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山東冶金20150313

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山東冶金20150313

第37卷第3期2015年6月

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山東冶金

ShandongMetallurgy

Vol.37No.3June2015

32

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冷軋重卷機組卷形不齊質(zhì)量問題分析*

肖志余1,李麗容2,劉

兵1,劉小寧1

(1武漢軟件工程職業(yè)學院,湖北武漢430205;2中南財經(jīng)政法大學武漢學院,湖北武漢430079)

要:統(tǒng)計表明,冷軋重卷機組帶鋼卷形不齊問題合金板和家電板比例最高,其次為普板和富士康板,鍍鋅板最低;剪邊

后卷形不齊比例升高;發(fā)生帶鋼卷形不齊的寬度、厚度敏感區(qū)分別是1201~1250mm和0.7~0.8mm。分析認為,導致帶鋼卷形不齊的主要因素是生產(chǎn)機組糾偏效果不良,圓盤剪切邊帶鋼產(chǎn)生蛇形浪以及機組輥系穩(wěn)定性差。采取改造機組糾偏裝置,在圓盤剪前加裝糾偏輥,改造機組輥系穩(wěn)定性等措施后,卷形不齊問題在一定程度上得到了改善。關鍵詞:冷軋帶鋼;重卷機組;卷形不齊圖分類:TG333.7+2

文獻標識碼:A

文章編號:1004-4620(2015)03-0032-02

1前言

系如表1所示。由表1可知,合金板和家電板重卷后不齊比例最高,占其鋼種總卷數(shù)的100%;其次為普板和富士康板,分別占其鋼種總卷數(shù)的63.28%和59.85%;鍍鋅板重卷后不齊比例最低,為11.05%。冷軋重卷機組卷形不齊問題在各鋼種中均有產(chǎn)生。

表1

鋼種普板鋅板合金板家電板富士康板

重卷機組作為冷軋帶鋼在包裝入庫前的最后一道生產(chǎn)工序,主要功能是改善帶鋼板型、帶鋼的力學性能并對帶鋼表面進行涂油;同時,根據(jù)用戶需求調(diào)整成品卷單重;對帶鋼寬度、厚度、表面擦痕、板形進行檢查并除去不合格部分;修整來料卷塔形、松卷、邊部彎曲等問題[1]。若冷軋帶鋼重卷后卷形不齊,將會影響鋼卷的包裝、運輸、銷售等,并造成帶鋼后續(xù)加工成形困難。本研究對冷軋帶鋼重卷機組卷形不齊的質(zhì)量問題進行分析,基于重卷機組生產(chǎn)工藝流程查找其產(chǎn)生原因,針對可能出現(xiàn)卷形不齊的生產(chǎn)環(huán)節(jié),提出相應的改進方案。

某冷軋廠重卷機組2013年6月卷形不齊統(tǒng)計

生產(chǎn)重卷卷形不齊數(shù)量

總卷數(shù)剪邊未剪邊合計3357241110259

1804897145

32322310

212801110155

重卷卷形不齊比例/%剪邊53.736.6381.8270.0055.98

未剪邊合計9.554.4218.1830.003.86

63.2811.0510010059.84

由表1還可以看出,普板、鋅板、合金板、家電板、富士康板,剪邊后重卷不齊比例均高于未剪邊的情況。這與重卷過程中剪邊造成帶鋼板型不良有一定聯(lián)系。2.2

與帶鋼厚度的關系

重卷后卷形不齊沿帶鋼厚度分布情況如表2所示:帶鋼厚度在0.7~0.8mm區(qū)間的鋼卷重卷之后卷形不齊比例最高,占到統(tǒng)計不齊鋼卷總數(shù)(468卷)的48.93%;其次是厚度在0.5~0.6mm區(qū)間的鋼卷,占15.38%;其余厚度區(qū)間,帶鋼越厚,所占比例越低。統(tǒng)計結(jié)果表明,0.7~0.8mm的厚度區(qū)間,是發(fā)生帶鋼卷形不齊的厚度敏感區(qū)。

表2

重卷后卷形不齊沿帶鋼厚度分布統(tǒng)計

重卷后卷形不齊數(shù)量帶鋼卷形不齊厚度/mm普板鋅板合金板家電板富士康板合計比例/%0.5~0.60.7~0.80.9~1.01.1~1.21.3~1.41.5~1.61.7~1.81.9~2.0

