吐絲機與夾送輥
通過夾送輥電流限幅值的調節(jié)，可以改變夾送輥在夾持過程中的工作狀態(tài)及夾送輥夾持能力。應控制其產生的夾持力小于壓下力與摩擦系數(shù)的乘積，以使夾送輥圓周速度與線材速度之間的準確匹配，從而保證良好的吐絲質量。
夾送輥的速度一般超過精軋機出口速度的3％～5％，在軋速很高的情況下可以再增大些，但一般不應超過10％。夾送輥的速度設定是由人工向計算機輸入夾送輥輥徑，再由計算機根據(jù)軋制速度和夾送輥超速系數(shù)算出夾送輥的速度計算值，該值即為夾送輥速度基準值。
夾送輥輥縫設定范圍為0.2～2mm，視不同規(guī)格和鋼種進行調整；夾送輥氣缸工作壓力為0.2～0.35MPa，視不同規(guī)格和鋼種進行調整；夾送輥導衛(wèi)的安裝對中較為嚴格。進口導衛(wèi)要對準夾槽，推到位后再夾緊固定。出口導衛(wèi)與夾送輥輥面保持微間隙并夾緊固定
（1）夾送輥前光電管檢測信號失靈，使夾送輥不能按時張開/閉合而造成堆鋼；
（2）夾送輥孔槽與所軋規(guī)格不符，或上下輥錯位造成堵鋼堆鋼；
（3）導衛(wèi)安裝不正確，導衛(wèi)、輥環(huán)磨損嚴重或導衛(wèi)內有異物導致堆鋼；
（4）吐絲管內有異物、吐絲管變形、吐絲管穿孔或磨損嚴重引起堆鋼；
（5）夾送輥輥縫或氣缸工作壓力設定不合理造成堆鋼或拉斷；
（6）精軋機、夾送輥、吐絲機三者速度配合不合理引起堆鋼；
（8）線材內部質量缺陷（冶煉缺陷）或軋制缺陷（嚴重折疊）造成堆鋼
在低速大規(guī)格線材產品軋制時，由于尺寸大、速度低，在軋件尾部離開減定徑機后，會由于水冷段的抗力等因素，導致線圈尾部吐絲圈小或扭花，無法吐絲成圈，滯留在吐絲管內造成事故。故當軋制速度低于22m/s左右時，需要在軋件尾部離開減定徑機時，采用夾送輥和吐絲機升速的控制方式，在其電流限幅值下，以最大允許的加速度，保證軋件的尾部在22m/s這一速度左右完成吐絲。
（1）軋機間張力太大，精軋機、減定徑機的轉速波動過大；
（2）水冷段對中調整偏差，噴嘴導管磨損、腐蝕造成軋件運行不穩(wěn)定；
（3）由于夾送輥輥環(huán)磨損或氣缸連桿機構失效導致的夾送輥夾持力不適當；
（4）吐絲管彎曲曲線的偏差，吐絲管嚴重磨損，吐絲管氧化鐵皮粘接，吐絲管動不平衡引起成圈差；
（5）減定徑機、夾送輥、吐絲機速度配置不當，軋機嚴重的速度波動，引起軋件速度或快或慢，導致線圈大小不均；
（6）吐絲機后的輥道平臺不夠高，當軋件溫度高時，線圈太軟，線圈落到接收平臺上，會變成橢圓或亂圈。
吐絲機超前系數(shù)對線圈吐絲狀態(tài)的影響
吐絲機超前系數(shù)的變化，會直接引起線圈直徑大小及布圈偏向的變化，給后續(xù)的集卷造成一定的影響。吐絲系數(shù)過大，會使吐絲線圈直徑偏小同時線圈順吐絲機旋轉方向左偏；反之，線圈直徑偏大，同時線圈順吐絲機旋轉方向右偏。過大的吐絲系數(shù)設置偏差，會導致線圈吐絲瞬間失衡側立，嚴重偏離吐絲軸心線，圈形不良，甚至無法集卷。根據(jù)不同的規(guī)格及軋制速度，吐絲機超前系數(shù)一般取2%～10%之間。
