CN103801566A - 一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于，包括：通过以下步骤控制侧导板对中度：选择所需测量的一段辊道位置，以辊道中心，按辊身长度，距两端等距为中心，找到侧导板入口与出口各一根辊子的中心，以这两点的连线为中心线，辊道入口开口度大于出口开口度；沿辊道选取4个立柱位置为测量点，侧导板被4个立柱分隔为两段，第一立柱到第二立柱为第一段，第三立柱到第四立柱为第二段；测量同侧立柱位置距离辊道中心的距离,将距离差调整至小于3mm；间隔停机时，测量第一段与第二段交接处的磨损，如磨损量达5mm以上，则对侧导板对中度进行重新测量调整。

Description

一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法

技术领域

本发明涉及一种热轧钢板生产的控制方法，具体来说，是一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法。

背景技术

钢板制造厂热轧产线的卷形缺陷主要有边损，塔形，卷层错动，头部叠板，溢边等等。其中，带钢的边损缺陷占到了卷形缺陷的70％左右。边损缺陷按照产生的区域可以分为精轧边损和卷取边损两大类，其中卷取边损在整个边损缺陷中占到80%。顾名思义，精轧边损就是在精轧机内产生的边损，卷取边损就是在卷取区域产生的边损。卷取边损在实际操作过程中

①边损缺陷类型的判断主要可以根据以下三个原则：

根据颜色：卷取边损的缺口深度较浅，颜色较浅；精轧边损的缺口深度较深，颜色较暗。这主要是因为精轧边损发生是时温度较高，带钢较软，卷取边损发生是在层流冷却之后，温度较低，带钢较硬；

根据位置：卷取边损多发生在头尾部，而精轧边损多发生在全长及带钢中部。钢卷边部一圈卷取边损只有几个缺陷，而精轧边损则是连续的；

根据形态：精轧边损一般由于带钢偏，蹭导板导轮造成，损伤部位为平滑，而卷取边损位置处，边损形态带毛刺状。

边损种类由质检站判定，操作人员得到质检人员的通知后做出反应。边损缺陷一方面影响带钢的外观，同时在冷轧后工序生产时可能产生断带的危险。

目前产生卷取边损的原因很多，包括工艺、设备、操作等各个方面。

下面分别介绍一下热轧钢板轧线卷取的各主要设备的作用及控制方式：

参见图1，侧导板6位于钢板的两侧面，其主要作用是对中并夹住带钢，将带钢头部顺利引入卷取机。侧导板6的控制关键就是对中度、平行度和开口度的控制，其好坏将会直接影响到卷形的控制。

夹送辊2的主要作用就是对带钢头部施加一定的压力并使带钢的头部产生弯曲变形，使其顺利进入卷取机；在卷取过程中，夹送辊2辊缝控制是保证卷形的关键。另外在精轧抛钢以后，通过速度滞后对带钢施加张力，保证尾部卷形。

卷取机主体包括三根助卷辊4和卷筒3。其中助卷辊4的主要作用就是采用踏步控制方式时，通过定位控制和压力控制使带钢头部紧紧缠绕在卷筒3上，另外在带钢尾部卷取时，压紧带钢，保证尾部卷形。卷筒3的主要作用是在QOC的控制下，通过速度超前和助卷辊弧形板的配合使带钢头部紧紧缠绕在卷筒上。

由于边损缺陷是产生在带钢的边部，因此侧导板6控制在带钢的卷取边损控制中起到了关键作用。

为了找出产生卷取边损产生的原因，首先我们对12年6-12月卷取边损缺陷产生的位置进行了分类统计，如图3所示：从统计可以发现，热轧钢板轧线卷取边损发生的位置主要在带钢尾部和头部。这主要是由于卷取过程中带钢的头部和尾部处于失张状态，带钢在层流辊道上容易摆动，因此会造成带钢边部和侧导板局部接触。另外在精轧抛钢时，由于减张力影响，带钢尾部有超宽现象，超宽的带钢尾部与卷取侧导板摩擦，这也是卷取边损在带钢尾部发生较多的主要原因。

