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          線材吐圈異常情況的原因分析與優化
          發布日期:2017-09-07    作者:柴 磊,劉轉運    
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          線材吐圈異常情況的原因分析與優化

          柴 磊,劉轉運

          (陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司,陜西 漢中 724200

          要: 本文分析了陜西鋼鐵集團漢中鋼鐵有限責任公司高線機組吐絲機出現圈形混亂、頭尾搭接、拉斷等問題的原因,提出了合理的控制措施,取得了明顯的效果,生產效率、成材率和產品質量大幅提高。

          關鍵詞:線材;吐圈異常;原因分析;優化

          1 前言

          吐絲機是高速線材生產的關鍵設備之一,也是制約高速軋機進一步提速的一個重要瓶頸,吐絲的好壞直接影響高速線材的實物質量。吐絲機以其特殊形狀的結構與一定的轉速配合,把高速運動的直現狀線材變成圈型穩定、間距均勻的線圈。隨著線材軋制速度和產量的提高,對吐絲機的要求也越來越高,因此許多高速線材生產企業在生產中都會出現因吐絲圈不穩定,而影響到產品質量和生產順行。

          2 吐絲機結構及工作原理

          高速線材廠吐絲機為臥式結構,位于精軋機(減定徑機)后控制冷卻線的水冷箱與風冷輥道之間。吐絲機由傳動裝置、空心軸、吐絲盤、吐絲管、錐齒輪等零部件組成。吐絲機由一臺電機驅動,通過齒輪箱內一對錐齒輪嚙合帶動空心軸旋轉,吐絲管安裝在吐絲盤上,吐絲盤與空心軸通過螺栓連接。

          吐絲機最重要的一部分是吐絲管。吐絲管一般均分為三段:一是初時段,呈直線狀,線材不在其中進行塑性彎曲變形;二是變形段,線材在其中隨著吐絲管的彎曲形狀進行塑性彎曲變形,這段吐絲管磨損最嚴重,直接決定吐絲管的壽命;三是定型段,線材繼續發生塑性彎曲變形并形成穩定的線圈。絲管的彎曲形狀和內孔磨損狀況直接影響線材吐絲圈形的穩定性。實際生產過程所以吐絲管要定期檢查更換,否則將影響吐絲的質量或導致事故發生。

          3 影響吐絲的因素

          在高速線材生產過程中[1],吐絲機吐出的線圈質量經常出現甩尾、大小圈、圈形不圓、在風冷輥道上平鋪不均勻等,這些現象嚴重的影響了后面的集卷和打包。這些現象的產生,從吐絲機的工作過程來看與吐絲管的磨損,精軋、夾送輥、吐絲機的速度匹配有關;其次從線材本身來看,與其規格、鋼種及吐絲溫度有關。

          4 常見吐圈異常情況原因分析及優化

          4.1 吐絲溫度波動大

          造成吐絲溫度波動大的主要原因有三點:①水壓波動太大,導致水流量變化頻繁;②在線測溫儀松動或抖動,使得測溫點不固定;③溫度檢測和顯示系統故障。

          優化措施:①對水系統進行排查,采用穩壓措施保證水壓波動在合理范圍內;②緊固在線測溫儀,調整測溫點位置,并定期對測溫儀進行效驗;③檢查溫度顯示器及線路有無異常。

          4.2 吐圈質量不好

          造成吐圈質量不好的主要原因有六點[2]:①粗中軋張力過大,造成尾部吐圈不好;②精軋機組(減定徑機組)的速度波動頻繁,使吐絲機速度來不及響應,因而引起吐圈大小不規整;③精軋機(減定徑機)、夾送輥、吐絲機三者速度配合不好,導致吐圈過大或過小;④吐絲管變形或磨損嚴重,造成吐絲布圈不規整;⑤水冷段磨損嚴重,線材通過時抖動厲害而影響吐絲;⑥夾送輥孔型磨損,導致夾持力不夠。

          優化措施:①調整粗中軋張力;②穩定軋機速度;③重新校準精軋機(減定徑機)、夾送輥、吐絲機三者速度配合;④更換吐絲管;⑤更換水冷段磨損件(導槽、噴嘴);⑥調整夾送輥輥縫或增加夾送輥汽缸壓力,或更換夾送輥輥環。

          4.3 前后兩卷頭尾搭接

          造成前后兩卷頭尾搭接的主要原因為:①軋制節奏過快;②風冷輥道速度過慢。

          優化措施:①控制軋制節奏,使前后兩卷間隙不小于1m;②在不影響鋼材的性能情況下,提高風冷輥道的速度。

          4.4 線材在水冷段及吐絲機夾送輥處拉斷

          造成線材在水冷段及吐絲機夾送輥處拉斷的主要原因為:①精軋機(減定徑機)和夾送輥之間張力太大;②鋼坯內部缺陷(嚴重縮孔、疏松、夾雜、偏析等)。

          優化措施:①調整精軋機(減定徑機)與夾送輥之間張力;②對鋼坯進行入爐前檢查、清理。

          4.5 吐絲甩尾

          造成吐絲甩尾的主要原因為:線圈的尾部沒有足夠的速度和力使線圈的尾部順利的從吐絲管中拋出。

          優化措施:延長夾送輥的尾部夾持時間和適當提高夾送的速度,正確設定夾送輥的閉合輥縫及氣缸壓力,同時也要注意軋機的張力設置。

          4.6 吐大小圈

          造成吐大小圈的主要原因為:吐絲機和精軋機(減定徑機)間的速度匹配有關。

          優化措施:保持夾送輥的穩定夾持,小規格降速夾送,大規格升速夾送,正確設定夾送輥的輥縫,合理調節夾送輥的夾緊氣壓,同時也要穩定軋機的速度。

          5 結語

          通過對吐絲區域各類異常現象產生原因的分析,并采取上述措施后,漢鋼公司兩條高線目前吐絲運行效果明顯改善,各規格產品吐絲圈形均勻平穩,頭尾搭接、圈形混亂、吐絲甩尾、吐絲過程拉斷等各類事故得到有效控制,作業率和成材率均大幅提高。

          參考文獻

          [1] 強十涌,喬德庸,李曼云.高速軋機線材生產(第2版)[M].北京:冶金工業出版社,2016.

          [2] . 高速線材生產過程中吐絲質量控制[J].金屬制品,2008.

          [3] 孟延軍. 軋鋼基礎知識[M]. 北京:冶金工業出版社,2016.

          作者簡介:柴磊,1988年6月生,助理工程師,陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司鋼軋事業部技術科

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