吳海波

摘 要：卷取卷形的控制在帶鋼熱軋過程中是十分重要的，可能直接影響著帶鋼的質量，影響著企業(yè)的經濟效益。因此，加強對帶鋼熱軋過程中的卷取卷形技術的分析和控制研究具有重要意義。文章介紹了卷取卷形存在的一般質量問題和形成原因，對卷取卷形過程進行了分析，提出了一系列控制辦法，包括側導板的開口度、夾送輥的控制、助卷輥的控制、卷取張力設定、超前率和滯后率，可以作為帶鋼熱軋卷形控制的技術參考。

關鍵詞：帶鋼熱軋；卷取卷形；控制

中圖分類號：TG333 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）17-0107-02

Abstract： The control of coiling shape is very important in the hot rolling process of strip， which may directly affect the quality of strip steel and the economic benefits of enterprises. Therefore， it is of great significance to strengthen the analysis and control of coiling technology in hot strip rolling process. This paper introduces the general quality problems and causes of coiling， analyzes the process of coiling， and puts forward a series of control methods. It includes the opening degree of side guide plate， the control of clip roller， the control of coiling roll， the setting of coiling tension， leading rate and hysteresis rate， which can be used as the technical reference for the control of coiling shape of hot strip rolling.

Keywords： hot strip rolling； coiling； control

目前，國內鋼鐵企業(yè)是很多省市經濟的支柱產業(yè)，帶鋼的熱軋加工是鋼鐵加工中的一項重要環(huán)節(jié)，也是最容易出現(xiàn)質量問題的生產環(huán)節(jié)，尤其是帶鋼熱軋卷取卷形的生產過程非常難以控制，容易產生質量不合格品，給企業(yè)帶來較大的經濟損失，也困擾著很多鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。因此，對帶鋼熱軋中卷取卷形進行分析與控制研究是十分有必要的，是鋼鐵企業(yè)發(fā)展的必經之路。

本文首先介紹了在帶鋼熱軋的卷取卷形過程中可能存在的質量問題，分析了卷形不合格的原因主要包括松卷和塔形，然后重點介紹了卷取卷形的分析與控制，主要包括側導板的開口度、夾送輥的控制、助卷輥的控制、卷取張力設定、超前率和滯后率，并分析了其他因素對帶鋼熱軋的卷取卷形過程的影響，包括：板坯本身缺陷、粗軋的板形控制、精軋的板形影響、設備的影響，通過對帶鋼熱軋卷取卷形的控制研究，可以讓企業(yè)在生產過程中認識到關鍵問題，減少質量問題，提高卷取卷形的生產效率。

1 卷形的一般問題及成因

1.1 卷形的一般問題

在帶鋼的熱軋過程中，帶鋼的卷取工作非常重要，也是技術含量非常高、難度比較大的工作，如果不能準確掌握帶鋼的卷取技術，就很有可能出現(xiàn)卷形的質量問題，造成帶鋼的不合格，導致企業(yè)的巨大經濟損失。卷形的一般質量問題主要包括：（1）帶鋼的塔形情況如果非常嚴重的話，可能會造成鋼卷不能準確的對中，從而造成步進梁的生產事故。（2）帶鋼的塔形會對吊運工作造成影響，而不能正常吊運，或者可能使帶鋼受到損壞。（3）塔形的帶鋼無法正常包裝，造成帶鋼松卷的問題。（4）如果帶鋼出現(xiàn)塔形的情況，還需要進行重新卷取，造成經濟損失。（5）帶鋼的質量問題會造成帶鋼的價格，可能會大幅度減低商品價格。

1.2 卷形不良的成因

在帶鋼的卷取工程中卷形不良的原因有很多，主要是松卷和塔形這兩種問題。松卷問題主要是在帶鋼的卷取過程中，帶鋼之間的縫隙太大，造成帶鋼的松動問題。帶鋼塔形的形成原因有很多，主要包括以下3種情況。

