热轧平整机组的技术优化

祝翠荣

（中冶南方工程技术有限公司，武汉 430223）

0 引言

随着热轧技术的不断发展，热轧带材经过热轧平整分卷机组后，其力学性能、板形、表面等质量指标都有所提高，同时也可根据用户需求对大卷进行分卷作业。热轧平整分卷机组属于热轧精整车间的重要机组，由平整机、开卷取、转向夹送辊、矫直机等重要设备组成，近年来各热轧厂设置平整分卷机组的数量也逐渐增多［1-2］。本文针对已投产的各条机组典型问题进行分析优化，提出合理化建议，为后续机组设备设计、参数设置提供依据。

1 热轧平整机组典型问题总结

1.1 准备站穿带问题

钢卷准备站主要用于在平整线外将来料钢卷的不合格带头切除，由入口步进梁、地辊、开卷器、夹送辊、切头剪等设备组成。由于热轧来料的带头可能存在厚度不均、舌头、塔形、边部浪形等缺陷，板形较差，为避免穿带时卡阻，相关设备的开口度设计较大。实际生产中，容易出现的问题是带头会在通过开卷器上导板后，不能顺利进入夹送辊上下辊之间，而是从导板的缝隙处钻入夹送辊上辊的上方。通过观察分析，造成这一现象的原因在于开卷时带材形成的凸度，使得带头上扬，难以贴合导板顺利穿带。

图1 准备站布置图

针对产生原因，最初的改进办法是希望增加反弯力，使带头趋于平直，在开卷器下导板合适位置增加弧形压块，带头通过一定距离后，通过开卷器的摆动缸反弯带头。经试验只对部分较软的薄带钢有效果，主要在于开卷器处的下导板为一整体平面，受空间限制，带钢难以实现反向的弯曲。后续通过在夹送辊上辊入口处增加导板导向，导板的设置需考虑与开卷器上部摆动导板和夹送辊上辊在避免干涉的情况下尽量间隙小，同时需要增加刚度，避免被带头碰撞变形。

1.2 钢卷高度和宽度对中的精度［3］

机组入口处设置有上卷小车，负责将步进梁运送过来的钢卷运送至开卷机卷筒上。在准备站地辊处通过激光测距仪测量钢卷外径，小车行走过程中通过对射式光电传感器测量钢卷外径，通过小车行走和升降的编码器根据所测量数据在卷筒处进行高度和宽度方向的对中，完成上卷。一般要求上卷小车停车精度为±2.0 mm，高度对中精度为±2.0 mm。

实际生产过程中，影响测宽精度的因素以及采取的相对应解决方案如下：1）由于前道工序热轧过来的钢卷可能出现卷边不齐的效果，造成宽度测量所得数据有偏差，并非真实的带钢宽度，带钢运行时可通过CPC手动或自动纠偏以满足生产需求。2）如编码器直接装于被动轮上，以车轮直径400 mm，编码器分辨率1024为例，单脉冲精度值已达1.2 mm，因此编码器布置时最好采用增速机构，以提高精度。3）由于小车一直不停地行走，考虑小车打滑、齿轮间隙等因素影响，累积误差会增大，因此在小车起始位设置接近开关，用于校正小车的位置，以满足精度要求。

高度对中通过小车升降液压缸的线性编码器及比例阀控制实现，当提升高度值较小时，由于液压设备的惯性，不易达到精度要求。后通过调整小车动作，即在计算出钢卷直径后，先降到最低点再提升实现高度对中，有效避免了提升距离过短不易控制的问题。

1.3 CPC、EPC 的使用

机组在开卷机处设有CPC自动对中，卷取机处设有EPC进行齐边卷取［4］。CPC、EPC投入的条件是机组建张。对于开辊缝穿带，在带头进入卷取机钳口，卷取2～3圈后，开卷取建张，CPC、EPC投入；而闭辊缝穿带，带头进入平整机，工作辊压下后，CPC可投入，当带头进入卷取机钳口，卷取2～3圈后，卷取机建张，EPC投入。

使用中，有时在平整机压下时会遇到钢带产生扭曲的情况。开卷机处设置CPC自动对中是针对存在错边、塔形的钢卷进行手动或自动对中纠偏，以使带钢开卷后的中心线对准机组的中心线。所以最重要的一点在于带钢在平整机压下之前应该保证对中性，实际操作中可将CPC、EPC设置为停车时停在手动位，穿带时可依据需要适当手动调整，同时利用侧导装置保证穿带的对中性。

1.4 辊系传动方式的确定

平整机传动方式最初采用由下支承辊单独传动的方式。由于支承辊更换周期长，而工作辊基本每班都要更换，因此这种传动方式的突出优点是换工作辊时方便、速度快，缺点是传动效率低。

随着节能降耗的要求日渐提高，一些机组改为下工作辊单独传动。这种方式虽然换工作辊时间会延长30 s左右，但是减少传动方式的中间环节，传动效率高，减小电耗，减少辊间打滑，降低轧辊辊耗，对降低机组生产成本有益。

1.5 支承辊平衡及工作辊弯辊平衡装置

由于固定块和弯辊块分属不同厂家制作，存在各零部件均在公差范围内，但是组装后可能超差的问题。解决的最好办法是弯辊块留加工余量，与固定块组装后，根据测量尺寸，进行精修，保证装配后的精度。

弯辊块的工艺孔的密封，最初设计时选用螺塞加紫铜垫的方式密封，从现场运行情况看，密封效果不是很好，这与螺纹孔加工时与端面的垂直度、密封方式等都有关系。与专业液压厂家联系后，改用带U型圈的内六角螺塞，U型圈摩擦阻力较大并随工作压力的升高而增大，密封性能较好。

1.6 卷取机

卷取机卷筒由4个楔块组成，带一个机械式钳口，穿带时卷筒胀开，钳口关闭；卸卷时钳口打开，卷筒带外支承。同时，卷筒处配有上下两个压辊，上压辊用于穿带时带头进入卷筒钳口后进行助卷，下压辊用于带钢甩尾时最后几圈的卷取。

生产中的主要问题在于带钢通过钳口留下了褶印，带头损坏，造成后续工序的上料困难。解决方案是调整合适的卷筒胀紧力，同时操作者要避免穿带时使得带头进入钳口太深，穿带时操作者可将钳口略向出口侧旋转解决此问题。此外在实际生产中，有时由于钢卷头、尾浪形和烂边比较严重，必须卷成小卷进行切除，而两个压辊压不到卷筒，不能对小卷进行压紧，只能利用出料小车顶紧小卷进行卷取，这样会对出料小车造成损害。造成这一问题的原因在于技术谈判时确定压辊的行程是按照最小卷径设计，而不是卷筒的直径设计，建议后续机组按照卷筒胀径数值设计更为方便实用。

2 结论

本文综合数条热轧平整机组在设计制造调试运行的情况，总结了出现的若干典型问题，并就现象分析成因，有针对性提出解决方案，为今后机组在设备设计、调试生产的优化提供了根据。

［1］ 丁文红.提升热轧产品质量的热轧精整技术［C］//第三届先进轧钢精整、包装及钢材加工输送技术学术研讨会，2010.

［2］ 王耀，屈群，惠世民，等.热轧带钢平整机组的技术改进［J］.重型机械，2006（4）：55-59.

［3］ 倪顺利.镀锌线钢卷高度和宽度对中控制［J］.安徽冶金科技职业学院学报，2005（1）：44-45，55.

［4］ 曹平，朱文华，徐宁.CPC带卷对中系统在梅钢平整线上的应用［J］.冶金自动化，2008（1）：66-68.