预装调整技术探讨

2013-08-15 00:45星,兰
四川冶金 2013年4期
关键词:小样孔型轧件

魏 星,兰 钢

(成渝钒钛科技有限公司轧钢厂,四川内江 642469)

1 引言

川威集团2#高棒建成于2010年5月,2011年8月开始采用四切分轧制技术,经过一年多的不断总结调试、对设备和孔型系统不断优化改进,目前已初见成效。其中轧机和导卫对轧制顺畅与否有重要影响,因此本文将对轧机和导卫调整预装技术进行探讨。

2 轧机的调整

2.1 轧机在轧线上的预调整

轧机在轧线上的预调整包括轧辊的水平调整、轧辊的轴向调整、辊缝的调整与设定、导卫的安装与调整、轧制线的调整。其调整方法基本同粗中轧机类同,只是要求调整的精度更高。

在轧制之前,对于新换的轧槽要进行试轧小样钢。试小样钢的目的是:

(1)确认辊缝给定是否合理,轧件尺寸是否合乎要求;

(2)导卫安装调整是否存在问题;

(3)增加轧槽的粗糙度及轧槽对轧件的咬入是否有问题。

试轧小样钢的过程是首先由机组前飞剪处取样,其规格要求与机组前轧件尺寸一样,小样提前放入加热炉内并加热到1000℃左右,轧机按“爬行”速度(轧速的10%)由地面站点动,人工从机组第一架逐渐喂入,并用游标卡尺测量小样高度尺寸。一般来说,小样的高度尺寸和实际轧钢过程中的轧件高度是不一样的,小样高度大于实际高度,中轧机约大0.4~0.7 mm,精轧机约大0.3~0.5 mm,在用小样确认辊缝及轧件尺寸过程中应考虑此因素的影响。

2.2 轧机在轧制过程中的调整

轧制过程中主要的调整过程是通过检查轧件运行及尺寸情况来判断导卫、轧槽使用、速度调整等工艺制度是否合理,从而保证不产生堆钢事故,同时轧出合格的产品。调整的依据是通过“观察”、“取样”、“木印”和“打击”等方法获得的。

观察轧件在机架间咬入过程出口是否有“抬头”现象,如有则是进口滚动导卫安装过低;反之轧件头部在轧机若有“下轧”现象,则可判断进口滚动导卫安装过高。观察通条圆轧件,若存在扭转现象,则说明进口滚动导卫导辊间隙过大或轧件高度尺寸过小。

通过飞剪切头(尾)或是碎断轧件进行取样可以判断轧槽的的磨损情况、导卫的使用对中情况及辊缝是否符合尺寸要求,可分下列几种情况:

(1)轧件辊缝印的宽度尺寸不一样,说明进口导卫安装不正;

(2)轧件高度尺寸合适,而宽度尺寸波动较小,说明来料断面尺寸不足或是张力过大;

(3)折叠,说明前一架过充满,应对前面机架钢料进行压缩;

(4)上下不对称(椭圆度不合适),可能是错辊或是进口导卫量过大,轧件高度过小;

(5)取样上有周期性的麻面、凹坑、压痕,主要是因为轧槽“掉肉”,有裂纹或是轧件有刮丝带入。

烧木印是种对轧件做动态检查的简单有效的手段。其方法是用一木条直接贴在运动着的红钢的辊缝位置,然后取出观察烧木的印迹形状,从而判断轧件的充满程度、导卫及轧辊的使用情况等。对于设有活套的轧机区,用钢棒打击轧件,观察其张紧程度来判断机架间张力,并及时与主控台联系,进行调整。

2.3 轧制简单断面成品尺寸的判断调整方法

(1)通过成品取样测量或是用烧木样的方法观察,若轧件宽度在整个钢坯的头、中、尾尺寸变化为大、中、小,则机架间存在过大的拉钢轧制,应与主控台配合增加一些道次的电机转数。

(2)轧件通条尺寸变化不大,高度尺寸合适,宽度少量超差,应调整成品前孔(K2)及成品前前孔(K3)的钢料。在宽度超差量大而调整K2、K3孔无效时,应调整整个机组的轧件尺寸,甚至检查前一机组的轧件尺寸是否合适,有必要时进行调整。

