热轧窄断面薄规格带钢卷型研究

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摘要：自2008年建厂以来窄断面薄规格冷轧备料内外圈错层缺陷一直是困绕产品质量提高的难题，通过提高设备精度、拓宽设备功能、优化模型和管理方法的改进，研究解决了这一难题，同时为进一步扩大产能、提高质量打下基础。

关键词：冷轧备料 内外错层 精度

中图分类号：TG335.11

1前言

邯钢集团西区2250mm热连轧生产线为当今具有国际先进水平的热连轧生产线，具有生产工艺先进、设备配置合理、轧机能力大和控制手段齐全等特点。其产品结构包括汽车用钢、船体用结构钢、容器用钢、耐候钢等，同时，由于该条生产线具有轧机轧制能力大、设备配置和控制措施先进齐全的特点，能生产高附加值的热轧双相钢（DP）、多相钢（MP）、相变诱导塑性钢（TRIP）以及高强度级管线钢等特殊钢种。

2250mm热轧生产线在为冷轧备料过程中，在薄规格窄断面生产过程中（宽度≤1250mm、厚度≤3.0mm））出现带钢尾部3-26圈错出，我们称为“外圈错层”；芯部抽芯向外错层凸出，我们称为“内圈错层”，圈数一般达到3-17圈，合称为“内外圈错层”，影响到冷轧厂上料时对焊焊接，必须进行切除，严重影响成材率和产品质量，给公司带来损失。该类缺陷在高级别冷轧备料生产中发生尤其频繁，比例占到总生产量的8.2%。如今冷轧备料钢的产量达到年产量250万吨，是邯钢主要创效产品之一；“内外圈错层”缺陷问题极大制约了生产的顺利进行。

2 “内外圈错层”缺陷形成的原因

鉴于冷轧备料“内外圈错层”缺陷对2250mm热轧生产线连续化生产带来不利影响，通过对现场生产过程进行跟踪分析，确定缺陷的产生与卷取过程中的力控、位控不当和轧制过程头尾板型控制差有关，这些原因都容易造成卷取前期和卷取后期不平稳，最终形成“内外圈错层”缺陷。具体分析基于以下原因：

2.1侧导板定位小车设备功能精度较差，导致侧导板位控不准确。

2.2已建立的层冷和卷取控制模型对薄规格窄断面（厚度≤3.0mm，宽度≤1250mm）不适用，易造成卷型缺陷。

2.3薄规格窄断面带钢的头部、尾部板型难以控制，使带钢在层冷辊道上运行不平稳，在卷取侧导前对中性差，造成带钢抖动产生“内外圈错层”缺陷。

2.4夹送辊使用周期后期的严重磨损，出现夹持不平稳的现象。

2.5现场缺少“内外圈错层”缺陷的管理预案，不能提前预防缺陷的产生，在缺陷发生时没有系统的指导性文件。

3 解决“内外圈错层”缺陷采取的措施

通过对“内外圈错层”缺陷产生原因具体分析及大量现场试验，我们找出了解决该类缺陷的方法。

3.1控制卷取设备功能精度

对1#、2#、3#卷取机（以下简写DC1、DC2、DC3）侧导板定位小车设备功能精度进行测量，严格按照设备功能精度调整，减少设备功能精度缺失造成的侧导板位控不准确，大大减少了冷轧备料“内外圈错层”缺陷的产生。

⑴ DC1、DC2、DC3侧导小车的定位销与侧导窗口宽度的配合精度差，消除侧导板在接触带钢后，向带钢方向倾斜现象，缩短侧导板压靠带钢所需时间，大大减少了“内圈错层”缺陷。

⑵ 改进侧导下导向轮注油孔方式，利用干油泵直通式注油，直至油路畅通，将端盖安装紧密，增加干油压力再注油充满。导向轮注油周期设定为3月注油一次。杜绝导向轮不转，避免因侧导导向轮卡阻，有可能卡死侧导而产生力控值。