（1）帶鋼出現(xiàn)內塔形的質量問題，這種問題一般出現(xiàn)在鋼圈的內圈，主要是帶鋼最開始進行卷取工作時，帶頭的方向沒有控制好，導致帶鋼偏離了正常的卷取方向，然后側導板對帶鋼進行了強制糾正，如果側導板糾正的不及時，沒有把帶鋼糾正到正確的軌道上，就可能出現(xiàn)內塔形；如果側導板能夠及時進行糾正，帶鋼就能夠回到正確的軌道上，不會造成內塔形的問題。（2）帶鋼出現(xiàn)層間塔形的質量問題，這種問題主要出現(xiàn)在鋼卷的中間位置，就是說中間的鋼卷向兩側偏離，使得鋼卷產生突出或凹陷的質量問題。帶鋼的層間塔形主要是由于在帶鋼的卷取過程中，可能會出現(xiàn)突然的抖動，導致卷取不能正常進行，帶鋼之間出現(xiàn)空隙，從而造成帶鋼的層間塔形問題。（3）帶鋼出現(xiàn)外塔形的質量問題，這種情況主要出現(xiàn)在鋼卷的外圈，由于帶鋼在卷取過程中出現(xiàn)大幅度的跑偏，側導板由于進行糾正時導致卷取產生弧形，尾部產生失張，從而造成外塔形的質量問題。如果操作人員能夠及時處理，帶鋼的外塔形是能夠避免的，應當盡快將帶鋼調整到正確的軌道上。

2 卷取的分析與控制

2.1 側導板的開口度

在帶鋼的熱軋過程中應當保證側導板一定的開口度，側導板主要是為了引導帶鋼在卷取過程中能夠沿著正確的軌道進行卷取，一定的開口度能夠使帶鋼不偏離方向，而且減少了鋼卷與側導板產生的摩擦。側導板的開口度要設置一個合理的大小，如果開口度太小，可能會導致帶鋼不能夠對中，可能會造成卷形的質量問題。應當采取“短行程”的技術手段進行控制，就能夠很好的控制帶鋼的方向，確保以對中的位置進行卷取。在帶鋼已經開始卷取工作時，側導板是在自動運行的，但是還可以通過自動化控制，及時調整側導板的開口度。側導板開口度的調整可以是自動控制，也可以進行人工調整。

2.2 夾送輥的控制

夾送輥的作用是將帶鋼頭部進行彎曲，然后送到卷筒的位置開始卷取工作，當卷取工作開始時形成一定的拉力，讓帶鋼保持一定的張力，這更有利于帶鋼卷取的質量控制。前半部分主要是進行彎曲控制，后半部分主要是拉力控制。如果夾送輥的彎曲控制不正確，可能導致帶鋼頭部不能很好的引導到卷筒上，造成鋼卷的內塔形，從而出現(xiàn)質量問題；如果夾送輥的拉力控制不好，可能會導致帶鋼尾部偏離軌道，造成卷鋼的外圈塔形，影響鋼卷的質量。因此，夾送輥的控制非常重要，操作人員應當及時了解夾送輥的情況，如果出現(xiàn)內塔形或外塔形的情況，應當及時對夾送輥的位置或拉力進行調整，確保鋼卷的卷取質量滿足要求。

2.3 助卷輥的控制

助卷輥主要是在帶鋼的卷取過程中，幫助卷形的形成，是必不可少的卷取設備。一般情況下，在帶鋼完成5圈左右的卷取后再讓助卷輥參與卷取工作，是比較合理的。如果助卷輥參與太早，可能造成帶鋼沒有很好的在卷筒上卷取，造成內塔形的質量問題；如果助卷輥參與太晚，可能造成不能很好對帶鋼產生一定的壓力，而出現(xiàn)層間塔形的問題。同時，助卷輥參與的時間應當適當考慮帶鋼的厚度，厚度比較厚時助卷輥應早點參與，厚度比較薄時助卷輥應當晚點參與，應當以控制靠卷取質量為目標，不斷調整，找到合適的切入點。

