宽幅冷轧带钢连退跑偏影响因素的定量分析研究

冷轧带钢连续退火过程中的稳定性决定了生产的效率和产品质量,而带钢跑偏严重影响了连退工艺的稳定性,这种情况在宽幅带钢的生产中尤为明显,其容易引发限速或断带事故。因此,在生产较宽较薄带钢时,应提高连续退火炉内,尤其是加热段中前期的带钢跑偏控制水平。通过生产试验,研究了宽幅冷轧带钢的板形因素对连退炉内带钢跑偏的影响;采用ABAQUS有限元分析软件,建立了具有复杂板形的带钢与炉辊耦合的有限元动态模型,从炉内工况的角度,对炉内工艺参数对带钢跑偏的影响进行了定量分析。结果表明,对于宽规格带钢,应采用5~10 IU的双边浪模式;炉内工艺参数中张力制度以及带钢与炉辊表面的摩擦状态对炉内带钢跑偏具有明显影响:张力越大、带钢与炉辊表面间的动摩擦因数越大,越不容易跑偏;带钢运行速度虽对单位跑偏量无显著影响,但其能加快跑偏量的积累。因此,在工艺段通过对张力、带钢运行速度的调节,以及对炉辊表面状态的优化,可以提高炉段带钢跑偏控制水平。     

带钢退火关键工艺与产品质量综合控制技术概述

冷轧带钢退火方式有连续退火与罩式退火两种,分析了带钢连续退火与罩式退火生产中的主要技术难题,介绍了在冷轧带钢退火工序所取得的技术成果。首先,从连退机组带钢跑偏、瓢曲与板形方面提出了跑偏因子,瓢曲指数,炉内单元内、外板形等参数,简述了相应的表征模型与预报技术;随后,从连退机组炉内张力与炉辊辊形方面简述了连续退火过程以稳定通板与质量控制为目标的连退炉内张力、炉辊辊形优化技术;最后,以治理罩退机组钢卷粘结为目标,从钢卷装炉角度简述了罩退过程装炉优化技术。在此基础上,叙述了该技术成果实施效果与现场应用情况,典型带钢产品的跑偏与瓢曲缺陷发生率控制在0.3%以内,板形改判率控制在0.08%以内;罩退钢卷产品的粘结发生率控制在0.1%以内,实现了对连退机组的跑偏、瓢曲以及板形缺陷与罩退机组的钢卷粘结缺陷的有效治理,大大提高了退火产品质量,保证了退火工序的稳定生产,提升了产品市场竞争力。     

连退过程兼顾单元工况差异的张应力协同优化设定技术

针对以往现场对于连退张力制度的设定不考虑工艺段内不同炉辊单元之间的工况差异,而认为同一工艺段内所有单元工况相同,造成部分单元出现跑偏与瓢曲以及拉窄与板形失控的问题,在大量的现场实验跟踪与理论研究的基础上,充分考虑到连退机组的单元工况差异问题,以连退机组出口板形最佳及炉内各单元通板稳定性最好为目标函数,同时兼顾带材的拉窄控制,建立了一套适合于连退过程兼顾单元工况差异的张应力协同优化设定技术。在防止拉窄量超差的前提下,保证机组出口板形最佳、瓢曲与跑偏概率最低且所有单元都能够满足控制需求,并将其推广应用到某1550连退机组的生产实践。     

宽幅带钢初始板形及跑偏机理研究

连退炉内带钢的跑偏一直是制约连续退火生产线稳定运行的瓶颈。针对首钢京唐钢铁联合有限责任公司2 230mm连退炉内宽幅带钢跑偏的问题,研究了在不同初始板形下,带钢在炉区的跑偏分布规律,发现在板形缺陷一定的情况下,随着带钢厚度的增加,带钢的横向跑偏量逐渐增加;在浪形横向分布一定的情况下,带钢横向跑偏与浪长呈单调递减关系,与浪高成单调递增关系。可见,改善带钢初始板形质量是减少带钢跑偏、维持稳定通板的重要措施之一。     

1 700 mm平整机薄规格带钢板形缺陷控制研究与应用

为提高某厂1 700 mm罩退平整机板形控制能力,改善薄规格带钢的板形控制质量,以平整机辊型配置优化为基础,对平整轧制力、弯辊力、张力、延伸率等工艺参数进行了优化,并优化了罩退机组对上游产线的板形控制要求,在酸轧采用统一的双边浪板形目标曲线,形成了一整套针对薄规格带钢的板形控制工艺技术,并在生产中得到稳定应用。宽规格带钢板形一检不合格率由11.47%降至1.24%以内,中间规格带钢板形一检不合格率由4.91%降至0.74%以内,窄规格带钢局部浪一检不合格率由95.5%降至8.4%,支撑辊辊型不均匀磨损得到改善,服役吨位提高了30%。     

温度控制对薄规格带钢炉内跑偏的影响

连退炉生产0.5mm厚以下带钢时,炉内带钢跑偏除考虑来料板形、炉辊辊形及粗糙度、炉内带钢张力等因素外,加热段带钢升温速率也不可忽视。原因是炉子热容量大,热惯性大,温度检测和控制存在固有的滞后性,带钢升温速率不能得到有效控制,升温速率过快,使加热段带钢出现微瓢曲,在低张力控制下,带钢出现跑偏。通过采用较为精准的带钢温度PID调节器输出限幅控制方案,提高带钢温度控制精度,降低带钢升温速率,明显改善了薄规格带钢炉内跑偏问题。     

