趙安明　陳小波　徐細(xì)華

(新余鋼鐵有限責(zé)任公司)

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熱軋帶鋼跑偏原因分析及控制

趙安明陳小波徐細(xì)華

(新余鋼鐵有限責(zé)任公司)

針對新鋼熱軋帶鋼精軋區(qū)跑偏現(xiàn)象，分析了熱軋帶鋼跑偏的原因，指出了粗軋測彎大、精軋區(qū)機(jī)架間凸度比落差大，帶鋼對中性差及AGC下壓不同步是造成跑偏的主要原因，通過優(yōu)化粗軋、精軋負(fù)荷分配，加強設(shè)備維護(hù)有效的減少了精軋跑偏所造成的故障時間。

熱軋帶鋼跑偏控制措施

0　前言

熱連軋帶鋼生產(chǎn)時，精軋在軋制薄規(guī)格、硬質(zhì)鋼種寬軋件帶鋼時帶鋼軋制不穩(wěn)定，控制不好很容易發(fā)生帶鋼跑偏堆鋼事故。帶鋼跑偏給生產(chǎn)造成很大的危害，例如引起的堆鋼事故很容易損傷輥面，造成產(chǎn)品的凹凸塊缺陷，迫使更換軋輥；破碎殘片如與軋件接觸，又往往造成軋件表面輥印或軋廢堆鋼事故等等，從而破壞了軋制的穩(wěn)定性、連續(xù)性，嚴(yán)重時將影響合同完成率、事故輥耗加大，增加了工序制造成本。隨著新鋼熱軋產(chǎn)線每月生產(chǎn)薄規(guī)格批量的不斷增大，跑偏軋破事故顯得尤為突出，預(yù)防、減少帶鋼跑偏成為技術(shù)人員和操作人員的重點、難點工作。

1　熱軋帶鋼跑偏的原因分析

帶鋼跑偏就是軋件在上游軋機(jī)拋鋼進(jìn)入下游軋機(jī)時，偏離了軋制中心線，特別是軋制中傾斜操作不當(dāng)、來料側(cè)彎楔形波動、沿寬度方向兩側(cè)相對壓下率發(fā)生變化、兩側(cè)AGC壓下不同步等，導(dǎo)致軋件兩側(cè)延伸不一，在拋鋼過程中，在機(jī)架間突然失去張力的瞬間，加劇軋件偏向一側(cè)，很容易造成軋件尾部打在入口導(dǎo)板上，折疊進(jìn)入軋機(jī)或尾部翻轉(zhuǎn)進(jìn)入軋機(jī)，從而出現(xiàn)軋件尾部折疊、尾部破碎的現(xiàn)象。帶鋼進(jìn)入軋機(jī)前跑偏在本機(jī)架和下游機(jī)架軋制過程中有自動擴(kuò)大或加劇的趨勢，使軋制過程失去穩(wěn)定性。帶鋼跑偏對軋制過程穩(wěn)定性的影響非常大，極易發(fā)生頭部軋破或中部軋破或尾部軋破或機(jī)架間廢鋼等事故發(fā)生。

引起帶鋼在精軋機(jī)機(jī)架內(nèi)跑偏的主要原因有：粗軋來料中間坯側(cè)彎(鐮刀彎、S彎)或楔形嚴(yán)重的軋制、機(jī)架間凸度嚴(yán)重不等落差過大的軋制帶鋼對中不好偏離軋制中心線軋制、AGC下壓不同步所致的跑偏軋制。針對各種跑偏原因進(jìn)行分析，可采取有效的控制方法杜絕跑偏軋破。

1.1中間坯側(cè)彎(鐮刀彎、S彎)嚴(yán)重

由于粗軋軋制的不穩(wěn)定性總會造成不同程度的中間坯頭尾鐮刀彎或S彎或楔形變化(如圖1所示)，尤其是粗軋大的減寬量和平輥大的軋制負(fù)荷或L2級設(shè)定計算道次轉(zhuǎn)換時中間坯頭尾鐮刀彎或S彎將是非常嚴(yán)重。中間坯頭尾鐮刀彎或S彎將使帶鋼在咬入F1軋機(jī)時、在精除鱗箱夾送輥拋鋼時嚴(yán)重偏離軋制中心線，在上游機(jī)架尤其是F1和F2機(jī)架傾斜調(diào)整不到位時，這種中間坯的鐮刀彎或S彎會自動遺傳或自動急劇擴(kuò)大，造成下游機(jī)架傾斜大幅調(diào)整方可保證兩側(cè)的相對壓下延伸相等，否則操作工將無法調(diào)整到位造成帶鋼在下游機(jī)架跑偏。因此，中間坯的板形(楔形、側(cè)彎等)狀況對于精軋操作工控制帶鋼橫向厚差將是致關(guān)重要的。