2480421515121212

15261780455

011000000

100000000

231120001406

72229592315301723

15.3848.9312.614.913.216.413.634.91

2卷形不齊質(zhì)量問題分析

冷軋重卷機組卷形不齊主要表現(xiàn)為內(nèi)塔形、層間塔形、外塔形、松卷、塌卷等5種類型。根據(jù)其發(fā)生位置,內(nèi)塔形表現(xiàn)為鋼卷內(nèi)圈發(fā)生向外溢出;層間塔形表現(xiàn)為整個鋼卷側(cè)面不平齊;外塔形表現(xiàn)為鋼卷外圈發(fā)生向外溢出;松卷表現(xiàn)為鋼卷內(nèi)圈3圈以上松塌;塌卷表現(xiàn)為整個鋼卷塌扁[2]。

對某冷軋廠重卷機組生產(chǎn)線進行了調(diào)查,跟蹤記錄了2013年6月809卷鋼分卷重卷后的卷形情況,分卷重卷之后的鋼卷共1329卷,其中468卷發(fā)生卷形不齊,占總鋼卷數(shù)的35.21%。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)對卷形不齊與鋼種、厚度、寬度、剪邊等的關系進行了統(tǒng)計分析。2.1

與帶鋼鋼種及剪邊的關系

重卷后卷取不齊與帶鋼鋼種及是否剪邊的關

*武漢市教育局教學研究項目(2013157)。收稿日期:2015-02-27作者簡介:肖志余,女,1982年生,2011年畢業(yè)于武漢科技大學材料學專業(yè),碩士,F(xiàn)為武漢軟件工程職業(yè)技術(shù)學院講師,從事軋制過程計算機控制及模具設計方向研究及教學工作。


肖志余等冷軋重卷機組卷形不齊質(zhì)量問題分析2015年第3期

2.3與帶鋼寬度的關系

重卷后卷形不齊沿帶鋼寬度分布情況如表3所

示:帶鋼寬度在1201~1250mm區(qū)間的鋼卷重卷后卷形不齊比例最高,占到統(tǒng)計卷取不齊鋼卷總數(shù)(468卷)的26.07%;其次是寬度在1251~1300mm區(qū)間內(nèi)的鋼卷,占17.95%;其余寬度區(qū)間,帶鋼越窄,重卷后卷形不齊所占比例越低。統(tǒng)計結(jié)果表明,1201~1250mm的寬度區(qū)間,是發(fā)生帶鋼卷形不齊的寬度敏感區(qū)。

表3

重卷后卷形不齊沿帶鋼寬度分布統(tǒng)計

帶鋼

重卷后卷形不齊數(shù)量

卷形不齊

寬度/mm普板鋅板合金板家電板富士康板合計比例/%900~950760021347.26951~1000

13

5007255.341001~1050289007449.401051~1100385000439.191101~115020800214910.471151~120038600236714.321201~12504325424812226.071251~130025

16

7

8

28

84

17.95

通過以上統(tǒng)計分析得出,冷軋重卷機組卷形不齊在生產(chǎn)線上的各鋼種中均有產(chǎn)生;剪邊后重卷不齊比例明顯高于未剪邊的情況;帶鋼出現(xiàn)卷形不齊的敏感規(guī)格為厚度0.7~0.8mm,寬度1201~1250mm。

3卷形不齊影響因素分析

某冷軋廠重卷機組生產(chǎn)工藝流程為:上料→開卷→矯平帶頭/切尾→切頭/切尾→圓盤剪剪邊→去毛刺→表面檢查→涂油→分卷→卷取→卸卷→包裝→稱重,進入庫存。3.1

冷軋重卷機組糾偏效果不良

該冷軋重卷機組生產(chǎn)線上設有剛性機械糾偏裝置和自動糾偏裝置。其中剛性糾偏裝置主要在鋼卷穿帶過程中起糾偏作用,分別是設置在圓盤剪前、表面檢查室后及卷取機前的側(cè)導輥。穿帶時,由于帶頭還未建立張力,仍處于自由狀態(tài),且?guī)ь^經(jīng)過入口剪剪切,板型不良,所以容易跑偏。當帶鋼偏離機組中心線時,剛性機械糾偏裝置起作用,調(diào)整帶頭使其對準機組中心線,但糾偏精度不高[3]。

自動糾偏裝置是設置在開卷機出口的CPC和設置在卷取機入口的EPC,在張力建立結(jié)束后,生產(chǎn)線高速運行過程中起糾偏作用[4]。而本機組設備布置,開卷機到圓盤剪中心距離為7.5m,超出了CPC有效糾偏距離7m的范圍,造成開卷機CPC系統(tǒng)糾偏達不到設計效果。

