后，需要嚴(yán)密監(jiān)測來料板型情況，并且將詳細(xì)的情況反映到出口，根據(jù)出口的具體情況來進(jìn)行爐內(nèi)張力控制，以及爐區(qū)速度、溫度來防治鋼帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

①對于中浪和輕微的對稱性雙邊浪，這種情況，跑偏現(xiàn)象一般不會發(fā)生，這就需要對爐區(qū)內(nèi)的速度、張力以及溫度的穩(wěn)定性進(jìn)行維護(hù)即可。②對于較為嚴(yán)重性的單邊浪、雙邊浪的情況，必須適當(dāng)?shù)膶t內(nèi)板張力進(jìn)行適當(dāng)增加，不需要過大，這樣可以防止帶鋼出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象，并且逐步降低爐區(qū)速度，防止出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。③對于鐮刀彎現(xiàn)象，嚴(yán)重的鐮刀彎必須停車將其切除，對于不是很嚴(yán)重的鐮刀彎，需要逐步降低爐區(qū)速度來防止或者減輕跑偏的發(fā)生。

2.2 合理安排規(guī)格過渡，有針對性的控制硬鋼參數(shù)，防止跑偏

當(dāng)生產(chǎn)過程中需要規(guī)格變化時，寬帶鋼焊接窄帶鋼或者是窄帶鋼焊接寬帶鋼，寬度變化需要有一定的標(biāo)準(zhǔn)，否則變化過大時，會直接導(dǎo)致跑偏的發(fā)生，下面是連退線寬度變化標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)帶鋼由寬變窄時，

當(dāng)厚度＜0.6mm時，寬度變化＜15%

當(dāng)0.6≤厚度≤1.0mm時，寬度偏差＜20%

當(dāng)厚度＞1.0mm時，寬度偏差小于25%

當(dāng)帶鋼由窄變寬時，

當(dāng)厚度＜0.6mm時，寬度變化＜10%

當(dāng)0.6≤厚度≤1.0mm時，寬度偏差＜15%

當(dāng)厚度＞1.0mm時，寬度偏差小于20%

生產(chǎn)硬鋼時，必須保證板帶與爐內(nèi)軋輥表面的良好接觸。此時，有必要提高爐內(nèi)的張力，以保證板帶與軋輥表面的接觸，防止?fàn)t內(nèi)帶鋼的偏差。

2.3 制定相應(yīng)的措施，防止因爐內(nèi)帶鋼褶皺而導(dǎo)致的帶鋼跑偏

①合理設(shè)定爐內(nèi)張力，防止因張力布局不合理導(dǎo)致的爐內(nèi)帶鋼褶皺爐區(qū)加上前后的張緊輥共分11個張力區(qū)域，分別為3#張緊區(qū)、預(yù)熱加熱1區(qū)、加熱2區(qū)、加熱3區(qū)、均熱區(qū)、快冷區(qū)、過時效1區(qū)、過時效2區(qū)、過時效3區(qū)、終冷區(qū)、6#張緊區(qū)。之前的張力值普遍的規(guī)律為3#、6#張緊區(qū)的張力值一樣，并且較大，加熱1-加熱3區(qū)張力值一樣，均熱段張力值較加熱段小，快冷段張力值最大，過時效1-終冷區(qū)的張力值一樣，并且較加熱段張力值較大。然而，按照上述的張力規(guī)律，爐內(nèi)經(jīng)常發(fā)生跑偏現(xiàn)象，經(jīng)過長時間的經(jīng)驗(yàn)積累，發(fā)現(xiàn)了，根據(jù)不同規(guī)格的帶鋼需要不同的張力臺階分布。②合理制定爐區(qū)速度控制標(biāo)準(zhǔn)，防止?fàn)t區(qū)速度急劇上升或下降。每次都不能將速度提高過快。應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。③合理制定起停線標(biāo)準(zhǔn)，防止?fàn)t內(nèi)帶鋼出現(xiàn)熱瓢曲或者冷瓢曲而發(fā)生跑偏現(xiàn)象，經(jīng)過長時間的摸索，車間總結(jié)出了一套詳細(xì)的起停線標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容是根據(jù)不同鋼種、不同規(guī)格制定相應(yīng)的停起車參數(shù)，按照參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)便可以有效的防止褶皺的發(fā)生。

3 結(jié)語

通過以上分析和措施的制定，很好的降低了因爐內(nèi)帶鋼跑偏導(dǎo)致的爐區(qū)停車、斷帶事故，為連退線的穩(wěn)定運(yùn)行給與了極大地保證，取得了很好的效果和經(jīng)濟(jì)效益。