在带钢边部的控制当中，侧导板起着至关重要的作用。侧导板的主要作用是对中并夹住带钢，将带钢头部顺利引入卷取机卷取成卷。侧导板的对中度对于钢卷的头部卷形是关键。其控制原理为根据带钢的成品宽度，模型有相应的侧导板的开口度设定值。

侧导板开口度设定如下：

侧导板开口度（SGGP）由下式求得：

SGGP=成品宽度*（1.0+C1*CTTMP）*Asg

式中：SGGP为侧导板开口度计算值，

CTTMP为卷取目标温度

C1为线膨胀系数（常数）

Asg为附加余量

公式中侧导板附加余量按板宽进行分类，以表格形式存在计算机内。

上式计算出的侧导板开口度是根据成品目标宽度计算获得的。在实际生产中，存在宽度过窄或超宽现象，如仅按照计算值进行侧导板开口度设定，侧导板开口度就会出现过大或过小现象，为此在决定侧导板开口度设定值时，将对本块带钢粗轧出口实测值与开口度计算值进行比较。如二者差值：WGP=（SGGP-粗轧出口宽度实测值）在一宽范围内，即：

SGGPLW<WGP<SGGPUP

侧导板开口度设定值为：

SG=SGGP（计算值）

在其它情况下侧导板开口度设定值为：

SG=粗轧出口宽度实测值+余量；其中余量按厚度索引以表格存在计算机内。

带钢头部到达某一位置时，利用跟踪信号侧导板风动装置靠上，夹紧带钢，将带钢引入卷取机。

在侧导板的控制中，侧导板的对中度，平行度以及风动的同步性对于边损控制都是很重要的。因此加强侧导板精度管理是很重要的。

目前随着热轧1580轧线轧制品种的不断扩展，例如硅钢、高强钢、集装箱板以及管线钢的轧制，对卷取设备的冲击加大同时增大设备磨损，导致侧导板的对中度时常发生偏移，就会发生这种现象：当侧导板一侧靠紧带钢边部时，另一侧可能还没有靠上带钢，结果导致侧导板单侧异常磨损，在卷取过程中异常磨损的这一侧就可能导致带钢的边部形成缺口。

现有技术的侧导板测量方法主要按以下几个步骤进行，参见图2，

1）找出中心线位置，以辊道中心量出，按1580mm辊身长度，距两端790mm为中心，（选择辊道位置如图粗竖线处；）

2）测量点为短行程立柱对应位置（图中方块处）；

开口度要求，（a+b）>（g+h），即入口大于出口；

第一组数据（a,c,e,g）之间任何两点数据差小于3mm，第二组数据（b,d,f,h）之间任何两点数据差小于3mm，两组对应数据（如a,b）差小于6mm，此处小于6mm其原意是设备方认为对中控制偏差小于3mm即意味着是实测两端偏差除以2。

3）在40分钟停机时，关注点为第一段与第二段的交接处，及第二段的尾端，如图2中圆圈处，如果发现当天局部磨损量达到5mm以上，则应对侧导板对中、平行情况进行重新调整测量；

4）如果出现精度较差，可采取在短行程间隙处加垫片的方法，虽然这样会减少短行程的可控量，但实践证明，这样做能够非常精确地调整导板的对中度及平行度,且调整方便、快速，调整范围以保证单侧短行程不小于40mm为原则，即单侧垫片厚度不应大于10mm。

从上面测量方法可以看出一个不足的地方，就是其测量对中度的基准是针对某一根辊子寻找中心点，但由于辊子的安装误差，所有的层流辊道的辊子的中心线并不可能全部在一条直线上，因此此种测量方法精确度较低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的热轧钢板扎线卷取边部缺陷的控制方法，侧导板的对中度较差，而测量精度较低，导致卷取边部缺陷比较容易产生。

本发明采取以下技术方案：

一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于，包括：通过以下步骤控制侧导板对中度：

1）选择所需测量的一段辊道位置，以辊道中心，按辊身长度，距两端等距为中心，找到侧导板入口与出口各一根辊子的中心，以这两点的连线为中心线，辊道入口开口度大于出口开口度；

