热轧薄规格带钢塔形产生原因及控制措施

热轧薄规格带钢塔形产生原因及控制措施摘要：针对唐钢热轧薄规格带钢卷取过程中易产生塔形的问题，从卷取区域设备和工艺控制对各种塔形形成原因进行分析，采取相应控制措施，减少带钢塔形，改善钢卷外观质量。关键词：热轧带钢卷取机塔形侧导板0前言唐钢1810线为薄板坯连铸连轧生产线，最初整条生产线设计能力为年产300万吨，于2004年7月份投产，其生产线工艺布置图见图1。随着设备日益磨损和薄规格带钢所占比例不断增加，生产出来的钢卷塔形现象越来越严重，特别是厚度规格≤2.0mm带钢塔形问题更为突出，不仅影响板卷实物质量和成材率，而且严重影响公司利益和形象。1、钢卷塔形形成的原因影响钢卷塔形形成的直接因素和间接因素很多，主要包括设备原因和工艺控制原因两个方面。1.1塔形缺陷的种类塔形主要有头部塔形、层间塔形和尾部塔形几大类，同时也有部分是混合塔形。1.1.1头部塔形头部塔形主要是由于带钢进入卷取机时头部已经偏离中心线，经过卷取侧导板强制性纠偏后，带钢重新回到轧制中心线，形成头部塔形。1.1.2层间塔形层间塔形主要是由于末架精轧机与卷取之间建立的张力不稳定，造成带钢在辊道上左右摆动。1.1.3尾部塔形尾部塔形主要是由于在轧制过程中钢带跑偏严重，侧导板强制纠偏，形成弧形路径,在轧制过程中钢带未回到中心线上，末架精轧机抛钢张力消失后，带钢在辊道上左右摆动。1.2设备原因1.2.1夹送辊上下辊之间不水平夹送辊上下辊之间不水平分为两种情况。第一，安装新夹送辊时，由于上下辊之间轴线不平行，造成在卷钢过程中容易形成塔形。第二，使用一段时间后，沿辊身长度方向磨损不均匀，造成上下辊面不水平，在卷钢过程中极易形成塔形。1.2.2芯轴与助卷辊之间不水平当带钢头部进入卷取机时，头部几圈在助卷辊压力下紧紧缠绕在芯轴上，如果助卷辊与芯轴之间不水平，带钢受到助卷辊压力不一致，造成带钢头部发生横向移动形成塔形[1]。1.2.3侧导板控制异常侧导板运行速度过快或者运行速度过慢，均会导致带钢对中难以控制，容易出现塔形。在轧制薄规格带钢时，由于穿带速度快，头部塔形较为严重。1.2.4助卷辊压力异常助卷辊实际压力是由助卷臂液压缸活塞两侧的压力传感器测量的。当压力传感器反映迟钝或者位置传感器误差大时，助卷辊压力异常，在卸卷外抽时头部松卷产生塔形。1.2.5热金属探测器检测不准确当带钢头部经过hmd时，系统向侧导板发出动作指令。如果hmd信号检测不准确，系统发出的指令相对滞后，现场侧导板实际动作也相对滞后。这对于高速穿带薄规格带钢来说，头部一段距离侧导板没有起到纠偏作用，容易出现头部塔形[2]。1.2.6芯轴涨缩精度不准确由于芯轴参与带钢全程卷取磨损重而且更换周期长，造成芯轴设备精度要求不能得到保证，在卸卷外抽时头部松卷产生塔形[3]。1.3工艺控制原因1.3.1板坯存在楔形、镰刀弯和头尾形状不好由于板坯来料本身原因，在轧制过程中控制较困难，容易形成塔形。1.3.2带钢偏离轧制中心线末架精轧机两侧轧制力不平衡，压下量不相同带钢厚度也不相同，造成跑偏严重，侧导板强制纠偏后带钢不能完全回到中心线，形成塔形。1.3.3张力波动影响末架精轧机抛钢之前，主要由芯轴与末架精轧机之间建立张力。而末架精轧机抛钢之后，芯轴与末架精轧机之间张力消失，芯轴与夹送辊之间建立起新的张力，如果张力波动大，带钢在辊道上左右摆动，尾部出现塔形。1.3.4夹送辊压力影响夹送辊压力值有一个压力基准值由系统自动控制，当带钢头部经过夹送辊时，在特定的时间内夹送辊压力值未能达到设定压力值，造成夹送辊不能很好地控制带钢头部，形成头部塔形；当夹送辊控制方式由位置控制转为压力控制时，如果夹送辊两侧压力偏差超出允许范围，带钢会向一侧跑偏，造成尾部几圈形成塔形。2、控制塔形措施2.1减少板坯镰刀弯、控制板坯头尾形状对结晶器下口进行精确测量、精确定位，加强对扇型段的维护，保证设备处于良好运行状态，从而保证了板坯的平直度。调整摆剪间隙对控制板坯头尾形状也起到一定作用。2.2卷取区域设备定期维护加强卷取侧导板、卷取夹送辊、卷取机内部各个零件设备定期点检、测量、维护。例如，发现卷取侧导板磨损严重时及时进行补焊或者更换；卷取夹送辊和助卷辊制定合理的更换周期；其它设备零件进行定期润滑；更换新夹送辊和助卷辊后进行精度调节；建立卷取区域全部设备精度数据档案，发现问题及时解决。2.3侧导板动作时序优化侧导板主要起到对中和导向作用，要求其具备一定夹紧力、稳定性和快速性。如果侧导板开闭速度过快，带钢边部很容易被夹住，生产稳定性不能得到保证；如果侧导板开闭速度过慢，带钢头部没有被及时夹紧，头部容易出现塔形。针对以上情况，可以通过修改侧导板短行程行时间来控制头部塔形。侧导板短行程时序为sg前hmdon+延时，控制器根据机架速度和距离（l1、l2）计算出短行程开始时间，见图2。2.4带钢头部跟踪信号进行优化建立带钢头部位置与轧机速度之间的函数。当检测到带钢头部时，系统开始计算位于夹送辊前的带钢头部位置值，向侧导板发出动作指令。由于轧机速度受制于很多因素影响，带钢头部位置计算会存在误差，因此需要对参数进行不断修改、摸索，使带钢头部跟踪信号检测准确。2.5夹送辊压力控制优化根据不同厚度带钢，通过对比实际监控压力值与设定压力值，将夹送辊设定压力值进行修改，使转换准时、正确，有效地控制头部塔形；由于系统不能控制两侧压力，可通过调整夹送辊水平来消除两侧压力偏差，有效地控制尾部塔形。3、结束语在结合生产实际的基础上，通过分析带钢塔形产生原因，采取相应控制措施，较好地解决了薄规格带卷塔形缺陷，卷形质量得到明显改善。参考文献：[1]侯俊山.钢板卷取机钢卷塔形的原因分析及其对策[j].山西机械，2000，（12）：56-57.[2]于千.热轧带钢卷取塔形产生原因及防范措施[j].轧钢，2007，（3）：59-60.[3]胡平.攀钢1450mm热轧板塔形的控制[j].新疆钢铁，2003，（2）：33-35.[4]林良怀，谢劲松.减少轧制薄规格的钢卷塔形改善热轧板卷外观[j].冶金丛刊，2004，（6）：21-22.作者简介：董跃星（1984-），男，助理工程师，2007年毕业于黑龙江工程学院金属材料专业，现在河北钢铁股份有限公司唐山分公司第一钢轧厂从事轧钢技术工作