(3)在各道次轧上尺寸控制过程中,应在保证基本接近标准轧件尺寸的基础上同时放大或缩小,使各道次变形均匀分配。中间道次轧件的尺寸确定可在交接班通过试轧小钢来确定。随着轧槽的磨损,班中辊缝调整可采用辊缝补偿调节的办法来进行,这样既避免了各道次产变形量不均匀,也使主控台操作工对轧制速度容易掌握及调整,使上下能结合一致。

(4)由主控台的实际轧制负荷及延伸系数与理论值比较来判断各道次的变形量是否合理。

(5)成品尺寸的椭圆度不适,应检查成品轧辊孔错或进口导卫的开口是否过大。

3 导卫的调整

导卫装置的作用是正确将轧件导入轧辊孔型;保证轧件在孔型中稳定变形,并得到所要求的几何形状和尺寸;顺利地将轧件由孔型中导出;防止缠辊,控制轧件扭转或弯曲变形,使轧件按一定的方向运动。

导卫装置的工作条件十分恶劣:受力不规则、受高温和激冷交热冲击,在高速下磨擦,润滑条件恶劣。在轧制过程中有大部分事故是导卫的安装不合理、不及时更换、调整不当或固定松动而引起的。因此,在生产中必须关注导卫的使用情况,经常对导卫装置进行维护、调整和更换。

导卫装置是由机架前后的诱导装置和机架间导槽所组成。由于机架的结构、孔型配置、轧制线数、导卫装置在机架间的固定方式以及使用部位不同,导卫装置的结构、外形尺寸也各不相同。

3.1 导卫梁

导卫梁是承受安装进出口导卫装置部件的。导卫装置应能对正轧槽,稳定、牢固、方便地安装在导卫梁面上。导卫梁本身固定在机架上,当轧件冲击及通过时不应发生松动、移位和转动。导卫梁的安装应保证其上下工作面清洁,前后、左右水平,要使进出口导卫孔垂直中心线对正轧槽,其寸高应使导卫水平中心线与轧制线相吻合。导卫梁的固定要稳定牢靠,特别对多槽轧制的梁尤为重要,否则,极易造成生产事故。导卫梁下设有冷却水管,冷却下轧槽。

3.2 进口装置

其作用是诱导轧件正确进入轧辊孔型,扶持轧件在孔型中稳定变形。其形式有滚动和滑动两面两种。

(1)导槽及喇叭口

导槽及喇叭口设在机座之间以利于轧件顺利导入。它们形式不同,但作用相同。导槽通过底座安装在机座间的平台上或根据需要直接架设在机架间,其走钢中心线应与轧制中心线相同,标高略低于轧制线中心线标高。这样是为了防止由于上压力过大而导致轧件向下弯曲造成的碰钢。对于轧制速度低、轧件断面大、机架间距短时,可不用导槽而直接用喇叭口,但使用喇叭对出口导卫和轧机精度要求比较高。

(2)滑动进口导卫

多用于轧件进入孔型中变形比较稳定的轧制或轧件断面大、轧制速度比较低的道次。按其结构分为死导板和活导板两面种。

死导板多用于粗轧机组,用来诱导方坯或扁箱形、圆形轧件进入箱形或椭圆孔中轧制。死导板的槽底形状与所诱导的轧件形状相吻合,槽子的两侧及下部顺轧制方向盘由大缩小呈喇叭状,一段为平直的工作段,以便诱导扶正轧件进入孔型。

活导板由导板盒与导板组成。导板的技术要求是:毛边必须平整光滑,无影响强度的缺陷存在;内孔必须磨平,不允许有局部凸起或凹下。导板用楔铁或螺栓固定在导板盒内,其安装必须保证导板中心线对正轧槽中心线。导板安装时,应使其尽量向前深入,但不能和轧辊辊环相接触,两者之间应留有5~20 mm的间隙。

(3)滚动进口导卫

多用于诱导椭圆轧件进入圆孔型变形不稳定的、轧制精度较高或轧件带扭转的机组,可保证得到几何形状良好、尺寸精度高,无表面刮伤的轧件。滚动导卫使用寿命长,作业率提高,导板消耗减少,能满足连轧的需求。但装配相对复杂,需润滑、冷却要求到位。

