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酸连轧薄带钢塌卷缺陷工艺改进
杂志名称:河南lol雷火电竞 投稿:河南lol雷火电竞杂志社
 

酸连轧薄带钢塌卷缺陷工艺改进

常志禄   高 艳  王艳艳

安钢集团冷轧有限责任公司, 河南 安阳  455004

摘 要: 介绍了安钢冷轧有限公司1550mm酸连轧机组生产0.25mm0.40mm厚度薄规格钢卷心形卷缺陷,通过带钢板形控制和卷取张力控制的优化,新型钢套筒的不断试验,逐步实现了0.4mm以下厚度带钢不同厚度范围带钢的卷形控制

关键词酸连轧,心形卷板形控制,卷取张力控制,钢套筒

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

安钢冷轧酸连轧机组,是1550mm冷轧工程的一条主要生产机组,其设计产能为120t/a,成品厚度范围为0.252.0mm,宽度为8001430mm,产品为冷硬卷。其中,供配套的连续退火机组用料70t/a,供配套的连续热镀锌机组用料为35t/a,外卖冷硬卷的产量为15t/a。该机组采用双卷筒圆盘回转式卷取机,设计结构紧凑,制造精度和控制精度高,酸连轧机组工艺流程图如图1

1 1550mm酸连轧机组工艺流程图

1塌卷现象统计

目前,安钢冷轧厂酸连轧机组生产0.4mm以下带钢卷取卸卷后或后续堆垛、运输过程中会出现钢卷内径局部下凹,造成塌卷缺陷,见图1。这种缺陷严重影响带钢质量,且难以上卷,给下游工序的生产带来很大的困难。自投产以来,0.4mm以下厚度带钢全部投用钢套筒,按照2016年产品构成,预计0.4mm以下带钢产量30.20t,投用的钢套筒数量约为16444个,按照钢套筒单价1837.61元,钢套筒的消耗约3021万元,吨钢成本大大增加。本文介绍了塌卷变形原因,并通过带钢板形控制和卷取张力控制的优化,新型钢套筒试用的措施,有效地改善了0.4mm以下厚度带钢塌卷缺陷。

   

1塌卷的实物图片

2塌卷缺陷影响因素

21卷取张力的影响

张力控制的目的在于保证正常卷取时,卷取机上的带钢张力恒定在设定值,当卷取张力建立后,卷取机由速度控制状态切换到张力控制状态运行后,卷取机的速度给定略高于连轧机组速度基准给定值。由于轧轧机组和卷取机之间通过带钢的刚性连接,卷取机的实际速度不可能达到速度给定值,卷取机的速度调节器的输出饱和,传动系统转入张力控制。由于速度调节器的输出达到限幅值,张力给定值由张力力矩、摩擦力矩、弯曲力矩、加减速力矩、转动惯量补偿的计算结果等决定。同时,卷筒涨缩,套筒承受的压力近似于卷筒压力,卷筒压力和卷取张力成正比,随着带钢卷径的增大而增大。卷取张力越大,套筒承受的箍紧力越大。在外圈箍紧力的作用下,套筒因屈服发生局部下凹。因此,优化卷取张力,有利于抑制卷取中出现塌卷缺陷。

22卷取机内套筒上的影响

生产薄规格产品时,钢卷内圈投用一个钢套筒,一般采用厚2550mm的低碳钢板制作,在钢套筒产生压缩变形的情况下,钢卷和套筒就会一起产生塌卷缺陷。为避免塌卷的产生,增加套筒壁厚,减小套筒内径将有利于增加管壁的抗压能力,减小塌卷产生的几率。同样壁厚的套筒,套简直径越小,承受载荷的能力越强。同时,套筒的质量对塌卷的产生也有比较明显的影响,包括套筒的形状、局部缺陷、焊缝强度等。套筒不圆,造成外部受力不均匀。焊缝处不仅强度较低,而且容易产生凸起,因此需要改善焊接处的质量,进行焊缝光整、打磨,避免套筒焊缝缺陷引起应力集中,导致塌卷。

3应对策略

3.1优化卷取工艺参数

前期轧制0.38mm厚度带钢时不投用钢套筒,在不改变轧制和卷取参数时,钢卷出现严重的塌卷缺陷,甚至在卸卷过程中出现严重的抽芯事故,严重影响产品质量和生产效率。

   后期,进行0.4mm及以下规格薄带钢卷取时,结合带钢实际规格和具体的带头板形情况,当钢卷带头在卷取机芯轴上顺利包紧后,采取以下调节方法手动干预:

1)调整轧制参数,控制甩尾时带钢的浪形缺陷;

2)轧机出口建立张力后,手动调整轧机出口带钢的卷取张力,单位卷取张力控制在5055MPa之间;

3)监控内圈钢卷300mm厚度以内的卷形,卷取机区域带钢跑偏、轧机出口张力波动在10MPa以上的,及时降低轧机生产节奏。

通过优化轧机卷取速度和卷取张力等卷取参数,0.30mm0.40mm厚度规格带钢卷卷形得到了一定程度的控制。

通过一系列工艺参数的优化调整,0.32mm厚度带钢轧制时,卷取后钢卷塌卷现象得到很大程度的控制,出现塌卷情况一般表现为内圈35圈带钢出现一定程度的塌卷,如图2

                 

2   0.32mm厚度规格带钢内圈塌卷实物图

3.2新型钢套筒的投用

经过工艺参数调整后,0.30mm仍出现严重的塌卷现象,为避免出现塌卷缺陷,0.25mm0.30mm厚度范围带钢生产时必须投用钢套筒,0.3mm厚度以下带钢原设计钢套筒壁厚为12.5mm,其强度完全适应卷取需要,将套筒壁厚减少到一定程度也应该能满足生产工艺要求。通过实验研究和模拟仿真,材质为Q235B,壁厚为3mm的直焊缝钢套筒即能满足相关要求,新型套筒投用后,带钢头部在卷取机芯轴包紧后,手动将卷取单位张力控制在50MPa55MPa,控制板形后在正常卷取速度下,卷取时出口张力保持稳定,未发现卷取提速时钢卷与钢套筒发生相对移动。为进一步保证卷形质量,避免频繁的升速、降速操作。卸卷后卷形正常,未出现塌卷、塔形卷等缺陷。

四、结束语

通过工艺参数优化调整,在不投用钢套筒的情况下,实现0.30mm0.40mm厚度规格带钢的正常卷取;投用改造后的钢套筒,实现0.25mm0.30mm极限薄规格带钢的正常卷取,减少人工调整的干预程度,降低劳动强度;冷轧薄规格内圈塌卷和塔形卷的缺陷得到控制,卷形质量达到国家标准和客户要求。

 

 

责任编辑:刘现刚