连续退火炉区带钢跑偏原因分析与控制

对河钢集团邯钢公司邯宝冷轧厂1~#连退线发生带钢跑偏情况进行了统计,分析了造成炉内带钢跑偏的主要原因,提出了制定合理的退火炉控制参数、规格过渡及钢种过渡方案,炉内张力和升降速控制方案等措施,实施后带钢跑偏次数从每月29次减少到6次以下,取得了良好的经济效益。     

连续退火过程带钢跑偏模型及其影响因素

针对连续退火过程中带钢的跑偏问题,充分考虑到连退机组的设备与工艺特点,基于跑偏机理引出跑偏因子新概念,建立连退过程带钢内部张力横向分布模型,提出适合连退过程的带钢跑偏量计算模型,定量分析了来料板形、炉辊辊型、横向温差、设定张力、通板速度以及摩擦系数等因素对连退过程带钢跑偏的影响,并将相关理论应用到生产实践,开发出《连退机组通板过程带钢跑偏预报软件》,实现了现场对跑偏的实时预报,预防和控制了跑偏缺陷。     

非接触式板形仪在冷轧连退机组上的应用

介绍了应用于某冷轧厂连退线6辊CVC平整机上的SI- FLAT板形仪的工作原理和使用情况。现场实践表明：SI- FLAT非接触式板形仪通过检测带钢振幅获得板形信息,设备自身对测量结果准确性影响较小。在检测过程中,带钢与测量元件不接触,避免了对带钢表面质量的影响。因此,更适用于高端汽车家电板生产线。同时,针对SI- FIAT板形仪存在的薄板板形检测失效、厚板下表面划伤、目标曲线单一等问题,进行了设备改造和参数优化,进一步提高了板形仪的使用效果。     

新钢连退炉内张力控制优化

针对新余钢铁集团有限公司连退线存在的炉内张力控制难度大、薄规格带钢的高速运行不稳定等问题,分析了连退线在生产薄规格带钢时炉内张力波动,适应性差和相邻道次张力差增大的原因,提出并运用了减小炉内张力波动、优化张力调节器限幅控制、优化炉辊负荷平衡控制、优化张力检测等张力控制优化方案,尤其是与速度成比例的张力调节器限幅控制方案。通过优化方案的实施,提高了不同炉况炉内张力与带钢速度和温度的适应性,减小了对张力设定值适应性的要求,同时炉辊与带钢的打滑及带钢跑偏问题得到了明显改善,薄规格带钢在炉内可以300 m/min以上的速度稳定运行。     

冷轧超高强钢退火板形优化技术研究进展

简要介绍了连续退火机组的设备配置及发展概况,分析了连续退火机组冷轧超高强钢板形改进方向。针对板形问题,在退火过程板形演变机理分析基础上,从连退机组加热区板形优化、冷却区板形优化、平整区板形优化、张力制度优化、炉辊辊型优化等方面综述了目前超高强钢退火板形优化技术的发展情况。指出了来料板形、退火张力、退火工艺、快热快冷技术、沿带钢宽度方向温度均匀性、炉辊辊型、平整工艺等对连退机组板形的影响,为掌握超高强钢连退过程板形控制关键工艺技术、提升企业核心竞争力起到了重要的指引作用。最后还对连续退火的发展趋势进行了展望。     

冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢褶皱缺陷成因分析及控制措施

针对冷轧连退炉内薄宽规格深冲带钢易出现褶皱缺陷的问题,分析了炉辊凸度对带钢褶皱缺陷的影响,通过带钢临界张力计算公式推导出了炉辊危险系数计算公式。结果表明:炉辊凸度越大,炉辊危险系数越大,带钢越易出现褶皱缺陷;经危险系数计算公式,可快速判断炉辊凸度值是否合理,将炉辊预判凸度值带入危险系数计算公式反复验证,可以快速获得合适的炉辊凸度值,避免褶皱缺陷的出现,提高了褶皱缺陷控制效率。     

1420mm连续退火机组加热炉燃烧调整及参数优化

宝钢1420mm连续退火机组加热炉生产品种多，带钢规格薄，运行速度快，通过调整加热炉主煤气烧嘴和主空气烧嘴，以及对不同空燃比条件下的燃烧参数进行优化，保证了带钢在加热炉内快速均匀升温并可快速满足变品种、规格时所需要的退火制度。     

退火炉内带钢拉伸失稳与屈曲失稳分析

本文分析了带钢在退火炉内瓢曲失稳与拉伸失稳的原因,其与炉区张力、炉辊辊型、带钢规格及材质有关。对于厚窄带钢容易发生拉伸失稳,而薄宽带钢容易发生瓢曲失稳。同时,推导了带钢失稳临界应力公式,并提出了相应措施,使带钢断带由5次/a降低至2次/a。     

攀钢镀锌/退火两用机组的带钢跑偏控制

攀钢新钢钒股份有限公司冷轧厂1号热镀锌机组在进行连续退火炉两用机组（镀锌/退火）改造过程 中在,炉内只设置了1套纠偏系统,造成生产中带钢跑偏严重,通过将新增热张力辊的1号辊改造成手动纠偏辊后,实现了水平炉与立式炉之间的带钢纠偏控制,使机组顺利投产。介绍了手动纠偏辊的设置、功能、原理和实际操作方法。