第37卷第3期2015年6月

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山東冶金

ShandongMetallurgy

Vol.37No.3June2015

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冷軋重卷機(jī)組卷形不齊質(zhì)量問(wèn)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(xué)院，湖北武漢430205；2中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)武漢學(xué)院，湖北武漢430079）

摘

要：統(tǒng)計(jì)表明，冷軋重卷機(jī)組帶鋼卷形不齊問(wèn)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(rèn)為，導(dǎo)致帶鋼卷形不齊的主要因素是生產(chǎn)機(jī)組糾偏效果不良，圓盤剪切邊帶鋼產(chǎn)生蛇形浪以及機(jī)組輥系穩(wěn)定性差。采取改造機(jī)組糾偏裝置，在圓盤剪前加裝糾偏輥，改造機(jī)組輥系穩(wěn)定性等措施后，卷形不齊問(wèn)題在一定程度上得到了改善。關(guān)鍵詞：冷軋帶鋼；重卷機(jī)組；卷形不齊圖分類：TG333.7+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：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(jī)組卷形不齊問(wèn)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(jī)組作為冷軋帶鋼在包裝入庫(kù)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(xué)性能并對(duì)帶鋼表面進(jìn)行涂油；同時(shí)，根據(jù)用戶需求調(diào)整成品卷單重；對(duì)帶鋼寬度、厚度、表面擦痕、板形進(jìn)行檢查并除去不合格部分；修整來(lái)料卷塔形、松卷、邊部彎曲等問(wèn)題［1］。若冷軋帶鋼重卷后卷形不齊，將會(huì)影響鋼卷的包裝、運(yùn)輸、銷售等，并造成帶鋼后續(xù)加工成形困難。本研究對(duì)冷軋帶鋼重卷機(jī)組卷形不齊的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，基于重卷機(jī)組生產(chǎn)工藝流程查找其產(chǎn)生原因，針對(duì)可能出現(xiàn)卷形不齊的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的改進(jìn)方案。

某冷軋廠重卷機(jī)組2013年6月卷形不齊統(tǒng)計(jì)

生產(chǎn)重卷卷形不齊數(shù)量

總卷數(shù)剪邊未剪邊合計(jì)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(jì)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(guò)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(guān)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(jì)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(jì)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(jì)

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(jì)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(wèn)題分析

冷軋重卷機(jī)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(gè)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(gè)鋼卷塌扁［2］。

對(duì)某冷軋廠重卷機(jī)組生產(chǎn)線進(jìn)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(duì)卷形不齊與鋼種、厚度、寬度、剪邊等的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。2.1

與帶鋼鋼種及剪邊的關(guān)系

重卷后卷取不齊與帶鋼鋼種及是否剪邊的關(guān)

*武漢市教育局教學(xué)研究項(xiàng)目（2013157）。收稿日期：2015-02-27作者簡(jiǎn)介：肖志余，女，1982年生，2011年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)材料學(xué)專業(yè)，碩士�，F(xiàn)為武漢軟件工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，從事軋制過(guò)程計(jì)算機(jī)控制及模具設(shè)計(jì)方向研究及教學(xué)工作。

肖志余等冷軋重卷機(jī)組卷形不齊質(zhì)量問(wèn)題分析2015年第3期

2.3與帶鋼寬度的關(guān)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(jì)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(jì)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(jì)

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(jì)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(guò)以上統(tǒng)計(jì)分析得出，冷軋重卷機(jī)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(jī)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(jìn)入庫(kù)存。3.1

冷軋重卷機(jī)組糾偏效果不良

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

自動(dòng)糾偏裝置是設(shè)置在開卷機(jī)出口的CPC和設(shè)置在卷取機(jī)入口的EPC，在張力建立結(jié)束后，生產(chǎn)線高速運(yùn)行過(guò)程中起糾偏作用［4］。而本機(jī)組設(shè)備布置，開卷機(jī)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(jī)CPC系統(tǒng)糾偏達(dá)不到設(shè)計(jì)效果。

該重卷機(jī)組剛性和自動(dòng)糾偏裝置糾偏效果不良，導(dǎo)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(jī)組糾偏效果不良，帶鋼在生

產(chǎn)線上容易跑偏，當(dāng)張力建立結(jié)束，生產(chǎn)線高速運(yùn)行時(shí)，開卷機(jī)入口CPC和出口EPC將進(jìn)行帶鋼的對(duì)中調(diào)節(jié)。CPC和EPC的糾偏是靠橫向移動(dòng)開卷機(jī)或卷取機(jī)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，帶鋼在CPC和EPC的共同糾偏作用下會(huì)不斷發(fā)生往復(fù)橫向移動(dòng)，原料板型不好時(shí)橫向移動(dòng)的幅度更大，從而導(dǎo)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(jī)組輥系穩(wěn)定性差

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

4改進(jìn)措施

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

1）改造糾偏裝置。對(duì)冷軋重卷機(jī)組進(jìn)行改造，將CPC光幕向圓盤剪處移動(dòng)，加強(qiáng)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(dǎo)致帶鋼蛇形浪。在帶鋼進(jìn)入圓盤剪前加裝糾偏輥，以確保帶鋼平穩(wěn)進(jìn)入圓盤剪，不發(fā)生偏斜；同時(shí)對(duì)圓盤剪開口度進(jìn)行定期測(cè)量和校正，防止切邊后鋼帶蛇形，改善帶鋼卷形不齊。

3）改進(jìn)機(jī)組輥系穩(wěn)定性。針對(duì)冷軋重卷機(jī)組輥系穩(wěn)定性差的問(wèn)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(yùn)行；并將轉(zhuǎn)向輥軸承座及支架進(jìn)行焊接固定，保證機(jī)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(dòng)，預(yù)防卷形不齊的產(chǎn)生。

5結(jié)

論

5.1

冷軋重卷機(jī)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(jī)組糾偏效果不良、圓盤剪切邊帶鋼產(chǎn)生蛇形浪以及機(jī)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(duì)帶鋼重卷后卷形不齊的主（下轉(zhuǎn)第36頁(yè)）

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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(cè)不合。

利于組織的均勻和促進(jìn)偏析元素的擴(kuò)散。對(duì)于冷料厚板坯，加熱時(shí)間至少在4h以上，連鑄坯出爐溫度目標(biāo)確定為1140～1180℃，確保加熱均勻，以促進(jìn)偏析元素的擴(kuò)散，減輕偏析。

4改進(jìn)措施

1）嚴(yán)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(shí)強(qiáng)化LF、VD、連鑄等環(huán)節(jié)的保護(hù)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(cè)鋼種中S≤0.005%，［N］≤40×10-6，［O］≤25×10-6，［H］≤3×10-6。

2）嚴(yán)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(jī)前的軟吹時(shí)間≮10min，以促進(jìn)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(cè)結(jié)果，連鑄采用電磁攪拌擴(kuò)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(jí)以下、中間裂紋和中心疏松0.5級(jí)以下。

4）保證充足的加熱時(shí)間。充足的加熱時(shí)間有