魏紅燈(山東鋼鐵集團濟南分公司薄板廠,濟南 250101)
冷軋板形缺陷分析及控制方法研究
魏紅燈
(山東鋼鐵集團濟南分公司薄板廠,濟南250101)
摘要:隨著科學技術的進步,我國工業(yè)的快速發(fā)展,許多重要的生產領域對冷軋板也有了更高的質量要求。而冷軋板形作為影響冷軋薄板質量的關鍵因素,解決其缺陷問題亟不可待。本文將立足于我國冷軋板形的生產現(xiàn)狀,分析其缺陷問題的原因,并提出相對應的控制方法。
關鍵詞:冷軋板形;缺陷問題;原因;控制方法
冷軋板形的缺陷問題,一直困擾著國內外鋼廠的生產。在生產過程中較為常見的板形缺陷形式有:邊部波浪、中間波浪、單邊波浪、二肋波浪及復合波浪等。這些缺陷的產生主要由于在軋制環(huán)節(jié)里,帶材不能得到均勻的延伸,使來料版凸度發(fā)生變化,造成缺陷問題。解決板形的缺陷問題,重在改進板形的控制技術,這需要采用先進的控制設備,并培養(yǎng)技藝純熟的工藝人員,完善板形的管理制度。
1.1板形即為板面的平坦度,包括板凸度和板面平直度。
從直觀上來講即指板帶材的翹曲度,和它的內部殘余應力的分布狀況。板形缺陷指的是板帶材在軋制環(huán)節(jié)中橫向部位產生了褶皺或波浪,使板帶材內部產生大量殘余應力的存在。這些缺陷嚴重影響了冷軋板的質量。在工業(yè)快速發(fā)展的今天,家電、裝備制造、電氣儀表、汽車等領域對板形的要求也逐漸嚴格,解決缺陷問題提高產品的成材率極為關鍵。在生產過程中常見的板形缺陷有:單邊波浪、雙邊波浪、中間波浪、二肋波浪、復合浪、四分之一浪等。
1.2單邊波浪是指生產中帶鋼邊部的延伸大于中部的延伸而形成的缺陷。
產生的原因主要有以下幾點:1、原料審核的不嚴格,很多原料存在單邊浪超標的現(xiàn)象,導致在冷軋環(huán)節(jié),不能有效清除。2、軋輥調節(jié)操作出現(xiàn)細節(jié)問題。原料軋制前,軋輥卻沒有被標為零,導致其兩側的軋制力差較大,增加了帶材的受力不均。3、在軋制環(huán)節(jié)里,機器調整操作不當,例如軋機的傾斜值偏大,誤差也隨之加大。以上都造成帶鋼邊部的延伸大于中部,形成單邊浪的缺陷。
1.3與單邊波浪對應的雙邊波浪指的是帶鋼的兩邊延伸均大于中部,殘余應力突出。
其形成的主要原因有:軋制時力度調整不當,壓力過大,即使正彎輥力增加到最大,還是無法消除雙邊波浪。操作時輥力的投入和輥凸度沒有得到有效控制,不時出現(xiàn)負彎輥力太大或過小的狀況。
1.4中間浪即指帶鋼的中部延伸量超過了兩邊。
產生的原因有:像單邊浪一樣,原料審核不嚴格,中間浪原本超標,即使在冷軋后,也難以消除。軋制環(huán)節(jié)中,正彎輥力調整不當,工作輥的凸度控制重視度不夠,使凸度較大。
1.5復合波浪:帶鋼的中間和兩邊都出現(xiàn)波浪。
它是由于軋輥軋制的噸位控制不科學,造成了磨損的不均勻。軋輥沒有預熱,使局部冷卻不到位產生的。
1.6四分之一浪即板寬的四分之一的地方產生的波浪。
當軋制的時間控制不合理,輥身局部出現(xiàn)磨損不均易造成?;蚴浅閯又递^大加之工作輥冷卻不均,使其產生。
這些常見板形缺陷的產生,大部分是由于原料審核的不嚴格,造成后期冷軋誤差偏大;軋制過程操作控制不嚴謹科學,使帶材各部分所受力度不均,殘余應力的加大,促使板帶產生了翹曲。提高板形控制技術極為關鍵。
板帶的軋制環(huán)節(jié)關系到軋機的彈性變形、軋件的塑性變形,使它們有效結合運行才能生產出合格型材。隨著科學技術的發(fā)展,軋制生產也愈來愈面向現(xiàn)代化,但目前我國的軋制生產水平還有著很大的提升空間。傳統(tǒng)的板形控制技術,難以精確、高速的提高板形生產質量。
在對以往的冷軋板形資料中可以了解到,大部分的生產僅注重軋輥系統(tǒng)的彈性變形、軋輥的磨損、熱凸度、金屬塑性變形等環(huán)節(jié),很多細小卻又關乎全局的細節(jié)被忽視,冷軋帶鋼在生產中也要經(jīng)過冶煉、連鑄、熱軋、酸洗、冷軋、退火、平整、涂層等一系列的環(huán)節(jié),它們對板形質量也同樣重要。
冷軋板形的缺陷問題很大程度上是由于軋輥的操作控制不精確,解決這個問題需要采用先進的控制設備。現(xiàn)代板帶軋機配有液壓壓下的裝置,它可以實現(xiàn)厚度檢測、比較調節(jié)出科學厚度、調整控制厚度差。從而在一定程度上減少操作失誤。另外,新型的軋機可以調整輥縫的大小,操作便利,又能減小誤差。
采用新型工藝及生產技術。在軋制過程里受多種因素影響,需要及時調整輥縫的凸度,由此可以采用輥溫控制法、液壓彎輥控制法。輥溫控制法是指工作人員沿著軋輥輥身方向進行冷卻或加熱,改變軋輥凸度,滿足板形控制的需要。液壓彎輥控制法即利用液壓缸壓力,產生附加的彎曲來補償有載輥縫的變化,從而改變輥縫的形狀,加強對板形的控制。
及時檢修生產設備,不斷培養(yǎng)員工生產操作技術,提高責任重視度。版形缺陷的產生也與機器設備的故障或是操作不當有關。例如在軋制環(huán)節(jié)中,因軋輥產生磨損、軋輥輥縫形狀不均導致帶鋼寬度延伸也不均勻。軋輥出了問題便會造成輥面的軟點、壓痕,以致板形質量不佳。對設備的定期檢修,可以在一定程度上減少不必要的損失。另外,員工的操作技術還需要進一步培養(yǎng),以適應新的科技設備,還要提高員工的責任意識,在生產的每個環(huán)節(jié)中,都能各盡其職,不斷完善生產監(jiān)督管理制度。
冷軋板形的缺陷問題,嚴重影響了冷軋板的質量,造成生產成本的損耗和資源的浪費。解決冷軋板形的缺陷問題,需要采用先進的生產設備和生產技術,并培養(yǎng)員工的生產技能,提高責任意識。為我國家電、汽車等領域的發(fā)展提供優(yōu)質、豐富的冷軋板。
參考文獻:
[1]賈春玉,單修迎,劉宏民,邱格君.模糊神經(jīng)板形控制模型在冷軋帶鋼生產中的應用[J].冶金設備,2008(01).
[2]梁勛國,徐建忠,王國棟,劉相華.冷軋板形的閉環(huán)反饋控制原理及應用效果[J].冶金自動化,2006(06).
[3]徐建忠,張鳳琴,龔殿堯,劉相華,王國棟,何曉明,巴力穎,黃傳清.四輥軋機軋輥彈性變形解析模塊的開發(fā)[J].軋鋼, 2003(02).