冷轧硅钢主要应用于电磁转换过程中的铁芯装置制造等,而硅钢材料的板形质量直接影响铁芯芯片的冲制过程及铁芯的叠装制造过程,直至影响铁芯的运行功能。因此,板形指标已成为硅钢产品标准或协议中的主要指标之一。
在现代冷轧硅钢生产中,为了保证产品的综合性能指标,大多采用连续退火机组作为主要生产机组进行质量控制。带钢在连续退火机组运行过程中,由于设备磨损或来料板形波动等原因,退火后的钢板有时出现局部浪形,大多数情况下表现为中间浪和边浪,二肋浪出现不多。当中间浪形严重时,带钢中间产生瓢曲,严重影响硅钢产品质量,当短时间调整困难时,还会影响机组的产能和作业率。本文针对影响机组产生浪形缺陷的主要因素进行分析,同时提出了具体控制措施。
1、浪形产生的原因分析
浪形产生的原因分为原料和连续退火机组两方面。因原料产生的浪形缺陷可通过机组的参数调整消除或减轻,但对于来料浪形严重的钢卷,在连退机组采取措施后仍不能满足产品质量要求,只能在退火工序前对钢卷进行判废或判利用品。硅钢在连退机组产生浪形的原因分为拉应力变形和热应力变形,拉应力变形为炉底辊磨损造成;热应力变形分为加热不均造成的热应力变形和冷却不均造成的热应力变形。
1)来料板形不良;2)炉底辊严重磨损;3)热应力变形:①加热浪形,②冷却不均浪形。
2、浪形缺陷控制措施
2.1、来料板形不良的控制措施
2.1.1、炉内带钢张力的调整
正常情况下,连退炉内带钢张力根据带钢规格计算设定,原则是保证带钢的稳定运行。张力过小,影响纠偏辊的纠偏能力,不能保证带钢在炉内中间运行的轨迹,使带钢在炉内跑偏,严重时造成刮边。来料出现不平度为1.5%左右的浪形时,炉内张力可适当调低,具体参见表1。
表1:炉内带钢张力调整表
带钢宽度/mm
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原始设定张力/N
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调整设定张力/N
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1000
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2800
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2400
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1200
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2400
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2000
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带钢张力调整后,来料浪形缺陷得到明显改善,边部浪形小于不平度0.8%,符合标准要求,满足用户需要。
2.1.2、控冷风机输出量的调整
控冷风机共有16台,其作用是对退火后的带钢进行冷却,既要保证钢板温度冷却,又不能对带钢板形产生负面影响。带钢张力调整后,一般情况下浪形不能完全消除,此时可通过增加控冷风机的输出量来进行调整。即将控冷段风机输出量没有达到100%的增加20%,具体调整数据可参考表2。
表2:控冷风机输出调整对照表
风机号
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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……
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原设定/%
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18
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23
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28
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33
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38
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43
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48
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53
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58
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63
|
68
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……
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调整后/%
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38
|
43
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48
|
53
|
58
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63
|
68
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73
|
78
|
83
|
88
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……
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2.1.3、快冷风机输出的调整
采取以上两项措施后,钢卷如果仍有一定的浪形,可以通过增加快冷风机的输出功率来进行调整。快冷风机额定电流为40A,在运行过程中,为了保护电机,电流不得超过额定电流的85%,通过把快冷电机电流输出调整到34A左右,对改善带钢边浪有一定效果。
3.2、碳套辊磨损边浪的控制措施
(1)保证碳套辊与带钢的同步性。在设定炉辊速度时,要考虑带钢的热膨胀,根据对应炉段的不同温度进行炉辊的速度补偿,使每根炉辊的速度都和相应的带钢速度一致,以减少炉辊和带钢速度不同步造成的炉底辊磨损。
(2)在生产过程中,通过高低牌号调整和炉内气氛控制减少结瘤磨辊的时间,从而减少碳套辊的整体磨损。如果此时还出现碳套辊整体磨损边浪,则是碳套辊使用周期过长,超期服役造成。
(3)定期更换碳套。碳套的使用周期根据生产规格和牌号可以有一定区别,生产牌号越高,碳套使用周期越短;生产规格越窄,碳套使用周期越短。建议中低牌号连退退火机组碳套使用周期为4~6个月。
对于碳套辊整体磨损不大,而距边部一定距离凸台造成的边浪,产生原因及控制措施与上述有所不同。这种边浪产生的原因是机组长时间生产同一规格的产品,带钢毛边和碳套接触摩擦所致。控制措施为:生产计划安排上实行宽窄料穿插生产的排料原则,不能长时间生产同一规格的产品,一次性生产同一规格产品产量控制在2000~2500t为宜。
2.3、热应力变形浪形控制措施
2.3.1、加热浪形控制措施
生产中要使炉子两侧烧嘴燃烧的数量一致且分布对称,根据仪表显示和火焰颜色调整燃烧状态,使带钢在无氧化炉内加热均匀,以防止产生加热浪形。
3.3.2、冷却不均浪形控制措施
为了消除两侧边浪,减少带钢边部氮气通入量,增加二肋氮气通入量,将控冷档板的刻度由原来的2-5-9-5-2调整到1-6-9-6-1。控冷段五分割挡板示意图见图1。
图1:控冷段五分割挡板示意图
3、结语
(1)硅钢在连续退火炉内产生的浪形缺陷与来料质量、机组炉底辊磨损程度、加热和冷却时的热应力等因素有关。
(2)通过减少炉内张力、增加控冷和快冷风机的输出等,在一定程度上可消除来料浪形缺陷。
(3)保证碳套辊使用时带钢和炉辊的线速度一致,同时高低牌号、不同规格穿插生产,在一定周期内对炉辊进行更换,以消除带钢浪形缺陷。
(4)生产中应保证加热段烧嘴燃烧状态一致并均匀分布;在冷却段对挡板刻度进行适当调整。可使浪形缺陷得到改善。
收稿时间:2012年12月
来源:鞍钢
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