該重卷機組剛性和自動糾偏裝置糾偏效果不良,導致帶鋼在生產(chǎn)線上跑偏,是造成重卷后卷形不齊的主要影響因素。

3.2圓盤剪切邊帶鋼產(chǎn)生蛇形浪

由于該冷軋重卷機組糾偏效果不良,帶鋼在生

產(chǎn)線上容易跑偏,當張力建立結(jié)束,生產(chǎn)線高速運行時,開卷機入口CPC和出口EPC將進行帶鋼的對中調(diào)節(jié)。CPC和EPC的糾偏是靠橫向移動開卷機或卷取機實現(xiàn)的,當機組運行時,帶鋼在CPC和EPC的共同糾偏作用下會不斷發(fā)生往復橫向移動,原料板型不好時橫向移動的幅度更大,從而導致圓盤剪切邊后帶鋼呈蛇形,在卷取后表現(xiàn)為卷形不齊[5]。3.3

冷軋重卷機組輥系穩(wěn)定性差

帶鋼重卷過程中,由于機組設備加工精度、裝配精度等原因造成機組輥系發(fā)生振動,特別是入口轉(zhuǎn)向輥有跳動現(xiàn)象,轉(zhuǎn)向輥支架有輕微左右擺動現(xiàn)象。振動劇烈時轉(zhuǎn)向輥發(fā)生輕微竄輥,導致帶鋼在圓盤剪前及生產(chǎn)線上出現(xiàn)左右擺動,入卷取機重卷后發(fā)生卷形不齊。

4改進措施

根據(jù)產(chǎn)生卷形不齊的影響因素,針對機組上相應生產(chǎn)環(huán)節(jié),提出以下整改方案。經(jīng)生產(chǎn)線測試,已經(jīng)取得一定效果,從一定程度上改善了重卷機組卷形不齊問題。

1)改造糾偏裝置。對冷軋重卷機組進行改造,將CPC光幕向圓盤剪處移動,加強CPC糾偏效果,防止帶鋼跑偏,改善卷形不齊。

2)防止圓盤剪切邊導致帶鋼蛇形浪。在帶鋼進入圓盤剪前加裝糾偏輥,以確保帶鋼平穩(wěn)進入圓盤剪,不發(fā)生偏斜;同時對圓盤剪開口度進行定期測量和校正,防止切邊后鋼帶蛇形,改善帶鋼卷形不齊。

3)改進機組輥系穩(wěn)定性。針對冷軋重卷機組輥系穩(wěn)定性差的問題,將生產(chǎn)線輥道加裝框架,并增大渦輪蝸桿的直徑,保證帶鋼在輥道上平穩(wěn)運行;并將轉(zhuǎn)向輥軸承座及支架進行焊接固定,保證機組輥系穩(wěn)定性,防止帶鋼在圓盤剪前及生產(chǎn)線上的擺動,預防卷形不齊的產(chǎn)生。

5結(jié)

5.1

冷軋重卷機組卷形不齊在生產(chǎn)線上的各鋼種

均有產(chǎn)生;剪邊后重卷不齊明顯高于未剪邊的情況;帶鋼出現(xiàn)重卷后卷形不齊的敏感規(guī)格為厚度0.7~0.8mm,寬度1201~1250mm。5.2

機組糾偏效果不良、圓盤剪切邊帶鋼產(chǎn)生蛇形浪以及機組輥系穩(wěn)定性差是影響帶鋼重卷后卷形不齊的主要因素。5.3

針對帶鋼重卷后卷形不齊的主(下轉(zhuǎn)第36頁)

33


2015年6月山東冶金第37卷

率為2.5MHz,試樣中裂紋寬度在2μm左右,因此很容易造成超聲波檢測不合。

利于組織的均勻和促進偏析元素的擴散。對于冷料厚板坯,加熱時間至少在4h以上,連鑄坯出爐溫度目標確定為1140~1180℃,確保加熱均勻,以促進偏析元素的擴散,減輕偏析。

4改進措施

1)嚴格控制鋼中的有害元素、氣體含量。S是易偏析元素,極易在鑄坯中心部位形成偏聚,所以首先要控制鋼水中的S含量,同時強化LF、VD、連鑄等環(huán)節(jié)的保護澆注,優(yōu)化吹氬和鈣處理操作,控制原材輔料的含水量,保證超聲波檢測鋼種中S≤0.005%,[N]≤40×10-6,[O]≤25×10-6,[H]≤3×10-6。

2)嚴格控制夾雜物。優(yōu)化轉(zhuǎn)爐出鋼工藝,防止下渣。精煉處理結(jié)束后,上機前的軟吹時間≮10min,以促進夾雜物的變性和上浮。

3)控制鑄坯的低倍質(zhì)量。由于連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量直接影響超聲波檢測結(jié)果,連鑄采用電磁攪拌擴大等軸晶帶,減少偏析,凈化鋼水,去除非金屬夾雜物,控制鑄坯低倍的中心偏析,控制C類夾雜物2.0級以下、中間裂紋和中心疏松0.5級以下。

4)保證充足的加熱時間。充足的加熱時間有

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