⑶ 调整卷取侧导下圆弧与辊道表面间隙为5mm，将定位销下垫片由原来较多1mm、2mm薄垫片组成，更换为厚垫圈（5mm）加薄垫圈（2mm或1mm）进行组合，减少垫圈数量与垫圈间隙数，消除多层薄垫片变形鼓起现象，同时，消除DC1、DC2、DC3侧导下垫圈的高度过高，使侧导产生晃动情况。

⑷ 更换DC2、DC3侧导小车， 改进侧导小车定位销，将磨损啃伤的定位销厚度设计成94mm厚度；定制备件，将在线啃伤的定位销进行进行更换。更换后定位销与侧导窗口配合紧密，卷型质量得到了很大改善。

3.2拓展、优化卷取设备功能，开发了卷取侧导针对窄断面的控制模型

拓展卷取设备功能，优化改进层冷模型参数设定，增加层冷辊道、夹送辊滞后率，减少辊道降速率，增加卷取侧导板夹持力；积极开发卷取侧导针对窄断面（宽度≤1250mm）的控制模型，对消除冷轧备料“外圈错层”缺陷，取得明显改善。

⑴开发卷取机侧导板“平移模式”（原理如图5），该模式的方法是在卷取机模式中的侧导板控制值中将头部短行程（SS CLOSE）设定为-3。现阶段，侧导板的平移模式仍并行存在，在设定为-3时即启动了平移模式也启动了自动定位模式，两侧侧导板会向传动侧平移2mm。在卷取机建张后启动两侧力控，同时向带钢压靠，保证两侧侧导板对带钢有效夹持，有效减少错层产生，同时减少了侧导板压靠带钢所需时间，保证带卷芯部卷形。

⑵ 开发了侧导板自动定位技术，在带头进入侧导板区域后，两侧同时启动压力控制向带钢压靠，直到侧导板压靠到带钢后，位控侧自动退出压力控制模式，保证侧导板对带钢的压靠，提高侧导板压靠带钢速度，针对冷轧备料窄断面投用效果较好。

3.3针对板型差的应对措施

精轧板型控制措施，操作人员采用精轧降速轧制，换辊后预设调平值，保证带钢的头部、尾部板型，使带钢在层冷辊道上运行平稳，在卷取侧导前进行对中良好，有效解决板型原因造成带钢抖动产生的“内外圈错层”。

⑴ 降低精轧薄规格窄断面的穿带速度，保证DC2或DC3带头平稳进入卷取机。

⑵ 针对冷轧备料宽度≤1250mm、厚度≤3.0的规格，精轧主操调整好冷轧备料板型，尤其头部、尾部保持平直，避免浪型，尾部偏移。减少头部10m在DC1、 DC2、DC3侧导中起套，造成尾部出现7-8圈的“外圈错层”缺陷。

3.4改进夹送辊带有凸度，减少夹送辊使用周期后期的严重磨损

⑴ DC1、DC2、DC3采用带有凸度的下夹送辊对卷型有改善。带有凸度的下夹送辊从正凸度高点开始磨损，有助于后期提高夹送辊保持较好的辊型，可以更好地夹持带钢，也为减少侧导板的夹持力，消除带钢侧面的边损提供基础。

⑵ 优化夹送辊的更换周期，将夹送辊更换周期由原来6周缩短为5周现场观察卷型改善良好。

3.5制定专项质量预案

制定针对“内外圈错层”缺陷的专项质量预案。在卷取薄规格时，操作人员审核轧制计划，上下工序之间联系，精轧操作采用降速轧制，卷取操作观察宽度≤1250mm、厚度≤3.0mm的卷取带钢稳定性，适时采用“侧导位控平移模式”或“侧导双位控模式”。

通过以上五种措施的实施，卷取设备的精度、稳定性得到提高，设备功能得到拓宽，参数也得到优化。彻底杜绝了“内外圈错层”缺陷的产生。

4 结语

邯钢2250mm投产以来，在消化各种新技术的同时，积极创新，根据生产实践中存在的问题开发新功能适应市场和用户的更高需求。5年来开发生产了8类100余个品种、牌号，窄断面薄规格卷型缺陷问题的解决，对邯钢开发生产高表面要求汽车板等深加工、高附加值产品解决了一大难题，为提升邯钢产品整体水平提供基础。