宝武集团韶关钢铁轧材厂
摘 要：本文针对线材产品尺寸波动问题，从工艺及设备影响因素进行了分析，并提出了具体措施和优化建议，实施后产品尺寸精度得到大幅度改善，C级精度命中率达到99%。
关键词： 料型、张力、辊环、辊箱
1、前言
韶钢线材产品结构中工业线材的比例逐步增加。工业线材主要用于金属制品加工，客户一般都需要进行拉拔，尺寸精度将直接影响到深加工产品的质量和工艺件消耗。特别是针对冷镦钢、弹簧钢等高端产品，尺寸精度要求更加苛刻，必须C级精度要求。
在生产中因各种因素，经常出现竹节钢、大小面、头尾饱满等问题，产品精度无法达到C级精度或头尾修剪量大，为排查故障导致生产效率下降。经过现场跟踪分析、检验和改进，找到了影响尺寸波动的主要原因，采取了一系列的措施，取得较好的效果。
2、工艺控制原因及对策
2.1优化粗中轧料型
在生产中，钢种切换造成轧件在同一孔型上宽展量的变化。由于不同钢种的变形抗力、摩擦系数的不同造成轧件在同一孔型上的宽展量变化。由低碳钢变为高碳钢时，轧件的变形抗力增大，保持轧件同一高度时，轧件宽展增加，轧件断面增加，进入下一道次后容易过充满，从而破坏连轧常数，若不及时进行调整，会导致在高速区集中传动机组形成忽拉忽堆现象，造成堆钢或尺寸竹节现象。
2.2 张力控制不当
由于精轧机组采取集中传动模式，机架速比在设计时已经确定，在生产中主要通过调节入口机架及出口机架料型，来确保机架间的张力稳定性。因此精轧机组来料的稳定性至关重要，除了受钢种变化导致的影响外，轧线张力控制也是一个至关重要的影响因素。
2.2.1 粗中轧微张力控制
高线1-12#轧机在控制系统中设有微张力调节器，系统通过检测电机电流大小，求出机架转矩大小，进而间接求得机架之间微张力大小，然后通过PLC中的微张力调节器进行调节，调整机架速度以保持微张力不变。由于钢种变化频繁，若微张力控制不当，会造成供给精轧机组的料型尺寸变化频繁，甚至导致堆钢。根据现场不同钢种跟踪情况，得出以下措施：
1、主操在改完规格、换完辊槽、改完钢种、停机待温时间较长时，再次开机，前三支钢不用投入微张力控制，待手动调节好张力控制的初始基础状态后，再投入微张力控制。
2、如小批量、多钢种的生产状态下（数量10支以下），主操需利用手动调节机架张力来生产。
3、根据手动调整机架张力稳定后的实际值来输入微张力控制值（粗轧设定值建议1-3MPa,中轧设定值建议3-5MPa）。
2.2.2 预精轧活套控制
活套的设置目的就是为了控制机架之间的张力，最大限度的降低粗中轧机架间的拉钢轧制对料型尺寸带来的影响，实现微张力甚至无张力轧制，为精轧机组提供良好的产品尺寸精度。活套在使用过程中，由于起套高度的变化、扫描仪扫描区域的变化以及活套机械部件的磨损，导致活套控制无法达到预期效果，对活套使用进行了以下优化：
1、重新标定了活套扫描仪、活套起套辊的零位及最大高度。
2、测量了活套进出口导轮的距离及扫描仪检测位置。
3、在控制系统里增加了活套自适应补偿控制、活套起落套时间控制功能。
4、结合钢种料型测量数据，活套控制原理经过计算，将各活套控制高度设置在100-150mm左右，有效实现了活套区稳定控制。
2.3 孔型、辊环安装的影响
由于孔型加工的精度特别是成品孔的精度将直接影响到成品的公差尺寸，而锥套、辊轴的运行情况也间接影响到轧制过程的稳定性，从而影响到成品尺寸。
2.3.1、规范辊环加工及安装