圖1　中間坯跑偏(側(cè)彎)情況

1.2機(jī)架間比例凸度嚴(yán)重不等落差過大的軋制

精軋軋制過程中，來料平直度良好時，機(jī)架入口與出口的帶鋼比例凸度相等，這是板形良好的基本條件，但是實際生產(chǎn)中由于諸多原因影響機(jī)架間的比例凸度總是不相等，有時存在較大的落差。由于橫向鋼溫不勻、橫向壓下率不等以及帶鋼跑偏將引起軋輥非對稱的有載輥縫形狀(如圖2所示)，在機(jī)架間比例凸度嚴(yán)重不等時(尤其是成品帶鋼顯示凸度過小或負(fù)凸度機(jī)架間出現(xiàn)嚴(yán)重中浪時)，帶鋼在有載輥縫中存在兩側(cè)的側(cè)向力水平分力(軸向力)差，在本機(jī)架拋鋼失張后在下游機(jī)架將出現(xiàn)嚴(yán)重跑偏，可能導(dǎo)致帶鋼軋斷。帶鋼凸度控制失調(diào)，在燙輥材、過渡材及規(guī)格轉(zhuǎn)換的軋制過程中經(jīng)常出現(xiàn)，帶鋼的目標(biāo)凸度與機(jī)架間凸度控制沒有很好的合理分配，在超過等比例凸度臨界值的情況下進(jìn)行薄規(guī)格軋制，而軋機(jī)輥縫傾斜調(diào)整又不合理，將導(dǎo)致從厚規(guī)格轉(zhuǎn)換到薄規(guī)格時出現(xiàn)跑偏堆鋼事故。

圖2　非對稱的有載輥縫形狀

1.3帶鋼對中不好偏軋制中心線的軋制

帶鋼咬入軋輥輥縫，軋件中心線與軋制中心線總是存在偏移，如圖3所示。這種偏移較小時不影響帶鋼正常產(chǎn)生，但是偏移較大時，將破壞軋制穩(wěn)定性。當(dāng)軋件偏離軋制中心線時軋輥兩側(cè)將存在軋制力偏差、輥縫偏差及兩側(cè)帶鋼的壓下率偏差，如圖4所示。這將引起帶鋼兩側(cè)的線速度差、延伸率差，由于軋制前滑、后滑的影響，在板凸度較小時帶鋼頭部或尾部在出機(jī)架輥縫時將出現(xiàn)側(cè)彎跑偏，這種頭尾帶鋼的側(cè)彎將在下游機(jī)架由于難以調(diào)整從而造成帶鋼軋破。造成這種偏離軋制中心線的軋制原因較多，有側(cè)導(dǎo)板對中度較差、中間坯在精軋機(jī)前輸送發(fā)生跑偏、中間坯存在較大的楔形等。

1.4AGC下壓不同步所致的跑偏軋制

由于AGC缸及伺服閥等各個液壓元件的特性(響應(yīng)速度、響應(yīng)時間等)不一樣，一個機(jī)架傳動側(cè)與操作側(cè)在AGC下壓永遠(yuǎn)存在不同步性。又由于帶鋼軋到尾部時鋼溫較低、失張產(chǎn)生的大尾(厚度增厚、寬度增寬)，本機(jī)架的軋制力AGC、前饋AGC、反饋AGC共同作用控制將使輥縫自動大幅下壓方可保證本機(jī)架出口厚度精度。此時帶鋼將由于AGC的大幅調(diào)整必然將產(chǎn)生側(cè)彎，在下游機(jī)架帶鋼將偏離軋制中心線，兩側(cè)的壓下率將存在較大的偏差出現(xiàn)較大的跑偏(如圖5所示)，在上游機(jī)架出口帶鋼存在加大的橫向厚差時或操作工調(diào)整不及時或調(diào)整方向反時，將出現(xiàn)下游機(jī)架嚴(yán)重軋破現(xiàn)象。另外，在生產(chǎn)硬質(zhì)薄規(guī)格產(chǎn)品時就算將尾部AGC鎖定后中間機(jī)架也將由于尾部鋼溫偏低出現(xiàn)嚴(yán)重跑偏軋破現(xiàn)象。