避免大規(guī)格軋材軋制時吐絲機卡鋼，首先必須保證夾送輥對大規(guī)格線材吐絲尾部的控制能力，這是建立在正確的夾送輥輥縫、壓力、超前量、扭矩、電流限幅設定基礎之上的，以使軋件尾部能順利吐出。其次，由于大規(guī)格成品孔型側壓角小、輥縫相對亦小，所以，在保證基本的軋制條件下，必須嚴格控制住成品在任何時候的飛邊耳子出現(xiàn)，這是確保大規(guī)格線材頭、中部不出現(xiàn)吐絲機卡鋼事故的關鍵。
（1）電機轉速波動大造成機體振動，應進行電機優(yōu)化或優(yōu)化軋制工藝；
（2）聯(lián)軸器不對中或螺栓松動造成振動，應重新進行對中找正，其徑向偏差不應超過0.1mm；
（3）齒輪箱內軸承損傷或間隙偏大造成振動，每年應解體檢查軸承間隙是否符合標準；
（4）齒輪箱內傘齒輪調整不當，嚙合差造成振動，應保證齒側隙0.2～0.4mm，嚙合面大于20％；
（5）吐絲錐幅板開裂或動不平衡造成振動，應定期檢查吐絲錐是否開裂，動平衡塊是否丟失，并將吐絲管、吐絲盤安裝好后做動平衡；
（6）吐絲錐、吐絲盤與圍盤間隙超差造成振動，當間隙小于2mm時，會因吐絲錐發(fā)熱導致吐絲盤與圍盤摩擦，應對圍盤進行修磨，當間隙大于4mm時，會導致間隙內卡鋼，從而引起吐絲錐及機體損傷；
（7）吐絲管動不平衡造成振動，吐絲管重量、材質、壁厚不規(guī)范，吐絲管彎曲曲線不規(guī)范，吐絲管管夾安裝不規(guī)范，吐絲管嚴重磨損或氧化鐵皮粘接，均會導致動不平衡，應及時更換吐絲管。
由于高速線材軋機的高速軋制，普遍采用了設計有一定傾斜度（其軸線與水平夾角為10°～20°）的臥式吐絲機，為了防止氧化鐵皮停留在吐絲管內，以及形成吐絲管內壁的“刻痕”。在吐絲管的入口端裝有高壓空氣吹掃噴嘴，依靠它對吐絲管進行吹掃，有利于減緩吐絲管的磨損，并加強吐絲管的散熱性能，延長吐絲管的使用壽命?？諝獾墓┙o，可以在線材尾部離開精軋機或減徑定機前被釋放，或由操作人員確定吹掃時間，或連續(xù)吹掃。
邯鋼薄板坯連鑄連軋生產線于1999年12月10日投產使用，是國家引進德國西馬克公司研究開發(fā)的20世紀90年代世界鋼鐵工業(yè)高新技術CSP(CompactStripProduction即緊湊式板帶生產)生產線之一，是國家“九五”重點工程之一。夾送輥系統(tǒng)作為CSP生產線中重要的一環(huán)，其設備運行是否正常與平穩(wěn)直接影響到整條CSP生產線的穩(wěn)定、均衡生產。為了更好的保證生產、降低成本，許多關鍵件急需國產化改造，夾送輥就是其中重要的一項。
夾送輥承受的溫度約為550～650℃；要求夾送輥輥面具有耐高溫、耐冷熱交變的性能。
夾送輥壓力設定值最大為40kN左右；要求在線生產時夾送輥輥面承受最大壓力設定值運行不低于10個周期(6萬噸/周期)。
帶鋼咬入夾送輥輥縫時瞬間沖擊力非常大，要求夾送輥輥面承受500～600kN瞬時沖擊而不受損傷。
要求夾送輥過鋼量達到60萬t后，輥面直徑方向磨損量≤35mm。
要求夾送輥輥面耐高堿度循環(huán)水反復沖蝕冷卻。
