济钢1700生产线是我国第一条具有独立自主知识产权的热连轧生产线,2006年1月16日投产,仅用半年时间就顺利达产达效,年产250万吨。产线由两座步进式加热炉、一台带立辊的四辊可逆粗轧机、六机架全液压式精轧机组和三台地下卷取机组成。主要产品为厚度1.8~20mm、宽度900~1 600mm的低碳钢、优质碳素结构钢、低合金钢、耐候钢、管线钢等热轧带钢[1]。2008年新上3#卷取机并调试成功用于生产,2012年新增平整分卷线和热卷箱技术改造顺利投入使用,2013年8月进行了增加F0轧机产线技术改造,并一次性热负荷试车成功。
随着产品结构调整,薄规格比例不断加大,夹送辊在热轧带钢卷取中作用越来越突出,因夹送辊问题造成塔形、跑偏问题也不断出现。针对此类问题采取了解决措施,效果显著。
2 夹送辊热轧生产中的应用分析
卷取机夹送辊是地下卷取机的重要组成部分,在带钢卷取过程中发挥着重大作用。在带钢到达卷取机前以一定的超前率( 相对带钢) 运转等待带钢; 当带钢头部到达卷取机夹送辊时对带钢头部预先弯曲,使带钢容易进入卷取机; 当带钢在卷取机卷取稳定后,夹送辊与卷筒保持速度同步,并将张力在精轧 机与卷取机之间进行合理分配,保证卷型; 带钢尾部离开精轧机F6后,夹送辊以一定的滞后率(相对带钢) 运转,对带钢尾部起到一定的拖拽作用。卷取过程中夹送辊以恒定的压力压紧带钢。
2. 2 夹送辊工作原理
为保证卷取的稳定和良好的卷形,在卷取过程中卷取机夹送辊采用具有针对性的控制方式。夹送辊的辊缝控制方式分为位置控制方式( 简称“OPC”) 和压力控制方式( 简称“PMC”) 。在带钢咬入夹送辊前,辊缝采用位置控制,辊缝值为模型设定值; 当带钢头部在卷筒上缠绕若干圈并发生“LoadON”信号 时,夹送辊辊缝控制将从位置控制切换到压力控制,即使带钢厚度产生一定的波动,这种控制方式仍能保证稳定的控制压力和两侧的压力平衡; 带钢尾部离开夹送辊后,夹送辊由压力控制立即切换回辊缝控制,并打开到300mm 开口度。在生产过程中,操作者也可在操作台上对夹送辊压力进行微调,尤其是两侧的压力平衡,这一功能对带钢尾部的卷形具有一定的改善能力。夹送辊的设定压力由卷取模型负责计算。
2. 3 夹送辊在实际应用中的不足
一方面,由于夹送辊为平辊,中间磨损大于边部磨损,夹送辊辊面磨损不均,在夹送辊末期轧制薄材时由于辊缝小,中间磨损大,有时对带钢已经没有压紧作用,造成尾部跑偏严重,严重的会造成卡钢事故,或者卷取机在进行辊缝设定和执行时出现上下辊面摩擦现象,损伤辊面并影响产品表面质量。频繁的更换夹送辊大大降低了夹送辊的使用寿命和中期平稳工作期,限制了热轧厂薄规格产量提升,不利于充分发挥产线的生产能力。另一方面,由于夹送辊在卷钢过程中执行压力不准确或者F6 抛钢后夹送辊单侧压力不可调,造成 F6 抛钢后卷形不良,在卷取薄规格带钢时尤为明显,使轧制薄材时卷型无法控制,严重地制约了薄规格带钢的生产。
3.1优化夹送辊辊型,降低磨损,延长使用寿命
为优化卷取机夹送辊的辊型配置,对卷钢过程中夹送辊的受力情况进行详细分析, 如图1所示。
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