1 、引言

由于帶鋼熱連軋粗軋壓下量較大、除鱗不干凈 、溫度較高, 容易生成氧化鐵皮, 均導致了鋼坯與軋輥的摩擦系數(shù)低, 所以粗軋階 段容易出現(xiàn)打滑事故。由于粗軋板坯較厚, 上下表面容易出現(xiàn)溫度不均的現(xiàn)象, 所以翹 頭一般在粗軋出現(xiàn)的比較多。翹頭嚴重的板 坯會撞擊到保溫罩,影響飛剪切頭,甚至影響 到精軋穿帶困難 ,影響軋制節(jié)奏 。

自動化軋鋼過程中如果出現(xiàn)打滑和翹 頭 ,會嚴重影響生產(chǎn)節(jié)奏, 嚴重時會損害設備 ,必須嚴格控制 。本文對打滑與翹頭做出 原因分析及提出應對策略 。

2、 打滑原因分析及預防措施

打滑的根本原因是摩擦系數(shù)低, 造成軋 鋼坯與鋼坯表面發(fā)生相對滑動。凡是造成摩擦 系數(shù)降低的因素都會引起軋件打滑。由于帶 鋼熱連軋粗軋壓下量較大 、除鱗不干凈、溫度低 較高, 容易生成氧化鐵皮, 均導致了鋼坯與軋 輥的摩擦系數(shù)低, 所以在粗軋階段軋件最容易 易出現(xiàn)打滑事故 。粗軋立輥軋機與四輥水平 軋機之間微張力軋制。奇數(shù)十道次軋制時, 水 平軋機軋制速度大于立輥軋制速度, 偶數(shù)道 軋制可逆軋制時,立輥不參與軋制 ,立輥與水平 兩人之間無張力, 所以打滑一般出現(xiàn)在奇數(shù)道 次 。由于第一道次壓下量較大, 打滑事故一 般發(fā)生在第一次, 因此在該道次要特別關注 易打滑現(xiàn)象 。影響打滑的主要原因有:鋼種 和軋制工藝等。

2.1 、鋼種的影響

某些鋼種表面容易形成氧化鐵皮, 降低 了鋼坯表面與軋輥之間的摩擦力 。如船板, 50B和其他低合金鋼, 如含有 Si、Ni、Nb等元 素高的鋼, 這些元素易與氧化氣體發(fā)生反應, 形成低熔點的氧化物 , 使鐵皮熔化, 黏性增 加 。有資料表明:Si>0.25%是鋼加熱時極 易形成 Fe2SiO4 , 它在 1175℃以上時熔融, 導 致在除鱗之后還有部分氧化鐵皮附著在鋼坯 表面, 經(jīng)過水平輥軋制時剝落導致打滑 [ 1] 。對含這些元素的鋼種應加強除鱗工藝控制, 減少氧化鐵皮從鋼坯基體剝落導致軋輥與基 體發(fā)生相對滑動的幾率。

2.2 、軋制工藝的影響

最大壓下量是指在軋制條件一定時該道 次最大高度方向的絕對壓下值 。其值由下式求得:

由上式可見 ,軋輥直徑增加 ,道次最大壓下量可以增加 ,降低了打滑的可能性。在摩 擦系數(shù)和軋輥直徑一定的情況下, 必須控制 最大壓下量 ,超過最大壓下量就會出現(xiàn)打滑 現(xiàn)象, 但是降低壓下量增加軋制道次的同時, 降低了軋制效率, 所以選擇合理地軋制道次 至關重要。同時軋制速度過高, 會導致摩擦 系數(shù)降低, 也會導致打滑, 在軋制容易打滑的 鋼種時應低速軋制。

增加軋制道次, 減小壓下量。合理分配 負荷, 或增加軋制道次, 減小單道次壓下量。舉例:安陽鋼鐵 1780熱連軋線軋制 Q235B, 來源 230mm, 軋制道次為 5 時易打滑 , 但改 為 7道次之后打滑現(xiàn)象消失。

2.3、 其它減少打滑的措施

增加軋輥表面粗糙度 。很多廠粗軋都采用高 Cr鋼的軋輥, 這種輥硬度高, 耐磨 ,但摩 擦系數(shù)較一般的鑄鐵軋輥要小, 因此容易打 滑 。可以人為干預,增加粗糙度 ,應用刻痕和 堆焊的軋輥 ,增加軋件摩擦系數(shù)。但刻痕對 軋件表面質(zhì)量產(chǎn)生有害影響 ,此法通常僅在 粗軋前幾道次使用。

當壓下量超過允許數(shù)值時, 把軋件端部 加工成截錐形,以減小咬入角。降低軋制速度,增加摩擦系數(shù),增加除鱗 水的冷卻,降低板坯表面的溫度 ,使氧化鐵皮 不熔化 。

3 、翹頭原因分析及調(diào)整措施

翹頭發(fā)生的根本原因是帶鋼上下表面的 延伸率不均勻 。由于粗軋板坯較厚, 上下表 面容易出現(xiàn)溫度不均的現(xiàn)象 ,所以翹頭一般 在粗軋出現(xiàn)的比較多 。翹頭嚴重的板坯會撞 擊到保溫罩 ,影響飛剪切頭 ,甚至影響到精軋 穿帶困難,影響軋制節(jié)奏。

