粗軋鐮刀彎調整控制方法

鄭志斌，查樟根，黃 爽

熱軋1580生產線粗軋區域包含的主要壓下設備有：定寬機、E1R1二輥軋機、E2R2四輥軋機。粗軋區域主要作用是為精軋輸送板型良好的中間坯，而中間坯的板型主要包括三個方面：頭尾鐮刀彎、頭尾扣翹狀態、寬度方向楔形。本文著重介紹粗軋中間坯鐮刀彎的調整方法。眾所周知，粗軋在生產過程中，造成板坯鐮刀彎的原因有很多，本文中也有簡要敘述，但作為操作人員，最直接的鐮刀彎控制方式就是調整平輥的水平輥縫，即液壓調平值。在實際的生產中，由于品種規格、設備狀態、新舊軋輥等等因素，導致軋制狀態頻繁變換，所以調平的手法也要隨時變化。下面就對不同情況下的鐮刀彎狀態，而對應的不同的調平手法進行逐一闡述。以達到提高中間坯鐮刀彎命中率，改善成品板型，提高產品成材率的目的。

1 粗軋鐮刀彎的影響因素

影響粗軋鐮刀彎狀態的因素主要有：來料因素、軋輥因素和設備因素三個方面。下面分別對這三方面的因素進行簡要的介紹。

1.1 來料因素

來料因素包括：板坯溫度不均、板坯楔形。

（1）板坯溫度不均：由加熱爐原因造成的，如升降溫過快，冷熱坯混裝，燒嘴堵塞等；由粗軋原因造成的，如除磷水嘴堵塞，軋機輥道工藝水漏水等因素導致的板坯兩側溫降不一致。

（2）板坯楔形：主要是在澆注時造成的尺寸缺陷，而楔形指的是寬度方向的厚度不均。

1.2 軋輥因素

軋輥因素主要指軋輥表面兩側摩擦系數不一致、軋輥磨削不完善，氧化膜等原因造成的軋件在軋制時打滑，兩側延伸不均。

1.3 設備因素

設備因素包含的種類較多，比如設備對中度（側導板對中度，錘頭立輥對中度，平輥中心線與輥道中線一致性），軋機兩側剛度，機械壓下彈跳，軋機間隙值，輥道水平度等等。

1.4 外部因素

比如軋制計劃的編排不合理，相鄰鋼種差異較大，也會對鐮刀彎產生一定的影響。

2 控制措施

（1）優化加熱爐工藝制度，完善燒鋼流程，盡量避免冷熱混裝，保證在爐時間，減小兩側溫差。改善粗軋封水效果，減少對由漏水造成的不均勻冷卻；加強日常檢查，對堵塞的水嘴要及時清理。

（2）嚴格把關來料尺寸精度，對超過規定范圍的板坯禁止入爐。發現問題及時反饋給相關工藝負責人，嚴格把控板坯尺寸，保證滿足下游工序生產要求。

（3）優化軋輥磨削制度，增加軋輥粗糙度，同時避免R1R2兩臺軋機同時更換新輥使用。

（4）優化二級壓下負荷分配，對易發生打滑的道次適當減小壓下量。

（5）加強對軋制過程中AGC（液壓壓下）和EGC（電動壓下）監控。觀察兩側AGC液柱變化，保證AGC兩側響應時間同步；觀察兩側EGC位置，EGC有偏差時，及時做好清零工作。優化壓頭和油壓兩種壓力檢測方式，使兩種測壓方式對軋制狀態的影響不會有太大差別。

（6）完善對中設備的標定方法措施，規范標定周期制度，對SSP錘頭、E1、E2增加中線調整功能，便于軋制過程中及時調整。利用檢修時間及時調整不滿足要求的對中設備，已保證關鍵設備的功能精度。

（7）優化軋制計劃的編排。從目前來講，生產的鋼種增多，規格也日益繁雜，要保證軋制的穩定性，鋼種規格在過渡時要盡量平穩，不要有太大跨度。再通過相關數據匯總、分析及長期的經驗總結，結合現場生產實際和備輥情況，制定更加合理軋制計劃。