其基本部件有导板箱体、导板(插件)导辊支撑臂、导辊等。箱体是主框架,导板用以顺利地将轧件诱导进入导辊槽内。导辊支撑臂是支撑导辊的,装在箱体上,间隙可通过螺丝进行调整,以适应轧件厚度变化和导辊磨损。导辊的水平高度由调节支撑臂螺丝来完成,可微调两导辊在同一水平高度,同时导辊支撑臂间的弹簧的调节作用使轧件不易卡钢。

导辊是滚动进口导卫的关键部件。在滚动导卫中导辊主要对轧件起夹持作用,将轧件正确送入轧槽。相比滑动导卫而言,利用导辊的旋转作用和磨擦系数小的特点,可以避免许多轧制故障。如:轧件头部不正或尺寸不当而引起“轧刹”、“倒钢”使轧件产生过充满以及磨损大等。

导辊的形状在线棒材轧制中根据其特点可分为两类:一是孔槽与轧件相吻合,此导辊磨损均匀,寿命长,但共用性差,轴向调整量小,多用于椭圆和菱形及切分孔型;二是平辊导辊,特点是可修复性强,调整简单,多用于轧制中的平椭和箱形孔型。

3.3 出口导卫也包括滑动导卫和滚动导卫

其作用是顺利地将轧件由孔型中导出,防止缠辊,控制或强制轧件按一定方向运动。

(1)滑动出口导卫:由导板或导管、导板盒和导管盒等组成。通常利用螺栓、压板和楔铁将导板固定在导板盒或导管盒内。多用于轧件出轧机后不需扭转的道次。其技术要求是:表面光滑,无凹凸部分,无毛刺,无影响强度的裂纹、砂眼存在。其导板尖形状尺寸应与轧辊轧槽相吻合,内侧形状尺寸适应轧件。

(2)滚动出口导卫:当轧辊呈水平布置,轧件需扭转90度或45度进入下一道次轧制,轧机的出口需设扭转导卫。为提高扭转导卫的寿命避免轧件表面刮伤,减少事故,通常以滚动扭转导卫来代替。

扭转导卫的主要部件有卫嘴(鼻锥、导管等)导卫体、扭转体、扭转辊、调节丝杆等。扭转导卫实现扭转功能的部件是扭转体或扭转辊。一种是扭转体装在导卫体上,扭转体上装有导辊,通过扭转体的旋转和导辊间隙的调节来实现轧件的扭转。此种导卫主要用在轧件大、扭转角度大的道次。另种是导卫体上直接装扭转辊,扭转辊间隙通过偏心蜗轮来调节,实现对轧件扭转角度的控制。

扭转导卫的扭转角度调整相当重要,一旦调整不当,将引起各种轧制和质量事故。对于扭转导卫的调整,一定要按设计者设定的扭转间距和扭转辊倾角。轧件厚度,扭转辊间距,扭转体的扭转程度都影响轧件的扭转角度。生产中扭转角度的变化规律一般为:同一轧件扭转辊间距越小或扭转体扭转度越大,轧件的扭转角度就越大。

3.4 切分导卫

(1)预切分和切分进口导卫一般设有两对或两对以上的导辊,这样可以更加准确稳定地将轧件导入轧槽,注意进口的前后导辊要调节的开口度一致。

(2)切分出口导卫的部件很多,其主要有切分辊、切分刀、导辊、分料盒、切分嘴等。此导卫安装时要特别注意切分嘴、切分辊、切分刀三者的关系。

3.5 导卫的维护

为了减少导卫在工作中的故障,延长使用寿命,维护是最重要的。主要包括精心调整、合理冷却、润滑和防尘等。

精心调整是及时按照导卫的使用状况对导卫进行正确的调整、更换。导卫的合理冷却与润滑是维护的重要内容。

4 结束语

预装调整技术是“四切分”生产中的关键技术,需要对导卫预装质量、切分箱预装质量等方面进行严格控制,按照标准化操作。只有做到这些才能掌握好“四切分”预装的调整技术,才能保证φ12 mm螺纹钢四切分的生产顺利,提高工作效率。

[1] 陈瑛.切分轧制[J].轧钢,1984,1(44).

[2] 符积源.切分轧制技术值得发展[J].南方钢铁,1993,5(11).

[3] 李芳春,徐林平.切分轧制[M].冶金工业出版社,1995.

[4] Nicoll R.四线切分轧制一次成材[J].国外钢铁,1996,10(62).

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