夾送輥制造完成后必須做動平衡試驗，平衡精度等級要求為G6，提交動平衡試驗報告。
夾送輥是CSP生產線后部卷取機械的重要組成部件之一，其作用為在開始卷取時咬入帶鋼，使帶鋼頭部向下彎曲并沿導板方向順利地進入卷桶，并建立卷取操作所需的張力。上夾送輥為空心輥焊接結構，下輥為實心；上、下夾送輥均為硬質耐磨表面，冷卻方式均為外水冷卻方式。
熱連軋夾送輥承受400℃以上鋼帶高速沖撞和甩尾打擊，而且輥子與鋼帶之間相對速度差時有發(fā)生，因此夾送輥損壞失效行為主要為磨損、粘鋼和局部小塊剝落。其中粘鋼是由于相對速度差引起的粘著磨損。
選擇科學的堆焊方法極其重要，主要考慮幾個方面的因素：夾送輥的質量要求、基體金屬的冶金性能、耐磨堆焊合金層的形成、工藝操作技巧及修復成本。
(1)選用耐磨合金焊條，手工堆焊，生產時間較長，保溫不好，易出現(xiàn)氣孔、夾渣，隨著堆焊厚度的增加，焊條頭較多，浪費大，成本增高。
(2)選用明弧焊堆焊，不僅成本高，而且明弧焊絲在焊后一般硬度及耐磨度均偏低，難以確保夾送輥的使用壽命。
(3)采用管狀藥芯焊絲埋弧堆焊，焊絲藥芯成分可根據(jù)輥面技術要求調整，埋弧堆焊焊道成形好，夾渣較少，成本較低，但易出現(xiàn)氣孔。根據(jù)以上分析，最終使用管狀藥芯焊絲，采用埋弧堆焊的工藝方法。
夾送輥堆焊材料應選擇具有較高的硬度和較好的塑韌性，抗磨料磨損性能好，輥面易生成較致密且附著性好的氧化物薄膜，在國外，此類堆焊材料大多為Cr-Mo型低合金鋼和Cr13型馬氏體-鐵素體型不銹鋼，堆焊層硬度一般控制在53HRC+2HRC。
研究對比國內外堆焊輥的相關資料如下：若選擇日本神戶制鋼所或美國麥凱公司生產的夾送輥專用焊絲，焊劑價格高昂，而且相對配套的各種設備要求高，工藝方法要求嚴格，若選擇與國內知名焊材生產廠家共同研發(fā)藥芯焊絲，不僅價格便宜，而且適應目前國內現(xiàn)有的設備來操作，工藝方法簡單易行，為此根據(jù)選擇焊材思路及國外焊材主體成分資料與上海焊材廠家一起反復研究，經多次試驗最終確定了焊絲焊劑成分及合理配比。
根據(jù)焊接材料及工藝方法的最終確定工藝路線為：夾送輥粗加工-超聲波探傷-預熱-管狀焊絲堆焊-焊后熱處理-精加工-堆焊金屬表面硬度檢驗-超聲波探傷-動平衡實驗-裝機使用。
輥子表面所有氧化物和疲勞金屬層(邊緣上的冷變形)，都必須用適當方法去除，以保證有較好的表面進行堆焊，如準備不當，會引起氣孔，稀釋率高，涂層與基體的結合強度差。采用機械切削的方法去除輥子在使用過程中形成的疲勞層及缺陷，根據(jù)現(xiàn)場磨損狀況調整加工要求，直到去掉所有的疲勞層及局部缺陷。
對輥子進行全面的著色和超聲波探傷，根據(jù)檢測報告采取相應措施。
(1)在輥子焊前、機加工前對輥頸、輥身進行超聲波和探傷，以判別輥子的修復價值。
(2)對車削后輥面進行探傷檢測，檢查疲勞層、裂紋等缺陷是否已徹底清除，(此工序可能反復進行)，直到輥子的修復前狀態(tài)符合探傷的相關標準
