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酸連軋薄帶鋼塌卷缺陷工藝改進
雜志名稱:河南科技 投稿:河南科技雜志社
 

酸連軋薄帶鋼塌卷缺陷工藝改進

常志祿   高 艷  王艷艷

安鋼集團冷軋有限責任公司, 河南 安陽  455004

摘 要: 介紹了安鋼冷軋有限公司1550mm酸連軋機組生產0.25mm0.40mm厚度薄規格鋼卷心形卷缺陷,通過帶鋼板形控制和卷取張力控制的優化,新型鋼套筒的不斷試驗,逐步實現了0.4mm以下厚度帶鋼不同厚度范圍帶鋼的卷形控制

關鍵詞酸連軋,心形卷板形控制,卷取張力控制,鋼套筒

Process Improvement Of Rolling Defect

Of Cold Rolled Strip Steel

Chang Zhi lu  Gao Yan

Anyang Iron  and  Steel Co., Ltd .,  Anyang 455004, Henan,China

Abstract:

Key words: acid continuous rolling, sloughing, plate control, coiling tension control, steel sleeve

安鋼冷軋酸連軋機組,是1550mm冷軋工程的一條主要生產機組,其設計產能為120t/a,成品厚度范圍為0.252.0mm,寬度為8001430mm,產品為冷硬卷。其中,供配套的連續退火機組用料70t/a,供配套的連續熱鍍鋅機組用料為35t/a,外賣冷硬卷的產量為15t/a。該機組采用雙卷筒圓盤回轉式卷取機,設計結構緊湊,制造精度和控制精度高,酸連軋機組工藝流程圖如圖1

1 1550mm酸連軋機組工藝流程圖

1塌卷現象統計

目前,安鋼冷軋廠酸連軋機組生產0.4mm以下帶鋼卷取卸卷后或后續堆垛、運輸過程中會出現鋼卷內徑局部下凹,造成塌卷缺陷,見圖1。這種缺陷嚴重影響帶鋼質量,且難以上卷,給下游工序的生產帶來很大的困難。自投產以來,0.4mm以下厚度帶鋼全部投用鋼套筒,按照2016年產品構成,預計0.4mm以下帶鋼產量30.20t,投用的鋼套筒數量約為16444個,按照鋼套筒單價1837.61元,鋼套筒的消耗約3021萬元,噸鋼成本大大增加。本文介紹了塌卷變形原因,并通過帶鋼板形控制和卷取張力控制的優化,新型鋼套筒試用的措施,有效地改善了0.4mm以下厚度帶鋼塌卷缺陷。

   

1塌卷的實物圖片

2塌卷缺陷影響因素

21卷取張力的影響

張力控制的目的在于保證正常卷取時,卷取機上的帶鋼張力恒定在設定值,當卷取張力建立后,卷取機由速度控制狀態切換到張力控制狀態運行后,卷取機的速度給定略高于連軋機組速度基準給定值。由于軋軋機組和卷取機之間通過帶鋼的剛性連接,卷取機的實際速度不可能達到速度給定值,卷取機的速度調節器的輸出飽和,傳動系統轉入張力控制。由于速度調節器的輸出達到限幅值,張力給定值由張力力矩、摩擦力矩、彎曲力矩、加減速力矩、轉動慣量補償的計算結果等決定。同時,卷筒漲縮,套筒承受的壓力近似于卷筒壓力,卷筒壓力和卷取張力成正比,隨著帶鋼卷徑的增大而增大。卷取張力越大,套筒承受的箍緊力越大。在外圈箍緊力的作用下,套筒因屈服發生局部下凹。因此,優化卷取張力,有利于抑制卷取中出現塌卷缺陷。

22卷取機內套筒上的影響

生產薄規格產品時,鋼卷內圈投用一個鋼套筒,一般采用厚2550mm的低碳鋼板制作,在鋼套筒產生壓縮變形的情況下,鋼卷和套筒就會一起產生塌卷缺陷。為避免塌卷的產生,增加套筒壁厚,減小套筒內徑將有利于增加管壁的抗壓能力,減小塌卷產生的幾率。同樣壁厚的套筒,套簡直徑越小,承受載荷的能力越強。同時,套筒的質量對塌卷的產生也有比較明顯的影響,包括套筒的形狀、局部缺陷、焊縫強度等。套筒不圓,造成外部受力不均勻。焊縫處不僅強度較低,而且容易產生凸起,因此需要改善焊接處的質量,進行焊縫光整、打磨,避免套筒焊縫缺陷引起應力集中,導致塌卷。

3應對策略

3.1優化卷取工藝參數

前期軋制0.38mm厚度帶鋼時不投用鋼套筒,在不改變軋制和卷取參數時,鋼卷出現嚴重的塌卷缺陷,甚至在卸卷過程中出現嚴重的抽芯事故,嚴重影響產品質量和生產效率。

   后期,進行0.4mm及以下規格薄帶鋼卷取時,結合帶鋼實際規格和具體的帶頭板形情況,當鋼卷帶頭在卷取機芯軸上順利包緊后,采取以下調節方法手動干預:

1)調整軋制參數,控制甩尾時帶鋼的浪形缺陷;

2)軋機出口建立張力后,手動調整軋機出口帶鋼的卷取張力,單位卷取張力控制在5055MPa之間;

3)監控內圈鋼卷300mm厚度以內的卷形,卷取機區域帶鋼跑偏、軋機出口張力波動在10MPa以上的,及時降低軋機生產節奏。

通過優化軋機卷取速度和卷取張力等卷取參數,0.30mm0.40mm厚度規格帶鋼卷卷形得到了一定程度的控制。

通過一系列工藝參數的優化調整,0.32mm厚度帶鋼軋制時,卷取后鋼卷塌卷現象得到很大程度的控制,出現塌卷情況一般表現為內圈35圈帶鋼出現一定程度的塌卷,如圖2

                 

2   0.32mm厚度規格帶鋼內圈塌卷實物圖

3.2新型鋼套筒的投用

經過工藝參數調整后,0.30mm仍出現嚴重的塌卷現象,為避免出現塌卷缺陷,0.25mm0.30mm厚度范圍帶鋼生產時必須投用鋼套筒,0.3mm厚度以下帶鋼原設計鋼套筒壁厚為12.5mm,其強度完全適應卷取需要,將套筒壁厚減少到一定程度也應該能滿足生產工藝要求。通過實驗研究和模擬仿真,材質為Q235B,壁厚為3mm的直焊縫鋼套筒即能滿足相關要求,新型套筒投用后,帶鋼頭部在卷取機芯軸包緊后,手動將卷取單位張力控制在50MPa55MPa,控制板形后在正常卷取速度下,卷取時出口張力保持穩定,未發現卷取提速時鋼卷與鋼套筒發生相對移動。為進一步保證卷形質量,避免頻繁的升速、降速操作。卸卷后卷形正常,未出現塌卷、塔形卷等缺陷。

四、結束語

通過工藝參數優化調整,在不投用鋼套筒的情況下,實現0.30mm0.40mm厚度規格帶鋼的正常卷取;投用改造后的鋼套筒,實現0.25mm0.30mm極限薄規格帶鋼的正常卷取,減少人工調整的干預程度,降低勞動強度;冷軋薄規格內圈塌卷和塔形卷的缺陷得到控制,卷形質量達到國家標準和客戶要求。

 

 

責任編輯:劉現剛

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