2.4 卷取張力設定

在帶鋼的熱軋卷取過程中，應當嚴格控制卷取的張力，張力的控制對卷取卷形的質量和穩(wěn)定運行十分重要。如果卷取的張力太大，可能造成鋼卷在卷取過程中受力太大，導致帶鋼變形，影響帶鋼質量；如果卷取的張力太小，可能使得帶鋼不能與卷筒很好的密實，帶鋼與帶鋼之間可能出現(xiàn)縫隙，出現(xiàn)松卷或塔形的質量問題。對于碳鋼來說，當卷筒之間建立張力之后，該張力應當保持恒定，當帶鋼尾部離開卷筒時，卷筒開始減小張力，一直到帶鋼尾部離開卷筒，從而使帶鋼以較小的張力拋鋼，避免帶鋼張力的突變。對于不銹鋼來說，由于其自身較高的硬度和強度，隨著鋼卷卷取直徑的不斷增加，帶鋼卷取所需的纏繞力矩也不斷發(fā)生變化，為此應當采用逐級變化的張力控制模式，隨著鋼卷卷取直徑的增加，卷取張力逐漸降低，確保卷形的質量滿足標準要求。

2.5 超前率和滯后率

在帶鋼的卷取過程中，帶鋼的頭部進入輸出輥道時，輸出輥道一般會以超出軋制速度一定比例的超前速度進行轉動，這個超前速度能夠使帶鋼頭部的各段之間建立一定張力，對帶鋼的前進有著很好的引導作用，尤其是對于較薄的帶鋼以超前速度進行轉動，可以避免帶鋼在輥道上發(fā)生折疊。由于輸出輥道兩側為固定導板，帶鋼在輸出輥道上運動時，兩側處于一種沒有約束的狀態(tài)，超前速度也可以更好的控制帶鋼在輸出輥道上能夠對中運行。當帶鋼尾部離開卷筒之后，卷筒即以較大的減速度開始減速，而由于卷取的慣性，尾部的帶鋼還會以較高速度向前運動，同時也由于帶鋼尾部離開卷筒，帶鋼尾部存在前沖的趨勢，為輥道以相對于卷筒速度稍低的速度轉動，從而張力消失，此時的輸出輥道采用了滯后速度控制，即輸出過輥道與帶鋼之間的摩擦力拖住帶尾，確保尾部卷取不出現(xiàn)質量問題。

3 其他因素對卷取卷形的影響

3.1 板坯本身缺陷

板坯在形成過程中存在一些彎曲的情況，這種彎曲的長度不能太長，可能造成帶鋼卷形的質量問題。應當對板坯的質量進行嚴格檢查，避免影響帶鋼卷取質量。如果板坯的彎度不能滿足要求，就需要通過精軋工作進一步對板坯進行校正，將板坯的彎度控制在可以接受的范圍內，從而保證卷形的質量。

3.2 粗軋的板形控制

在板坯的軋制過程中，加強粗軋工序的板形控制是十分重要的，如果粗軋的板形控制不好，主要是壓力控制不準確，可能導致板坯的彎度比較大，不能滿足標準要求，需要重新進行軋制，影響工作效率和經濟性。

3.3 精軋的板形影響

精軋的板形主要是對帶鋼的形狀具有較大的影響，如果不能嚴格控制，就加大了卷形的質量問題。

3.4 設備的影響

卷形的質量還受到熱軋設備的直接影響，包括夾送輥的形狀、側導板、控制系統(tǒng)等設備，這些都可能影響卷取卷形的質量。應當定期檢查卷取設備是否出現(xiàn)了嚴重磨損或質量問題，定期進行保養(yǎng)，使設備能夠滿足標準和生產要求，確保卷取工序的質量。

4 結束語

卷取工序對帶鋼的卷形十分重要，各企業(yè)應當加強對卷取工序的嚴格控制，加強對卷形影響因素的研究，不斷提高卷形質量，提高生產效率。同時，企業(yè)應當進行技術培訓和對標工作，向國際國內的先進管理技術進行對標，查找自身技術水平的不足，加以改正和完善卷形控制技術，提升帶鋼的性能和質量，為企業(yè)帶來更高的經濟效益。

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