2）沿辊道选取4个立柱位置为测量点，侧导板被4个立柱分隔为两段，第一立柱到第二立柱为第一段，第三立柱到第四立柱为第二段；

3）测量同侧立柱位置距离辊道中心的距离,将距离差调整至小于3mm；

4）间隔停机时，测量第一段与第二段交接处的磨损，如磨损量达5mm以上，则对侧导板对中度进行重新测量调整；

进一步的，所述辊子的行程间隙处加垫片。

进一步的，所述侧导板的磨损量大于5mm时，实行更换。

进一步的，当带钢边部和侧导板摩擦产生轻微火花时，停止缩小导板开口度。

本发明对热轧钢板生产的现状，通过现场调查、原因分析找出了卷取区域影响带钢边损质量的关键因素并采取有效对应措施，实现了降低卷取边损缺陷的发生量。

本发明的有益效果在于：

1、通过采取上述措施，1580热轧卷取边损缺陷发生量有了明显的下降。

2、热轧钢卷的不良损失大大降低，（原月封锁热轧钢板轧线卷块数－措施后月封锁轧钢板轧线卷块数）×平均吨位×50元/吨×12＝（32－8）×19.5×58×12＝32.57万元。

附图说明

图1是热轧钢板轧线卷取的原理示意图。

图2是侧导板位置调整的俯视图，中心虚线为辊道的中心线。

图3是卷取边损缺陷位置的分类统计。

图4是改进前，改进中和改进后的卷取边损数量的分阶段统计对比图。

图中，1.精轧末机架，2.夹送辊，3.卷筒，4.助卷辊，5.层流冷却，6.侧导板。

具体实施方式

本实施例通过对卷取机侧导板设备参数的调整，从而减少钢卷边部缺陷的发生量。

1.缩短侧导板衬板的更换周期

为了减少侧导板的磨损，提高侧导板的耐磨性应该是有效的，因此我们做了以下几组试验：

使用特殊材质的导板基体，导致导板备件费用的急剧上升，且无明显效果；使用特殊材质的堆焊焊条，导致资材费用的上升，且无明显效果；对导板本体进行特殊热处理，几个厂家试做都失败，原因是由于在热处理过程中会导致导板的形变，无法满足上机要求；对导板的凹槽处采用特殊材质耐磨小垫块，工艺复杂，耐磨性有所提高，但无实用性；

通过上述试验得出，通过更改侧导板衬板材质和热处理是不可行的，因此针对这种情况，只能通过加严衬板的更换标准来改善目前的这种状况。

以前衬板的更换标准是磨损量大于10mm以上必须对衬板进行更换，根据目前这种情况，将原来的更换周期由大于10mm该为现在的5mm。操作人员每天检查导板的磨损情况，对磨损量大于5mm的衬板在每天40分钟停机时间进行更换。同时对每天更换的衬板进行登记，由技术人员对此进行分析，关注异常磨损严重的衬板。

2.改进衬板堆焊方法

为了保证经过堆焊处理后衬板的使用效果，焊条材质和堆焊处理方法是很重要的。目前焊条材质通过几次改进，现在使用J507焊条代替以外的焊条，这是迄今使用效果最好的一种焊条材质。

另外通过对外协人员衬板堆焊的跟踪，建议提出不对堆焊层进行打磨。以往的方法是对于堆焊层高于板平面部分，用砂轮进行打磨，典型的衬板。

但是通过跟踪发现，堆焊产生的不平整不会对带钢边部造成影响，另外最外层的耐磨性也相对较好，而且，由于存在1-2mm的凸起，实际加大了导板的可使用量。这样既节约了砂轮，又延长了导板的使用周期。但若堆焊出现较大凹凸则应另当别论。

3.侧导板无火花控制的推广

为了防止由于夹靠过紧导致的侧导板严重磨损，尤其是防止硅钢轧制过程卷取侧导板上粘铁的产生，在目前的卷形控制中要求侧导板实行无火花控制：由操作工对侧导板进行目测来控制侧导板的开口度，当带钢边部和侧导板摩擦产生轻微火花时，停止缩小导板开口度。通过跟踪发现这种操作方法对防止硅钢卷取边损由很大的好处，这主要是因为采用无火花控制避免了侧导板粘铁的产生。