3.1、 板坯上下表面溫差的影響

a.上下表面加熱初始溫度差較大, 導致 上下表面延伸率不均勻。

b.粗軋軋制中溫降,上表面比下表面下降快。

帶鋼上表面接觸到的各種水比下表面 多 :如粗軋刮水板效果不好 ,導致軋輥冷卻水 將帶鋼上表面冷卻;上表面接觸到帶鋼吹掃 水 、除鱗水、壓塵水和機架間冷卻水會堆積在 帶鋼上表面 ,蒸發(fā)及傳導帶走上表面熱量 ,而 下表面由于重力作用會直接掉落下去 。導致 上表面的溫度比下表面的溫度要低, 上下表 面金屬的變形程度不同 , 溫度高的一側變形 大 ,因此帶坯向溫度低的一側彎曲,也就是產(chǎn) 生翹頭現(xiàn)象 (如圖 1)。改善加熱條件, 在上 下表面軋制條件相同的情況下, 減小同板溫 差可以明顯地改善翹頭。優(yōu)化軋機結構, 見 少刮水板漏水,機架輥除水效果 ,也可以減少 上表面溫降 ,從而降低翹頭量。

3.2、 軋制線標高的影響

軋制線高易翹頭 。軋制線高度過高, 下 表面壓下量比上表面大 , 所以延伸率比上表 面大, 翹頭明顯。調(diào)整下階梯墊高度。根據(jù) 工作輥及支撐輥直徑不同 , 下階梯墊是用來 調(diào)整軋制線高度的, 階梯墊等級一般按要求 補償量有一定的計算方法,不能隨意更改。因 為調(diào)整軋線高度可能使鋼板插入導板與軋輥之 件,造成軋鋼事故 。但是在翹頭量較大時, 可 適當降低階梯墊高度 , 調(diào)節(jié)翹頭效果明顯。一般不要調(diào)節(jié)太多,否則容易出現(xiàn)軋鋼事故。

3.3 、上下輥輥徑差的影響

為了使帶鋼不發(fā)生扣頭撞擊輥道, 一般 工作輥上輥直徑比下輥直徑小 ,使上輥軋制 線速度略小于下輥線速度 , 上表面延伸量小 于下表面延伸量 ,使帶鋼發(fā)生微量翹頭。但 是如果上下輥直徑相差過大 ,則會大大增加 翹頭的可能性。

3.4、 軋輥速度比對翹扣頭的影響

當 軋 劍 厚 度 分 別 為 227mm、 66mm、 38mm,上下輥半徑均為 600mm, 軋件平均溫 度 :1180℃,壓下率均為 20%時 , 僅改變軋輥 速度比 。測得的翹扣頭彎曲率結果如圖 2所 示 。當板坯厚度為 227mm時,隨著上下輥速 比的增大,翹扣頭彎曲率成線性下降。上下輥 速比小于 1時,產(chǎn)生翹頭現(xiàn)象 ,上下輥速比大 于 1時,產(chǎn)生扣頭現(xiàn)象。

當板坯厚度為 66mm時,上下輥速比在 0.9 ～ 1.1之間對軋件的翹 扣頭現(xiàn)象影響不大。當板坯厚度為 38mm時, 翹扣頭彎曲率先增大后減少 ,當上下輥輥速相 同時 ,軋件保持在最佳的水平狀態(tài)。而輥速 比大于和小于 1時,都會造成扣頭現(xiàn)象。粗軋的上下工作輥是通過兩個獨立的轉 速可調(diào)電機傳動的, 雪橇值的原理就是調(diào)節(jié) 上下輥轉速比。

軋鋼操作工在軋鋼過程中一 般調(diào)節(jié)雪橇值來在線調(diào)節(jié)翹頭量。圖 3顯示了壓下率對翹扣頭的影響。

從 圖中可以看出,當板坯厚度為 227mm, 壓下 率變大時, 翹扣頭彎曲率變大, 這是因為配輥 時一般上輥直徑比下輥小 , 壓下率的增加到 致上下表面延伸量都增加 , 但是下表面延伸 量更大 。當板坯厚度為 66mm和 38mm, 壓下 率變大時, 翹扣頭彎曲率反而減少。對于薄板爬坡咬入時, 上工作輥壓下量比下工作輥 的壓下量要大, 使板坯上表面的延伸率大于 板坯下表面的延伸率, 造成軋件出口處板坯 上表面速度大于下表面速度 ,從而形成板坯 出軋機厚向下彎曲, 即扣頭現(xiàn)象。當壓下率 增大時 ,此現(xiàn)象更加嚴重。

4 、結語

針對該廠生產(chǎn)實際,得出以下結論:

a.調(diào)整工作輥直徑 、合理分配軋制負荷、 降低溫度等措施可以防止粗軋打滑現(xiàn)象 ;

b.調(diào)雪橇值、控制上下表面溫差、調(diào)整下階 梯墊高度、調(diào)節(jié)壓下量可以有效改善翹頭現(xiàn)象。通過以上調(diào)節(jié)措施,該廠生產(chǎn)中出現(xiàn)的打 滑與翹頭事故率明顯降低,收到了良好的效果。