冷床上鋼裝置影響軋鋼生產指標的原因分析

閆同輝

（陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司軋鋼廠，陜西 漢中 724200）

軋鋼廠棒線車間冷床裝置為液壓裙板式步進冷床，曾經在一段時期軋鋼生產的過程中，由于液壓裙板上鋼裝置相關原因產生彎鋼，亂鋼，導致了收集過程中增加一定量的非定尺鋼材和廢品材，增加了收集作業強度，降低了軋鋼生產節奏，影響了定尺率，成材率和作業率。

1 軋鋼冷床相關工序流程

（1）冷床工序流程。從成品架次軋制出鋼材經過分段剪切成為倍尺鋼材，由傾斜放置的圓柱形輸入輥道【由0°逐漸過渡到12°】輸送至制動裙板，經由裙板進行升降動作將倍尺鋼材分隔傳送并適時托起到高位使鋼材滑入過渡板，進入冷床本體進行冷卻，齊頭，收集。如下圖。

圖1 冷床相關工序流程圖

L1倍尺剪到裙板前端的距離；L2為升降裙板端部到冷床入口的距離；L3為冷床的長度；L為倍尺鋼的長度；I為倍尺鋼到分鋼點的距離；S為倍尺鋼所需的制動距離；d為倍尺鋼端部到冷床端部的距離。

（2）液壓裙板上鋼裝置結構圖。

圖2 步進冷床上鋼裝置結構圖

2 液壓裙板上鋼裝置動作原理及參數的設置

2.1 液壓裙板式上鋼裝置各部件功能

軋鋼生產的冷床長120m，步進周期5s。上鋼裝置由變頻輸送輥道，扣板，液壓缸，升降裙板，同步軸，矯直板等組成。升降裙板在全長上分為兩部分，以齊頭擋板為分界點，裙板前段長60m，后段長120m，根據軋制不同規格鋼材的分鋼點確定制動裙板長度。

輸送輥道主要作用是變頻加速，對鋼材形成一定的初拉力，使軋件平直的運行。

扣板的一個作用是使加速運行的倍尺軋件安全平穩的運行，防止倍尺鋼材飛出發生不安全事故，另一作用是為了防后面的鋼材滑入裙板，起分鋼的作用。

液壓缸提供裙板升降動力，使剪斷后的軋件和未經倍尺剪切的軋件進行分隔輸送，使剪斷后的軋件加在制動裙板上經過減速，摩擦制動進入冷床進行矯直并冷卻。

同步軸上連接有液壓缸推桿和裙板支撐連桿，由許多聯軸器連接在一起同時運動，軸上安裝有控制限位接近開關，對裙板的高，中，低位置進行控制。

矯直板的作用是對滑入其中對溫度較高的倍尺軋件進行矯直。

2.2 裙板液壓系統動作原理

圖3 裙板升降運行圖表

（1）剪切分段的棒材在變頻輸送輥道上運行，輥道的加速對軋件形成初拉力，使軋件在輥道平面上平直的運行，制動裙板處在高位。

（2）輸入輥道的加速使得第一根尾部與第二根倍尺軋件的頭部拉開一定的距離，當運行到t0時刻，制動裙板從高位下落向低位運行，至t1時刻，第一根軋件沿著裙板斜面下滑到達低位，尾部對應的位置為分鋼點，至t2時刻，落到低位第一根倍尺軋件尾部運行到冷床端部與齊頭擋板平齊的位置。

（3）第二根軋件依舊在制動裙板前端帶有扣板的輸送輥道上運行，分開相應的的距離。完全落入低位的第一根倍尺軋件在t2時刻開始從低位升向中位進行摩擦制動。

（4）在t3時刻裙板到達中位將前后兩根倍尺軋件分隔開來。第二根軋件頭部隨即進入制動裙板前端和輸送輥道的夾角處相應位置與前一根剪切剛材分隔后在冷床輸送輥道上繼續運行。

（5）在中位延時至t4時刻，第一根倍尺軋件摩擦制動結束。制動裙板開始由中位升向高位。

（6）至t5時刻到達高位，第一根倍尺軋件滑入冷床矯直板完成卸鋼；第二根倍尺軋件在冷床區域的輸送輥道上運行，第三根倍尺軋件在制動裙板的前端輸入輥道上運行并與第二根拉開一段距離。直至第二根倍尺軋件尾部接近分鋼點，裙板由高位迅速下降至低位進行下一周期動作。

不同規格的軋制鋼材或者不同的軋制速度，不同倍尺長度的軋件從倍尺剪切到高位下落到冷床的矯直板板上下落的時間不同。裙板除完成棒材的制動與上鋼外，通過其低位到中位再到高位的動作，還起到了分鋼的作用。