圖3　軋件偏離軋制中心線

圖4　帶鋼軋制中心線、輥縫開口度及壓下率的關(guān)系

圖5　AGC下壓尾部帶鋼側(cè)彎跑偏趨勢

2　控制帶鋼跑偏的措施

2.1控制各機(jī)架的凸度

對于機(jī)架帶鋼凸度控制是否合理，首先實現(xiàn)精軋負(fù)荷分配呈階梯狀下降、彎輥力配置也呈階梯狀下降，然后操作工可通過觀察上游機(jī)架的帶鋼凸度表現(xiàn)狀態(tài)，快速調(diào)整機(jī)架的彎輥力或調(diào)整下塊帶鋼的機(jī)架軋輥竄輥，恢復(fù)軋機(jī)的穩(wěn)定，等比例控制分配來消除異常的凸度轉(zhuǎn)變及楔形轉(zhuǎn)變問題，尤其是在軋制規(guī)格、鋼種轉(zhuǎn)換時須快速進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

對于后機(jī)架帶鋼凸度控制過小，在線帶鋼可通過系統(tǒng)自動控制或人工減小后機(jī)架的彎輥力進(jìn)行控制，抑制帶鋼凸度過小在下游機(jī)架向兩側(cè)游動。

在生產(chǎn)硬質(zhì)薄規(guī)格帶鋼時，機(jī)架間的CVC竄輥設(shè)定落差不能過大，尤其是在F4-F6機(jī)架避免竄輥設(shè)定向正方向設(shè)定，保證單機(jī)架的輥縫凸度不能過小，避免某機(jī)架的竄輥設(shè)定向正方向過大設(shè)定所造成的帶鋼向兩側(cè)游動所致的跑偏起大浪下游機(jī)架嚴(yán)重軋破事故的發(fā)生。

2.2及時維護(hù)設(shè)備，確保側(cè)導(dǎo)板的對中性

及時檢查粗軋側(cè)導(dǎo)板、精軋軋機(jī)前的側(cè)導(dǎo)板及精軋機(jī)架側(cè)導(dǎo)板的對中度；為了防止跑偏，側(cè)導(dǎo)板開口度不能設(shè)定太大。定期檢查保證精軋機(jī)前的輸送輥道的水平度及輥面磨損精度。

2.3防止粗軋中間坯側(cè)彎的產(chǎn)生

優(yōu)化粗軋平輥負(fù)荷分配，穩(wěn)定規(guī)格間的軋制道次；根據(jù)檢測儀表反饋的中間坯側(cè)彎情況及時調(diào)整粗軋平輥各道次HGC傾斜。

2.4定期對監(jiān)控儀表點檢

對AGC伺服閥等各個液壓元件的特性的檢查，防止由于AGC故障導(dǎo)致的跑偏堆鋼事故。

3　應(yīng)用效果

采取上述措施后，新鋼1580 mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線因跑偏堆鋼事故及故障時間得到了有效控制，具體統(tǒng)計見表 1。

表1　故障時間統(tǒng)計

4　結(jié)論

對于熱軋生產(chǎn)線，薄規(guī)格帶鋼軋制的穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能的正常發(fā)揮，通過對帶鋼跑偏成因進(jìn)行分析，表明了粗軋測彎大、精軋區(qū)機(jī)架間凸度比落差大，帶鋼對中性差及AGC下壓不同步是造成跑偏的主要原因，并制定相應(yīng)的控制措施。實踐表明，通過采取措施后有效得減少帶鋼跑偏堆鋼事故的發(fā)生。

[1]陳建華,彭軍明,唐彬桂.薄規(guī)格軋制穩(wěn)定性分析與控制方法[J].軋鋼，2014(6)：57-60

[2]佟昕,劉瑋,胡春.熱軋薄帶軋制穩(wěn)定性影響因素分析[J]. 鞍鋼科技,2012(4)：53-55.

[3]代曉莉,趙憲明.熱軋帶鋼側(cè)彎的形成機(jī)理及主要影響因素的分析[J].鋼鐵研究，2002(6)：32-36.

ANALYSIS AND IMPROVEMENT OF STRIPS DEFLECTION IN THE HOT HOLLING STEEL STRIPS

Zhao AnmingChen XiaoboXu Xihua

(Xinyu Iron and Steel Co., Ltd)

Main causes of strip deviation in the Xinyu steel′s hot rolling steel strips were analyzed. the Roughing large lateral bending，finishing stands crown ratio imbalance, large strip of neutral deviation and AGC pressure synchronization caused strip deviation. Optimizing load distribution of rough rolling and finishing rolling, strengthening equipment maintenance effectively reduce the downtime caused by the deviation.

ES hot rollingstripsthe strips deviationthe measures

明，助理工程師，江西.新余(338001)，新余鋼鐵有限責(zé)任公司熱軋廠；

2016—6—10