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消除冷轧过程钢带滑动研究

添加时间: 2015-3-27 15:55:42 点击数:

  BlueScope磷铁公司在位于澳大利亚维多利亚的黑斯廷斯市西港工厂的冷轧车间有5机架冷轧机组(FSM)。该FSM是由一组串列式冷轧机组成,主要产品为薄板,并为下游镀层线、涂层线、罩式退火以及平整线供应原料。 

  在轧制薄规格产品(带钢出口厚度一般小于0.45mm)时,FSM有时出现“滑动”问题。当辊缝出口处的工作辊速度大于带钢速度时,就发生滑动现象。这会引起单机架无法控制的工艺波动,造成带钢厚度出现变化。在极端情况下,当轧制速度非常高时还会出现断带现象,这会造成生产停顿,需要将废钢从冷轧机中清除,停工期一般为2~12h。
  为了监测滑动问题,该厂FSM的所有冷轧机架的顶部都安装了加速度测量仪,测量轧机机架的垂直方向运动,并用来监测100~1000Hz频率范围内的机架振动幅度大小。当监测到机架出现大的振动时,系统就会做出反应来降低轧制速度,稳定轧制过程,从而降低机架振动幅度,因此使出现带钢断裂的可能性降至*低。不过,降低轧制速度也意味着明显降低FSM的生产率,从而影响了冷轧产品向下游工艺生产线的供应。
  FSM的精轧机架使用粗糙、经毛化后的工作辊轧制所有通过机组的产品。毛化后的工作辊能使经冷轧后的带钢表面产生一定的粗糙度。第5机架上的轧制力控制在一定设定值,这将有助于使*终产品获得良好的平直度。如果该机架的轧辊粗糙度高且轧制力相对较弱,则在轧制薄规格产品时,该机架上的带钢厚度压下量一般低于1%。利用这个信息,则可计算出前一机架的前滑值,前提是假设第4机架上的带钢出口速度与第5机架工作辊速度相同。如果第5机架上压下量低,则这一假设是成立的。
  在实际生产过程中,对54卷同一规格低碳钢(2.6×0.42×940mm)在经过FSM轧制时,计算了第4机架上的前滑值。计算结果表明,随着第4机架上轧制量的增加以及工作辊磨损量的增加,前滑值迅速降低到*小值,约0.1%。当前滑值落到低于这一临界值时,就可能发生钢带滑动。对于该FSM,当第4机架轧机工作辊的轧制量达到350km时,滑动问题将变得非常严重,必须更换工作辊。前滑与工作辊磨损之间有非常强的关系,这是由于随着工作辊磨损量的增加,工作辊表面粗糙度下降,因此导致辊缝间摩擦的降低。在轧制开始时,工作辊磨削后粗糙度一般在0.4~0.6μgm Ra,而在换辊时,实测第4机架工作辊粗糙度则低于0.2μgm Ra。
  无论是从轧制理论还是从轧制实践的观点分析,存在几个轧制参数,它们影响辊缝内的中性点位置。主要的影响因素包括:钢带入口张力、出口张力,辊缝间摩擦系数、压下量以及带钢硬度等。研究表明,控制辊缝间摩擦条件对降低滑动问题是极为重要的。
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