肖志余，李麗容，劉兵，劉小寧

（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）

試驗研究

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）

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1 201～1 250 mm和0.7～0.8 mm。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。

冷軋帶鋼；重卷機組；卷形不齊

1 前言

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。

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1 329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 某冷軋廠重卷機組2013年6月卷形不齊統(tǒng)計

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0.7～0.8 mm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0.5～0.6 mm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，0.7～0.8 mm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

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1 201～1 250 mm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1 251～1 300 mm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，1 201～1 250 mm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

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0.7～0.8 mm，寬度1 201～1 250 mm。

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7.5 m，超出了CPC有效糾偏距離7 m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)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0.7～0.8 mm，寬度1 201～1 250 mm。

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要影響因素對生產(chǎn)線設備進行改造，經(jīng)測試，已取得一定效果并符合生產(chǎn)實際，從一定程度上改善卷形不齊問題。

［1］曹平.冷軋帶鋼平整線控制系統(tǒng)設計與應用［D］.沈陽：東北大學，2007：1-6.

［2］王鴻春，陳龍夫.熱軋帶鋼卷取卷形的控制［J］.冶金自動化，2007（增刊）：337-340.

［3］張戟.重卷機組對中裝置糾偏特點分析及改進措施［J］.本鋼技術，2003（3）：27-29.

［4］劉紅娜.重卷機組對中裝置糾偏效果分析［C］//中國金屬學會.2003中國鋼鐵年會論文集，北京：2003：423.

［5］彭沖.重卷機組生產(chǎn)技術的優(yōu)化［J］.軋鋼，2013（5）：31-34.

Study on the Shape Defects of Steel Coils on Cold Rolling Recoiling Line

XIAO Zhiyu1,LI Lirong2,LIU Bing1，LIU Xiaoning1
（1 Wuhan Vocational College of Software and Engineering,Wuhan 430205,China; 2 Zhongnan University of Economics and Law Wuhan College,Wuhan 430079,China）

The statistics show that,the shape defects of steel coils on cold rolling recoiling line,alloy plate and sheet for home electrical appliances accounted for the highest proportion,followed by the general board and Foxconn plate,the proportion of galvanized plate is the lowest.The proportion of shape defects is higher after the cut edge.The sensitive area of the shape defects: width is 1 201-1 250 mm and thickness is 0.7-0.8 mm.Analysis suggests that,the main reason of the shape defects is poor production unit rectifying effect;disk shearing edge strip serpentine waves;poor stability of roll system.Through the study of the transformation of production line equipment the shape defects of steel coils can be reduced.

cold rolling;recoiling line;shape defects of steel coil

TG333.7+2

A

1004-4620（2015）03-0032-02

*武漢市教育局教學研究項目（2013157）。

2015-02-27

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。