3 常見的鐮刀彎類型

簡要敘述一下常見的中間坯鐮刀彎各種形態，大致分為六種：

（1）C型鐮刀彎：是指中心線曲線彎向一側（OS側或DS側），頭尾方向一致且彎曲度接近。

（2）頭部硬彎：是指中心線曲線頭部彎向一側（OS側或DS側），尾部基本平直的狀態。

（3）尾部硬彎：是指中心線曲線尾部彎向一側（OS側或DS側），頭部基本平直的狀態。

（4）S型鐮刀彎：是指中心線曲線頭部彎向一側、尾部彎向另一側形成類似S型的彎曲狀態。

（5）整體跑偏：是指中心線曲線較直，但整體偏離軋制中心線。

（6）不規則曲線：是指板坯中心線彎曲較多，呈現不規則形態。

4 調平原理

鐮刀彎的產生主要是由于板坯兩側長度延伸不均勻，延伸較長的一邊會擠壓延伸較短的一邊，從而表現出板坯頭尾向延伸較短的一側傾斜，這就是通常所說的鐮刀彎。液壓調平的原理是通過調整軋機操作側（OS）和傳動側（DS）兩側液壓缸伸出和縮回，以達到調整平輥水平輥縫的目的，通過水平輥縫的變化控制軋件兩側厚度，兩側厚度的不同導致兩側長度方向的延伸不均勻，從而將軋件已出現的鐮刀彎進行有針對性的修正，即鐮刀彎控制。軋機的實際控制方式為，下輥保持水平不動，上輥通過兩側HGC液壓缸一側伸出而另一側縮回形成類似于蹺蹺板的運動形式，實現水平輥縫的調整。京唐熱軋1580生產線粗軋控制臺面上的液壓調平按鈕都是以操作側為基準值，即抬起按鈕代表的是操作側HGC縮回，輥縫抬起；同時傳動側HGC伸出，輥縫下壓。而壓下按鈕所起到的作用與抬起正好相反。

圖1 輥縫調整示意圖

5 水平值調整方法

5.1 C型鐮刀彎的調整方法

C型鐮刀彎是指最普通的操作側鐮刀彎或傳動側鐮刀彎，調整方法一般只需要在不影響板坯楔形狀態的前提下整體加大或減小水平值，不需再進行道次間的調整，手法比較簡單直接。比如操作側鐮刀彎，鐮刀彎的表象證明板坯操作側的延展小于傳動側，則只需將水平值下壓，即操作側輥縫下壓，傳動側輥縫抬起，從而增加板坯操作側延展，以達到兩側延展一致；如傳動側鐮刀彎，則將水平值抬起。

5.2 頭部硬彎的調整方法

頭部硬彎指的是中間坯頭部有彎而尾部平直的鐮刀彎型式。

頭部硬彎調整方法一般只需要整體修改水平值，不需道次間調整，即頭部偏傳動則加大水平值，偏操作減小水平值。當然由于尾部狀態平直，一味地加減水平值，很容易造成尾部向反方向偏移，形成頭部平直而尾部偏移的尾部硬彎狀態。如遇此種情況，可通過修改前幾道次水平值，在末道次軋制前再修改終軋水平值的手法加以控制。比如（圖2）所示的頭部傳動側硬彎、尾部平直的狀態（假設此種狀態時水平值為0），便可通過加大初始水平值（假設初始值為0.5），而末道次將水平值減小（假設終軋值為0.2），注意使用此種手法切記終軋值不能小于之前狀態的水平值（水平值0）。這樣既達到了調整頭部傳動側硬彎的效果，又保證了尾部的平直狀態不會受太大影響。

圖2 頭部硬彎

5.3 尾部硬彎的調整方法

尾部硬彎指的是中間坯頭部平直而尾部有彎的鐮刀彎型式。

尾部硬彎的調整不能通過單純地修改整體水平值進行改善，必須使用調整終軋值的手法。比如（圖3）所示的頭部平直、尾部操作側硬彎的狀態（假設此種狀態時水平值為0），可通過加大初始水平值（假設初始值為0.3），而末道次將水平值減小（假設終軋值為0），此時注意終軋值要盡量等于之前狀態的水平值（水平值0）。反之如果是尾部傳動側硬彎，則減小初始水平值，再將終軋值加大，終軋值盡量等于之前狀態的調平值。這樣既保證了頭部狀態的穩定，又能將尾部的操作側鐮刀彎調整平直。

