不锈钢卷取过程分析及卷形改善措施

不锈钢卷取过程分析及卷形改善措施

宋云霞

（广东广青金属科技有限公司）

摘要：对钢卷的卷取过程进行了解和分析，探究其卷形不良的成因，总结卷取过程中一部分经常出现的故障和相应的处理办法。针对出现问题采取措施进行改善后，不锈钢钢卷卷形的封锁率明显降低，提升了产品质量，提高了经济效益。

关键词：卷取控制；塔形控制；卷取模型

作为产品外形考核的重要标准之一，热轧产品的卷形效果不仅会在外观上影响外形质量，还会对所生产产品的后续运输、使用以及加工带来较大的影响，因此在日常生产过程中，工厂都会选择将产品已成卷的方式交付给客户。同时为了避免塔形、松卷，特别是扁卷等问题的出现，工作人员要对其产生原因进行具体分析，从根本细致找寻预防的方法，从而减少类似问题的发生。

1.卷取过程具体探讨

1.1卷曲过程中的设备应用及控制项

输出辊道、侧导板、夹送辊、助卷辊以及卷筒等作为卷取工作中必不可少的设备，严重影响着产品的质量以及生产效率，而相应的控制项目读者可以通过表1进行简单了解。

1.2不锈钢卷取过程中的控制要点

1.2.1速度超前控制与速度滞后控制

一般来说，带钢头部会在离开F7后继续进入输出辊道，并在原有的速度基础上进行提速，从而达到超前速度，使得钢头的各部分之间产生张力作用，从而对带钢的前进起到指引作用。如果带钢质量较小且薄，在超前速度下进行工作可以进一步避免带钢因过薄而被堆叠，并在辊道两端的固定导板处于相对自由的情况下，积极改善了输出辊道上的对中状态，提高产品输送速度，进而为工作的顺利进行奠定了良好的基础[1]。

带钢尾部离开F7之后，卷筒做减速度较大的减速运动，但由于此前带钢尾部处于运动状态，即使减速也仍然受惯性影响，因此尾部的带钢并不会立马变为静止状态，依然会保持较大的速度向前运动，且其因离开F7而失去张力作用，因此有向前的趋势，所以此时要对输出辊道采取滞后速度控制的方法：输出辊道转动的速度不能过大，要稍小于卷筒速度，辊道和带钢之间由于摩擦，产生摩擦力，对带尾起到固定作用，便于尾部卷取，使其变得稳定[2]。

1.2.2卷取机入口侧导板开口度大小控制

卷取机入口侧导板在保证开口度恰当的情况下一方面可以为带钢的卷取提供方向，使其在卷取入口处处于稳定状态，另一方面能避免带钢与侧导板直接接触进而相互摩擦导致带钢边部受到损伤。

侧导板开口的大小是有要求的，不能过于狭小，因为考虑到带钢在进入侧导板区域前其头部处于“自由”的状态，且带钢头部也有侧偏的可能性。使用2级“短行程”可以引导带钢头部恰好导入夹送辊同时保持带钢内圈的卷形不被破坏。

带钢进入夹送辊中，片刻后，侧导板开始处于动态纠偏控制状态[3]。此时，对卷取入口的宽度进行测量，其测量结果对侧导板的开口度有决定作用，若宽度计正常测量且结果无误则动态纠偏控制有效；反之，无效时则无法完成测量或结果出现错误，在这种情况下侧导板将处于运动状态，移动终点为动态纠偏控制开始的位置。工作人员可以采取对工业6电视（简称“ITV”）进行观察来调整侧导板的开口度的方法，在完成动态纠偏控制之后对侧导板开口度做出人为调整。2级短行程控制如下图1所示。

图1

根据不锈钢的种类及规格，可以在操作画面上对2级短行程的量和来自于卷取模型的层别数据侧导板余量（D）做出修正，为其相应地设置值。

1.2.3卷取的张力控制

卷取的松紧度是有要求的，如果过于紧绷需要的卷取张力就大，张力大会拉伸带钢，改变带钢形态，影响其使用性能；太松会改变卷曲形态，产生扁卷，进行冷轧时开卷会造成层间松动引发钢卷层之间相互摩擦甚至擦伤。因此，为了保证卷形良好，在卷取过程中对卷取张力进行控制是非常必要的。

将带钢头部在卷筒上缠绕数圈会使卷筒与精轧F7之间有张力作用。卷筒的张力扭矩、弯头扭矩与加速度扭矩的叠加即为其缠绕扭矩。

于碳钢而言，卷筒与F7之间的张力称为单位张力或设定张力，其大小是恒定的，带钢尾部离开F2时，卷筒的张力逐渐减小，减小至带钢尾部离开F5，此时张力达到最小值，称为最小张力，这一过程可以减缓抛钢后带钢张力的变化速度。

于不锈钢而言，其硬度和强度都较大，造成带钢卷取所需的缠绕力矩因为卷径的增加而变化。针对以上情况，控制F7与卷筒之间的张力应采取逐级变化模式，随着钢卷直径增大，卷取张力逐渐减小，二者变化趋势如图2所示。

图2

1.2.4卷取机的夹送辊控制

为了保证卷取稳定及卷形良好，夹送辊的辊缝控制方式要有所不同。带钢尚未咬入夹送辊时，辊缝使用位置控制（“OPC”），辊缝值是模型设定值；当带钢头部绕卷筒缠绕数圈发出“LoadON”信号后，位置控制将转变为压力控制（“PMC”），使两侧压力趋于平衡状态且压力将稳定下来；带钢尾部离开夹送辊后，控制方式切换成辊缝控制。要改善带钢尾部的卷形，操作者可以对夹送辊两侧的压力进行微调，使其达到平衡。

2.卷取部分典型故障分析

卷取机入口处尾部断带，要先检查L1的设计程序和逻辑语句，若分析后找不出问题所在，则排除是设备的误动作或张力过大而导致的可能性。如果事故多发于特定钢种的固定规格，则基本排除设备及电气原因。若断带处带钢断口平整，且可观察到断口处有折叠痕迹，则可以设想是卷取机夹送辊双层进钢后叠板部分被突然拉伸而造成带钢断裂。

若卷取区域出现带钢尾部松卷、夹送辊跳电频率过高等现象，可以分别对卷取区域的操作、电气、模型进行分析，逐步排查来解决问题。

结束语

卷形是否良好是衡量卷取区域的重要标准，卷形不良不仅会增大平整线的生产压力，还会降低产品的成材率和增加生产成本。掌握卷取过程中的控制细节，加强技术交流，找出问题的成因，进而解决卷形不良问题或卷取故障。

参考文献

[1]刘珍珠.含氮双相不锈钢及其冶金工艺[J].科技风,2018,02:123.

[2]王泽宇.热轧不锈钢生产线压延控制系统的通讯网络[J].一重技术,2018,01:66-70.

[3]尹树枝.对不锈钢圆盘剪剪切的相关探索[J].机电信息,2018,30:86-87.