(3)對堆焊層是否存在裂紋、夾渣和氣孔等缺陷進行探傷檢測；對輥頸重新檢測，檢查在輥面堆焊加工過程中對輥頸部位是否產生影響，并出具報告，隨產品一起交付用戶單位。
針對夾送輥在堆焊過程中的預熱、中間及最終熱處理的需要，熱處理爐在保證爐膛容積、熱處理功率及溫度控制等方面應達到大型輥類熱處理工序使用要求。
輥子預熱對保護金屬不引起開裂和變形是一個十分重要的因素，恰當?shù)念A熱可使輥子堆焊前充分地膨脹，這樣在焊接結束后，焊層與基體的變形、應力為最小，設計預熱溫度為400℃，保溫2h.。
在堆焊過程中，用氧乙炔火焰或電加熱板對輥子進行加熱保溫，層間溫度控制在280～300℃范圍內。
輥身堆焊后加熱到560℃，保溫一段時間后隨爐冷卻至室溫?；鼗鹛幚砗螅附赢a生的內應力。
為恢復輥身尺寸及相應的力學性能，堆焊是整個夾送輥修復工藝中最直接影響輥子材質、尺寸、形狀、內在質量的關鍵工序，通過使用兩臺MZ-1000埋弧焊機和大型焊接轉胎實施焊接，連續(xù)焊接長達7～8天(每天24h)，節(jié)約2～2.5t堆焊材料。
堆焊過程中，加強現(xiàn)場檢測工作，通過量具、儀器、儀表的使用，時刻掌握影響焊接質量的各類因素，如溫度、電壓、電流、送絲速度及輥子旋轉速度等等。
通過有效的控制，嚴格執(zhí)行工藝參數(shù)，使同時使用的兩臺埋弧焊機處于幾乎相同的工作參數(shù)條件下，確保焊層的統(tǒng)一性能。還通過精確計算材料用量，在同一根輥子上使用某廠家同一批號的焊絲，保證材質均勻性，取得較好的焊接效果。
電壓：28～34V；電流：500～600A；焊絲伸出長度：28～31mm；輥子線速度：500～700mm/min；導前距：50mm層間溫度：280～300℃；送絲速度：0.2r/s；輥道搭界率：50%。
(1)對輥身分六點進行輥身直徑尺寸檢測，符合圖紙尺寸。
(2)對輥面按A，B，C，D四條母線進行硬度檢測，相鄰母線間剖面夾角為90°，每條母線上測10點硬度值，硬度值均為大于51HRC，小于54HRC。
(3)經過由資質探傷檢測單位對輥身按標準進行探傷，確認輥面堆焊層中沒有超標缺陷及裂紋性缺陷。
(4)按圖紙要求請專業(yè)廠家對夾送輥做減重法動平衡試驗，達到G16級。
大幅度降低了輥耗，提高了軋機產量、作業(yè)率及產品質量，達到了進口輥使用前標準，實現(xiàn)了夾送輥修復前的預期目的，2004年～2005年公司共修復4套夾送輥，累計過鋼量260萬t。
隨著堆焊技術的推廣使用，各生產企業(yè)為降低成本，將原單純的更換配件傾向于修復配件，夾送輥的整體堆焊修復在備件效能優(yōu)勢凸現(xiàn)，修復的價格一般在新產品價格的25%～35%，夾送輥的直接經濟效益見表。
采用表面堆焊技術修復夾送輥，經實踐證明：堆焊夾送輥所選用的工藝，配定的硬面層堆焊材料是可行且可靠的；經修復的夾送輥使用壽命大大提高，滿足連軋廠生產需求；節(jié)約了大量企業(yè)制造費用、運輸費用、外部資金，效益顯著。
2022/07/05 15:35:33
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