圖3 尾部硬彎

5.4 S型鐮刀彎的調整方法

S型鐮刀彎指的是頭尾偏向相反，形成類似S型的曲線，如（圖4）。

圖4 S型鐮刀彎

調整S型鐮刀彎的同時還要注意板坯楔形的控制。調整S彎要掌握一個原則，即終軋值決定頭部狀態，而初始值與終軋值的差決定尾部狀態。尾部偏操作則下壓終軋值；尾部偏傳動則上抬終軋值，偏差越大則初始值與終軋值的差的絕對值越大。所以在調整S彎時，首先要找到能夠控制頭部平直的終軋值，例如（圖4）的S彎（假設當前水平值為0），頭部傳動尾部操作，先要確定終軋值一定大于當前的水平值（假設終軋值為0.4），以達到頭部平直狀態，而且為了控制尾部狀態，還要將初始值繼續加大（假設初始值為0.8），從而在末道次時減小終軋值到已計算好的穩定頭部的水平值（終軋值為0.4），這樣初始值與終軋值就形成了（0.8-0.4=0.4）的差值，此差值就是用來控制尾部狀態。照此手法控制便能得到頭尾鐮刀彎平直的中間坯。

5.5 整體跑偏的調整方法

出現整體偏移（圖5），多是由于對中設備不正導致，所以首先需要調整對中設備，側導板不能隨時調整，但E1E2立輥均有對中調整功能，可通過調整立輥對中度改善，如無效果則可重新標定出口測寬儀，保證檢測設備正常。

圖5 整體偏移

一般造成板坯傾斜進入軋機的原因是，側導板、立輥與平輥中心線不一致或輥道跑偏，板坯經側導板對中后，在咬入立輥時頭部跑偏一側，導致板坯整體傾斜進入平輥，軋后板坯便會出現整體傾斜，甚至還會出現尾部硬彎。出現傾斜軋制時，首先檢查側導板與立輥對中度的一致性，若側導板對中正常，依然出現類似中心線偏移曲線，則需要利用檢修調整輥道標高。

5.6 不規則鐮刀彎的控制方法

出現不規則鐮刀彎的因素有很多，如溫度不均、冷卻水不均、對中不良等等，關于這些原因本文開頭有所敘述。在實際生產中，常見于換輥后1～2輥期內，由于輥面摩擦系數不夠，導致板坯在軋制過程中單側無規律打滑，調整水平值也無明顯效果，如（圖6）所示。

圖6 不規則鐮刀彎

解決這種鐮刀彎不能再依賴于水平值的調整，既然根源在于軋輥打滑，那就要想辦法緩解打滑情況。緩解打滑的方法一般有：提高板坯溫度、降低軋機速度、減小打滑道次負荷、關閉打滑道次除磷水、修改軋制模式。采取以上措施以達到緩解打滑的效果，鐮刀彎會有明顯改善。

6 結語

從鐮刀彎產生原因分析來看，坯料楔形、軋機牌坊剛度、機架間隙、側導板和錘頭對中性、輥型合理性，溫度分布均勻性等對鐮刀彎都存在一定的影響，而這些都只能由工藝人員一步步逐漸優化，且軋制模型優化需要更長時間研究才能解決。而在實際的生產過程中我們只能依靠精細的調平手法，來保證軋制狀態的穩定，所以在日常多總結歸納，不斷精進我們的調平手法才是工作的重點。調平手法雖看似多樣，但歸結起來就是首先控制軋機打滑，然后根據上一塊或道次間鐮刀彎的變化趨勢，找到規律，給出合理預判。終軋值決定頭部狀態，終軋值與初始值的差值決定尾部狀態。依此調整可有效改善中間坯的鐮刀彎狀態，得到板型良好的中間坯。