4.改进侧导板对中度的测量方法

如前所述，侧导板的对中度对于卷取边损缺陷的控制是至关重要的，保证侧导板对中度精度必须定期对侧导板的对中度进行测量。通过对以前侧导板的对中度测量方法的分析发现，原有的测量方法存在这不足，影响到实际的侧导板的精度控制。

侧导板测量方法主要按以下几个步骤进行，参加图2。

1）找出中心线位置，以辊道中心量出，按1580mm辊身长度，距两端790mm为中心，选择辊道位置如图2粗竖线处，按1580mm辊身长度，距两端790mm为中心，找到导板入口和出口各一根辊子的中心，然后以这两点拉一条直线，就可以找到每根辊子的中心。

2）测量点为短行程辊子对应位置，如图2中方块处；

开口度要求，（a+b）>（g+h），即入口大于出口；

第一组数据（a,c,e,g）之间任何两点数据差小于3mm，第二组数据（b,d,f,h）之间任何两点数据差小于3mm，两组对应数据（如a,b）差小于6mm，此处小于6mm其原意是设备方认为对中控制偏差小于3mm即意味着是实测两端偏差除以2。

3）在40分钟停机时，关注点为第一段与第二段的交接处，及第二段的尾端；（如图中圆圈处），如果发现当天局部磨损量达到5mm以上，则应对侧导板对中度、平行情况进行重新调整测量；

4）如果出现精度较差，可采取在短行程辊子间隙处加垫片的方法，虽然这样会减少短行程的可控量，但实践证明，这样做能够非常精确地调整导板的对中度及平行度,且调整方便、快速。调整范围以保证单侧短行程不小于40mm为原则，即单侧垫片厚度不应大于10mm；

通过上述测量方法的调整，侧导板的对中度精度相对原先的测量方法有所提高。

5）带钢尾部侧导板风动打开程序的修改

通过前面的分析发现，带钢尾部超宽对尾部边损的影响很大。但是尾部超宽问题是热轧厂普遍存在的问题。目前无技术手段解决。因此，为了减轻尾部超宽对边损的影响，考虑通过提前打开侧导板风动来减少尾部边损。

跟踪发现目前尾部边损多发生在尾部三到四圈，通过对侧导板电气控制程序的分析发现侧导板风动是在带钢尾部跟踪到夹送辊的某个位置时，触发风动打开信号才启动的。因此解决思路就是在电气程序中提前风动打开信号，减少尾部产生边损。

通过现场的试验及效果跟踪，将目前的风动打开信号提前15米打开，即可以防止尾部边损的产生，又可以保证尾部卷形，不会产生溢边等其他缺陷，效果非常好。

通过采取上述措施，1580热轧卷取边损缺陷发生量有了明显的下降。具体效果如图4所示。

从上图可以看出，实施前后比较，措施实施后的卷取边损封锁量有了明显的下降，由原来的32块/月下降到措施后8块/月。

效益计算：年效益＝（原月封锁块数－措施后月封锁块数）×平均吨位×50元/吨×12＝（32－8）×19.5×58×12＝32.57万元。

Claims (4)

1.一种减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于，包括：

通过以下步骤控制侧导板对中度：

1）选择所需测量的一段辊道位置，以辊道中心，按辊身长度，距两端等距为中心，找到侧导板入口与出口各一根辊子的中心，以这两点的连线为中心线，辊道入口开口度大于出口开口度；

2）沿辊道选取4个立柱位置为测量点，侧导板被4个立柱分隔为两段，第一立柱到第二立柱为第一段，第三立柱到第四立柱为第二段；

3）测量同侧立柱位置距离辊道中心的距离,将距离差调整至小于3mm；

4）间隔停机时，测量第一段与第二段交接处的磨损，如磨损量达5mm以上，则对侧导板对中度进行重新测量调整。

2.如权利要求1所述的减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于：所述辊子的行程间隙处加垫片。

3.如权利要求1所述的减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于：所述侧导板的磨损量大于5mm时，实行更换。

4.如权利要求1所述的减少热轧钢板轧线卷取边部缺陷的控制方法，其特征在于：当带钢边部和侧导板摩擦产生轻微火花时，停止缩小导板开口度。

Images