轧机乳化液系统辨识与带钢表面清洁度的研究

高文晖

（山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司，山东莱芜，271104）

关键字：单机架；冷轧机；乳化液；回流；黑斑

0　引言

冷轧机生产中采用乳化液对轧辊进行工艺润滑和冷却，乳化液系统的稳定性对冷轧产品的表面质量至关重要。乳化液一方面可以冷却轧辊和带钢，带走轧制过程转化的变形热，防止缠辊和辊裂以减少轧辊的损坏，从而提高板形控制精度和减少轧辊磨损。另一方面起着润滑辊逢，减少摩擦系数，从而降低轧制压力，降低能耗和减少轧辊损耗的作用。

1　概述

随着市场竞争的日趋激烈,用户对冷轧卷的内在性能和表面质量提出了更高的要求。为获得更大的利润空间，提高轧制成材率和生产效率，减少质量异议，对轧机乳化液系统进行辨识，及时消除乳化液斑迹，是迫在眉睫的事情。

轧机生产效率提升受到的制约因素主要为高速（10m/s以上）轧制过程中的乳化液回流，影响测厚仪的实时测量数据，造成AGC缸自动压下，导致断带事故发生。由于断带都是发生在高速轧制阶段，每次断带，工作辊、中间辊必须更换修磨，甚至剥落报废，严重时支承辊也需要更换，断带造成的堆钢，处理时间均在4个小时以上，像这样的断带月均在5次以上，损失非常严重。为解决回流问题，前期经过多次改造，先是加装吹扫梁，开乳化液的同时吹扫打开，效果较差；后来又加装挡皮，利用橡胶皮拖在钢带表面上对乳化液进行拦截，但效果也不明显；再后来又把挡皮和吹扫组合使用，但回流现象未得到明显改观。

轧机成材率提升一是受限于断带造成的废品量的增加，二是板面乳化液黑斑的切除，即带钢表面清洁度差。对于可逆轧机，钢带在轧制时需要多道次往复轧制，轧制时采用乳化液作为润滑冷却剂。每个道次甩尾时，板面残留乳化液较多，加上出口防缠导板及封堵导板底部（钢带上方）因喷溅残留的乳化液，在回轧时不断地落到钢带表面，这部分乳化液虽然经过吹扫，但无法彻底去除，被带出后卷入钢卷，形成黑斑，长度在40～80米。防回流改造中，无论是吹扫还是加装挡皮，都会造成压缩空气的大量浪费，而且噪音大，实际生产过程中乳化液飞溅，导致换道次轧制时，乳化液不断滴落到板面上，造成板面二次污染，最终也会形成乳化液斑迹。

2　乳化液控制系统改进

2.1　防回流改进

（1）在机后事故剪右侧上方和机前防缠导板与压紧台之间分别加乳化液喷射梁，与轧机乳化液管道连接。（2）加装的乳化液喷射梁共13个喷嘴，喷嘴布局为间隔100mm，倾角45 °，喷射的乳化液扇面宽度1350mm，可完全覆盖该轧机产品的最大宽度。（3）加装的乳化液喷射梁固定在轧机侧导上，以防缠导板外移时不挡喷嘴为最大内侧值。（4）加装的乳化液喷射梁喷射时间与工艺润滑与冷却喷射时间相同，即轧机内部乳化液开始喷射时，加装的乳化液喷射梁同时喷射，起到对回流的乳化液进行封堵的作用，即“封堵梁”。

2.2　消除乳化液黑斑改进

（1）针对封堵梁乳化液残留低落，加装封堵导板。导板形状为“U”形，前后凸起，两侧开口，使封堵梁残留的乳化液滴落到导板上后，流到两侧，避免滴落到板面上。导板与上防缠导板相连接，随上防缠导板内移、外移。（2）上防缠导板端部加辊缝及边部吹扫，消除板面乳化液残留。经过多次论证，对上防缠导板进行改造，在导板前端开了5个朝向前下方45°的直径2mm的孔洞，其中两边各两个孔分别向外侧倾斜。接上压缩空气后，具备了吹扫梁的功能，对辊缝处板面乳化液形成强有力的吹扫气流。（3）利用侧导加装上防缠导板底部吹扫，消除导板底部乳化液滴落。针对上防缠导板底部乳化液残留滴落，充分利用两侧的侧导进行改进，在每个侧导上开了3个2mm的孔洞，孔洞出口形成扇形指向上防缠导板底部，入口接入压缩空气，在轧机甩尾时开启，将导板底部残留的乳化液提前吹落，随钢带进入辊缝，避免反向轧制时乳化液的滴落。（4）封堵导板加装底部吹扫，消除封堵导板底部乳化液滴落。针对封堵导板底部乳化液残留滴落，在封堵导板外侧开了两个孔洞，每个孔洞下方做了一个圆弧形气室，气室前端预留多个吹扫口，形成两段式扇形吹扫面，孔洞上方连接压缩空气，在轧机甩尾时开启，将导板底部残留的乳化液提前吹落，随钢带进入辊缝，避免反向轧制时乳化液的滴落。

3　结语

生产实践证明，采用乳化液对乳化液进行封堵，封堵彻底，效果好，无需额外投资， 利用现场现有的乳化液管路适当改进即可，无其他污染及消耗。封堵方面，采用连环递补梯续，对管道残留的乳化液进行封堵，对导板底部的乳化液滴落进行消除，杜绝了二次污染源。吹扫方面，采用辊缝吹扫、内侧吹扫、风刀吹扫组合的梯级合力方式，大大提升了吹扫效果，特别是创新改造了边部吹扫，彻底解决了钢带边部的乳化液残留，效果较好。