高速線材焊絲鋼包裝質量提升研究

丁建峰

（河鋼宣鋼公司二鋼軋廠線材作業一區，河北 張家口 075100）

河鋼宣鋼公司高速線材廠主要以生產Φ6.5 mm、Φ5.5 mm小規格產品為主。鋼坯通過加熱爐加熱以后經過粗軋、中軋、精軋，軋制吐絲后成為線材，通過風冷輥道運輸進入精整區，精整區在集卷筒收集過程中，經常出現筒子下不去、分離指插住大圈、上集卷掛卷、勒鼻錐等生產事故，而且在對成品庫區日常的檢查以及外部市場反饋情況發現，成品盤條的打包后花邊、大圈等質量問題迅速成為制約生產線生產和銷售的重要因素。

1 影響高速線材包裝質量因素

影響高速線材包裝質量的因素主要為吐絲機吐出的線圈形狀不是標準圓形、線圈時大時小、線圈左右搖擺布圈不均、集卷大圈、花邊、打包錯層、卷型偏長。6.5 規格硬線在集卷包裝后，卷形偏長1.70m～1.75m，造成運輸時，每節車箱無法正常裝運32件，只能裝運28 件發貨，集卷長度過長造成火車運輸裝載率低，運費相對增加等，通過技術人員分析認為，吐絲管、吐絲速度與托盤的配合、輥道速度調整、風冷輥道末端立式小輥收攏、集卷筒約束收集、布料器布線是主要的影響因素。

2 高速線材包裝質量提升研究

2.1 吐絲機參數托盤調節

細線的單位長度重量較輕，但是由于其速度高，吐絲機旋轉速度快，因此，從離心紡絲螺旋管的入口部到變形部和線軸，線的離心力增大。固定部分隨著轉彎半徑的增加而增加。金屬絲將沿著螺旋線的長度受到拉力，小直徑金屬絲與管壁之間的接觸面積越小，接觸點的磨損就越大。從報廢的紡絲螺旋管的磨損部分開始，在將拉力施加到入口部分，變形部分和金屬絲的接合區域之后看，磨損主要集中在金屬絲的接觸點一側。這表明，在保證鋪線質量的前提下，應盡可能降低吐絲機的速度，減少吐絲管的磨損，確保吐圈工藝的耐久性。通過摸索和調整，使吐絲機的導程系數從1.026 降低到1.020，并根據吐絲情況調整吐絲機托盤的高度。當吐絲速度改變時，下降弧，下降點距離和下降方向將相應改變。而此時如果未介入托盤調整，下落過程中會沖擊托盤發生彈跳，造成線圈變形、布圈不均勻。可通過調節吐絲機托盤南北高低，穩定吐絲質量。

2.2 末段輥道速度及落卷位置優化調整

為了確保線圈在收集滾筒下落后不會傾斜，就要先確保線圈可以自由落體后穩定下落，可以根據調整末段輥道速度和增加立輥位置調節線圈和末段輥道短輥端部成相切圈，由于輥道的速度參數是由技術中心設置的，因此不允許輕易的更改。軋制硬線時，只有最后兩個部分是可調整的項目，可以更改。為了確保最佳的落料線圈形狀，收集滾筒之前最合適的輥道速度應在0.6m/s～0.8m/s 之間。因此，需要重新分配輥道速度，但是由于不能改變輥道的前三個部分，因此在生產高碳鋼時，輥道的最大速度達到0.89m/s。因此，只能在可調節的后兩個輥道上更改。對于需要更快冷卻速度的高碳鋼，落圈速度需要降低到0.8 m/s以下。通過摸索調節，在生產高碳鋼時，保證輥道速度不產生倒插圈的情況下，將后倆段輥道速度調節為0.80m/s、0.70m/s 不會引起圈形變形，從而保證了圈形的平穩下落。

2.3 布料器改造

布料器是一種用于集卷站，將成圈的線材有規律地套在芯棒的圓周上，使線材便于運輸的布料專用設備，可以通過操作設置布料器的旋轉速度,進而形成對線卷錯落有致的布料。由于作業區集卷筒內布料器扇面大小、角度設計安裝不合理，造成集卷時布料器與盤條不發生接觸，無法起到排布線圈作用，造成集卷后，卷形花邊嚴重，卷形質量較差，通過對作業區布料器進行研究討論，在原有基礎上進行修整改造，將原有布料器扇面加長，有效保證布料器扇面與盤條接觸頻率，起到布料效果，成品卷形質量得到很大提高，同時可調節布料器旋轉速度，由原來的17r/min，提高到28r/min，可控制排線速度，調節卷形長短，將6.5 規格硬線原來的卷形長度由1.70m～1.75m 縮減到1.35m～1.40m，運銷可按正常運輸每節車廂裝運32 件，大大提高了火車運輸裝載率。

2.4 集卷筒改造

集卷筒是將高速線材繞成一圈布卷，并通過風冷輥道輸送，達到最終的收集工作，收集的質量直接影響到包裝質量。當線材通過輥道輸送機運輸到收集桶的嘴部時，它以一定的初始速度以拋物線形落入集卷桶中，并套在集卷筒中心由爪子固定的鼻錐上鼓。在跌倒期間，線圈的背面與鼻錐碰撞，然后沿著鼻錐表面上的四個凸起的肋骨向下滑動以完成收集。下落過程中線圈自由下落與鼻錐和集卷筒相撞，如此反復就形成錯層、集卷花邊。通過對集卷筒分析研究，在集卷筒內分離指下增加立式棒，增加集卷筒的約束，大大減少集卷表面出現凸起的線圈，并調整了下集卷的各項相關參數，將分離指打開延時由原來的3 秒調為現在的5秒。將托盤慢降等待時間由原來的0 秒調節至3 秒。將托盤慢降速度可根據實際操作調節，保證要100%在集卷筒內集卷。

3 實施方案創新點

（1）吐絲機參數托盤調節和末段輥道速度等技術攻關是線材作業一區自主研究討論、技術攻關并應用于生產實踐，有效改善了吐絲圈形質量，減少吐絲產生花邊，同時，優化調節末段輥道速度，保證收集時落卷效果，保證了集卷順利，在其他軋鋼生產線具有推廣應用價值。

（2）增加風冷輥道末段集卷筒處可伸縮調節小立輥保證了線圈和末段輥道短輥端部成相切圈，以自由落體的方式平穩下落，以最佳的落卷圈形進行收集，減少集卷大圈、錯層等集卷問題。

（3）布料器進行升級改造，將布料器扇面加長，有效保證布料器扇面與盤條接觸頻率，起到排線布料效果，同時可以通過操作設置布料器的旋轉速度,進而形成對線卷錯落有致的布料，提高了集卷質量同時有效改善了集卷長度問題，提高了火車裝載率。

（4）集卷筒增加立式棒改造增加集卷筒的約束，大大減少集卷表面出現凸起的線圈，徹底解決了集卷花邊問題，并可調整了下集卷的各項相關參數，保證100%筒內集卷，提高整體卷形質量。

4 結語

通過吐絲機參數托盤調節和末段輥道速度等技術攻關，風冷輥道末段集卷筒處可伸縮調節小立輥改造、布料器進行升級改造、集卷筒增加立式棒改造，徹底解決了多年來困擾線材作業一區集卷大圈、錯層、卷長等盤條包裝問題，產品包裝質量得到極大提高，從而提高了線材成品包裝的質量控制水平，不僅能降低了包裝的整體成本效益，提升了產品質量，而且還提升了宣鋼的市場競爭力和企業品牌形象。