由于目前辊环加工时，采用单一基准面对刀加工，加工完第一条槽后直接移刀加工第二条槽，导致辊环槽孔中心与辊环面距离存在一定偏差，若在加工及安装时不注意，很容易出现错孔现象，从而造成导卫无法对中、产品尺寸精度不高等现象。
根据以上情况规范如下：⑴辊环加工时统一刻有标识一面为基准；⑵辊环安装时，两个辊环有标识一面必须安装在同一侧；⑶轧辊检验时必须标识孔型中心距边部距离，作业班在使用时根据标识安装。
2.3.2、规范锥套使用及维护
由于锥套是磨损件，长期使用若不维护，容易产生在安装过程中，辊环与锥套无法锁紧，产生辊环打滑、径向跳动等现象。针对该问题采取措施如下：
1、锥套清洗时，须观察锥套表面是否划痕、裂纹、麻点及发蓝现象，对存在以上现象的锥套不得使用。
2、锥套用专用清洗液及砂纸清洗、打磨锥套铜环和锥套螺牙部分，清洗完后酒精打湿擦拭干净，抹上防锈油存放。
3、用深度尺测量蝶簧高度，8寸锥套高度为6.13±0.01mm，6寸锥套高度为5.78±0.01mm，超标的更换。
2.4 导卫调整及安装
导卫是引导轧件在轧制过程中按照限定的方向进出孔型的装置。导卫总承及底座的磨损，会影响到导卫轧制线对中、导卫轮间隙大小，从而间接影响到产品的尺寸精度，导致耳子、折叠等产品缺陷的产生。
导卫在装配时要注意夹板、喇叭口、导卫臂销轴、导卫臂弹簧、导轮轴承的磨损情况，确保上线导卫满足工艺要求。同时，受钢种切换影响，导卫开口度要适时调整，以满足钢种变化带来的影响，避免导卫开口度过紧造成轧件在导卫轮之间产生变形，造成忽拉忽堆现象，形成竹节钢。
3、设备原因及对策
3.1辊箱装备精度
辊箱安装的精度直接决定了产品尺寸的精度，在使用过程中随着各零部件的受力失效及磨损现象的发生，轧槽位置在轴向及径向两方向均能发生改变，从而使调整好的辊缝尺寸发生改变造成产品尺寸超差，特别是径向失效后很容易出现成品尺寸忽大忽小。对上述问题进行分析，拿出措施如下：
1、当出现线材产品直径忽大忽小的情况时，可用百分表对其径向间隙进行测量，当径向综合间隙大于0.392mm时应下线检查。
2、严格按装配要求来测量偏心套和箱体的尺寸，决定零件是否可用。并按测量尺寸结合理论值选择所需尺寸的备件，匹配好新箱体与偏心套。
3、在辊箱的装配过程中，要用内、外径千分尺测量油膜轴承和辊轴的配合面尺寸，同一个辊箱中要选择配合间隙接近的辊轴进行装配。
3.2外抛油环磨损
与辊环接触的外抛油环磨损过度也会造成错辊而引起尺寸波动，由于抛油环长期使用后会有磨损或变形，有的抛油环磨损超过0．05mm，上、下辊抛油环混用后直接造成了错辊。因此需定期检查更，磨损过度或尺寸超差抛油环及时下线。
4、结论
通过跟踪、分析及优化，韶钢线材产品尺寸精度得到稳定及提高，目前C级精度命中率达到99%以上，在满足客户加工要求的同时，也降低了废品量及头尾修剪量，提高了产品成材率，取得较好的经济效益。
参考文献：
[1] 赵自义.高速线材生产小规格尺寸波动的控制[J].轧钢，2013,30（1）：155-156.
[2] 李靖,王超.青钢精轧机辊箱装配精度对成品质量的影响[J].中国钢铁业，2014,03:35-37.
论文作者:张建华,经勇明,郑团星
论文发表刊物:《中国电业》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/31
标签：尺寸论文; 精度论文; 钢种论文; 机架论文; 磨损论文; 孔型论文; 轧机论文; 《中国电业》2019年第07期论文;