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线材吐圈异常情况的原因分析与优化
发布日期:2017-09-07    作者:柴 磊,刘转运    
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线材吐圈异常情况的原因分析与优化

柴 磊,刘转运

(qy8com千亿汉中钢铁有限责任公司,陕西 汉中 724200

  要: 本文分析了陕西钢铁集团汉中钢铁有限责任公司高线机组吐丝机出现圈形混乱、头尾搭接、拉断等问题的原因,提出了合理的控制措施,取得了明显的效果,生产效率、成材率和产品质量大幅提高。

关键词:线材;吐圈异常;原因分析;优化

1  前言

吐丝机是高速线材生产的关键设备之一,也是制约高速轧机进一步提速的一个重要瓶颈,吐丝的好坏直接影响高速线材的实物质量。吐丝机以其特殊形状的结构与一定的转速配合,把高速运动的直现状线材变成圈型稳定、间距均匀的线圈。随着线材轧制速度和产量的提高,对吐丝机的要求也越来越高,因此许多高速线材生产企业在生产中都会出现因吐丝圈不稳定,而影响到产品质量和生产顺行。

2  吐丝机结构及工作原理

高速线材厂吐丝机为卧式结构,位于精轧机(减定径机)后控制冷却线的水冷箱与风冷辊道之间。吐丝机由传动装置、空心轴、吐丝盘、吐丝管、锥齿轮等零部件组成。吐丝机由一台电机驱动,通过齿轮箱内一对锥齿轮啮合带动空心轴旋转,吐丝管安装在吐丝盘上,吐丝盘与空心轴通过螺栓连接。 

吐丝机最重要的一部分是吐丝管。吐丝管一般均分为三段:一是初时段,呈直线状,线材不在其中进行塑性弯曲变形;二是变形段,线材在其中随着吐丝管的弯曲形状进行塑性弯曲变形,这段吐丝管磨损最严重,直接决定吐丝管的寿命;三是定型段,线材继续发生塑性弯曲变形并形成稳定的线圈。丝管的弯曲形状和内孔磨损状况直接影响线材吐丝圈形的稳定性。实际生产过程所以吐丝管要定期检查更换,否则将影响吐丝的质量或导致事故发生。

3  影响吐丝的因素

在高速线材生产过程中[1],吐丝机吐出的线圈质量经常出现甩尾、大小圈、圈形不圆、在风冷辊道上平铺不均匀等,这些现象严重的影响了后面的集卷和打包。这些现象的产生,从吐丝机的工作过程来看与吐丝管的磨损,精轧、夹送辊、吐丝机的速度匹配有关;其次从线材本身来看,与其规格、钢种及吐丝温度有关。

4  常见吐圈异常情况原因分析及优化

4.1  吐丝温度波动大

造成吐丝温度波动大的主要原因有三点:①水压波动太大,导致水流量变化频繁;②在线测温仪松动或抖动,使得测温点不固定;③温度检测和显示系统故障。

优化措施:①对水系统进行排查,采用稳压措施保证水压波动在合理范围内;②紧固在线测温仪,调整测温点位置,并定期对测温仪进行效验;③检查温度显示器及线路有无异常。

4.2  吐圈质量不好

造成吐圈质量不好的主要原因有六点[2]:①粗中轧张力过大,造成尾部吐圈不好;②精轧机组(减定径机组)的速度波动频繁,使吐丝机速度来不及响应,因而引起吐圈大小不规整;③精轧机(减定径机)、夹送辊、吐丝机三者速度配合不好,导致吐圈过大或过小;④吐丝管变形或磨损严重,造成吐丝布圈不规整;⑤水冷段磨损严重,线材通过时抖动厉害而影响吐丝;⑥夹送辊孔型磨损,导致夹持力不够。

优化措施:①调整粗中轧张力;②稳定轧机速度;③重新校准精轧机(减定径机)、夹送辊、吐丝机三者速度配合;④更换吐丝管;⑤更换水冷段磨损件(导槽、喷嘴);⑥调整夹送辊辊缝或增加夹送辊汽缸压力,或更换夹送辊辊环。

4.3  前后两卷头尾搭接

造成前后两卷头尾搭接的主要原因为:①轧制节奏过快;②风冷辊道速度过慢。

优化措施:①控制轧制节奏,使前后两卷间隙不小于1m;②在不影响钢材的性能情况下,提高风冷辊道的速度。

4.4  线材在水冷段及吐丝机夹送辊处拉断

造成线材在水冷段及吐丝机夹送辊处拉断的主要原因为:①精轧机(减定径机)和夹送辊之间张力太大;②钢坯内部缺陷(严重缩孔、疏松、夹杂、偏析等)。

优化措施:①调整精轧机(减定径机)与夹送辊之间张力;②对钢坯进行入炉前检查、清理。

4.5  吐丝甩尾

造成吐丝甩尾的主要原因为:线圈的尾部没有足够的速度和力使线圈的尾部顺利的从吐丝管中抛出。

优化措施:延长夹送辊的尾部夹持时间和适当提高夹送的速度,正确设定夹送辊的闭合辊缝及气缸压力,同时也要注意轧机的张力设置。

4.6  吐大小圈

造成吐大小圈的主要原因为:吐丝机和精轧机(减定径机)间的速度匹配有关。

优化措施:保持夹送辊的稳定夹持,小规格降速夹送,大规格升速夹送,正确设定夹送辊的辊缝,合理调节夹送辊的夹紧气压,同时也要稳定轧机的速度。 

5  结语

通过对吐丝区域各类异常现象产生原因的分析,并采取上述措施后,汉钢公司两条高线目前吐丝运行效果明显改善,各规格产品吐丝圈形均匀平稳,头尾搭接、圈形混乱、吐丝甩尾、吐丝过程拉断等各类事故得到有效控制,作业率和成材率均大幅提高。

 

参考文献

[1] 强十涌,乔德庸,李曼云.高速轧机线材生产(第2版)[M].北京:冶金工业出版社,2016.

[2]   . 高速线材生产过程中吐丝质量控制[J].金属制品,2008.

[3] 孟延军. 轧钢基础知识[M]. 北京:冶金工业出版社,2016.

 

作者简介:柴磊,1988年6月生,助理工程师,qy8com千亿汉中钢铁有限责任公司钢轧事业部技术科

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