3 軋鋼冷床生產非定尺鋼材和廢品材的原因

軋件的頭尾彎曲對于成品上冷床產生運行不穩定的現象，容易引起冷床亂鋼，影響成材率，定尺率，作業率，由于裙板上鋼裝置的問題使軋件頭尾彎曲的主要原因有。

3.1 輸入輥道的原因

（1）冷床輸入輥道不轉，或者電機的轉速設置不當致使軋件運行的磨擦阻力發生變化，不能使軋件在輥道上平直的運行，產生類似輕微堆鋼拱彎現象，倍尺剪切時產生彎曲，會引起扎頭或者掛尾；磨察阻力的變化還會使相鄰的倍尺軋件的分鋼距離發生變化，致使前一根倍尺軋件從低位上升至中位過程中未完全到達中位時下根倍尺軋件竄入，引起亂鋼，飛鋼，甚至廢鋼。

（2）個別輸入輥道磨損嚴重，外圓表面磨損不均勻，磨損更為嚴重時出現凹痕，使輥面低于導槽上表面，使得導槽與輥面凹槽處間隙變大，輸送輥道電機底座松動，致使輸送輥道運行過程中松動或移位因其輸送能力差，不能對運動的軋件形成一定的初拉力產生波浪彎，不易從輥道上落下，引起撞頭，或者掛尾，產生亂鋼，還會擦傷劃傷剛材表面，撞頭嚴重時，會使頭部上飄碰撞扣板產生廢鋼。

（3）輸入輥道上面的扣板變形也會引起亂鋼的情況產生。

3.2 制動裙板的原因，

（1）倍尺軋件在進入制動裙板的過程中，裙板動作頻繁，裙板的材質差異，磨損不一，使得相鄰裙板表面不平整；裙板支撐桿在同步軸的固定不牢靠，或者支撐桿鎖緊螺母松動，致使裙板的相對位置發生變化引起不平整，并且高低落差大，導致扎頭或掛尾，運行受阻產生頭追尾，引起亂鋼。

（2）制動裙板參數設置不當致使裙板高位，低位，中位，調整不當，倍尺軋件在運行的過程中扎頭，掛尾，產生彎曲。軋制同規格的鋼材由于終軋速度的變化，倍尺長度的變化，引起制動裙板數目的變化及分鋼點位置變化，未及時進行相應的調整，導致高，中，低位的時間參數錯誤，出現彎鋼，亂鋼。

①制動裙板過早下落低位產生掛尾；②中位延時短實際的制動距離小于設計的制動距離致使在高位下落過程中鋼尾掛在冷床前端；③低位延時過長，裙板處于低位后不動作或者裙板上升中位過程中下根鋼頭竄入低位引起扎頭，嚴重時產生扣板內拱鋼；④中位時間相對過長，引起高位倍尺延時短，下根分鋼距離短，致使相鄰兩根鋼在低位相撞，或者在分鋼過程中位扎頭。

（3）軋件在運行的過程中，由于摩擦系數隨著溫度的變化以及輸送輥道表面磨損程度發生變化，未對變頻輥道的速度進行適時調節，會使相鄰兩根倍尺軋件的分鋼距離發生變化，加之液壓缸的壓力不足，出現低位落不到位，中，高位升不到位，產生卸鋼困難，引起碰撞冷床齒條產生彎鋼亂鋼。

（4）在軋制過程中改變成品架次軋機的軋制速度時候，未對工藝參數要進行合理的重新設定，未考慮到軋件在裙板表面自然制動的時間因素的限制以及動齒運行速度的調節方面的限制產生的綜合影響。

（5）中位的位置相對較低，致使中位分鋼時掛不住鋼，應在使用的過程中進行適當的調節。

3.3 同步軸的原因

（1）同步軸高，中，低位限位接近開關位置發生變化或失效產生裙板位置參數信息關聯發生變化，倍尺軋件下落冷床困難。

（2）同步軸的彎曲變形致使個別裙板與其相鄰裙板的高低位置錯開，同步軸上的部分連接接支撐桿的鎖緊螺母出現松動問題，產生個別裙板與其相鄰裙板的高低位置錯開，產生亂鋼，飛鋼。

（3）同步軸卡阻，引起裙板高低中位置制動問題產生亂鋼飛鋼。

4 控制措施

（1）適時檢測摩擦系數的變化，對變頻輸送輥道的速度進行適時調整。

（2）對分鋼點的位置，拋鋼點位置做好標記并進行監控，適時調整。

（3）加強點檢，檢查機械控制，液壓控制，電器控制情況完好。

（4）對裙板同軸傳動進行觀察，對故障進行恢復處理。

5 總結

在實際的生產中軋制速度應滿足設計冷床裙板制動時間要求；裙板制動周期滿足冷床步進周期的要求；以期實現在連續作業滿足前后工序間的能力匹配。只有針對性的對問題的原因進行分析，找出控制措施并運用于實際生產中，冷床的散亂鋼材就會減少，冷剪切廢也會大大的減少了，相應的不定尺材減少了，冷床亂鋼引起的收集困難產生的軋線停機時間會減少，精整的作業率也會提高。