第37卷第3期2015年6月

??????

??????????????????????

山東冶金

ShandongMetallurgy

Vol.37No.3June2015

32

??????????????????????

??????

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）

摘

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(dǎo)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(guān)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(yīng)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(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(guān)系進行了統(tǒng)計分析。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。現(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(shè)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(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(shè)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(shè)置在圓盤剪前、表面檢查室后及卷取機前的側(cè)導(dǎo)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(shè)置在開卷機出口的CPC和設(shè)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(shè)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(shè)計效果。

該重卷機組剛性和自動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(fù)橫向移動，原料板型不好時橫向移動的幅度更大，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

冷軋重卷機組輥系穩(wěn)定性差

帶鋼重卷過程中，由于機組設(shè)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(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(yù)防卷形不齊的產(chǎn)生。

5結(jié)

論

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