热镀锌卷尾部塔形缺陷的分析和预防措施.pdf

第32卷第4期
特殊钢
Vol 32. No 4
2011年8月
SPECIAL STEET
August2011?39
热镀锌卷尾部塔形缺陷的分析和预防揹施
岑耀东
(包钢薄板坯连铸连轧厂,包头014010)
摘要通过对热镀锌板卷取过程中产生卷尾塔形的分析,得出卷取张力不匹配和套筒与芯轴打滑是造成卷
尾塔形缺陷的主要原因。通过改造张力卷取机的芯轴,采用恒张力控制和恒扭距控制相结合的卷取模式,优化卷
取张力,有效地避免镀锌板卷尾塔形的产生。
关键词热镀锌板卷尾塔形张力卷取机芯轴扭距控制卷取张力优化
Analysis on Telescoped Coil Defect of Hot Galvanized Strip
and Preventing Measures
(Compact Strip Production Plant, Baotou Iron and Steel Co, Baotou 014010)
Abstract According to analysis on telescoped coil produced during coiling process of hot galvanized strip, it is ob
tained that the unmatched coiling tension and the slip of mandrel in sleeve are main causes to bring about telescoped coil
defect. To revamp the mandrel of coiling tension reel, use the coiling model of constant tension control combined constant
torque control, and optimize the coiling tension are available to avoid the formation of telescoped coil of hot galvanized strip
Material Index Hot Galvanized Strip, Telescoped Coil, Tension Coiling Reel, Mandrel, Torque Control, Optimiza
tion of Coiling Tension
在实际生产中,热镀锌板卷取时随着卷径的增
大,经常会出现尾部塔形缺陷,因这种缺陷不便于储
存和运输,尤其对后续彩涂开卷带来极大困难,只能
降级处理,这将直接影响到热镀锌板的质量和成材
率,给企业带来巨大的经济损失。对于热轧板生产
线,传统方法通过安装侧导板的方法对热轧板的塔
形缺陷进行控制,能起到较好的效果2,但这种方
法难以在热镀锌板卷取中得到应用,这是因为热镀
锌板卷取机的特殊性,再加上热镀锌板较薄,安装侧
导板会损坏带钢边部。
1热鍍錞板卷取塔形缺陷及产生原因分析
在包钢连续热镀锌板的生产过程中,当生产较
图1卷尾塔形形貌
大直径的镀锌成品卷时,极易产生卷取尾部塔形,形
Fig 1 Morphology of telescoped coil
状如图1所示。
电机为生产线正常卷取提供张力。卷取时为了使皮
热镀锌线的张力卷取机为上下可选择卷取,如带接触到芯轴上,上臂或下臂关闭使部分皮带包在
图2所示,卷筒为悬臂式。可卷取的最大钢卷外径芯轴上,给带头一个卷取导向,帮助带钢卷取头几
为1900m,可卷取的最大钢巻质量为28000kg。圈,完成头部卷取后曲柄落下。正常卷取后卷取机
卷筒纠偏横移缸为双动作液压缸,行程±150mm,通过电机扭矩调整卷取张力,进行恒张力卷取
卷取机卷筒由电机通过齿轮减速机传动,卷筒为4
现场观察发现,卷取机纠偏系统正常,带钢在卷
扇形块式,带橡胶套筒膨胀时为全圆形。膨胀方式取成较小直径的成品卷时卷形很好,排除原料镰刀
为旋转液压缸。带套筒直径为508mm和610mm,弯造成此缺陷的可能性3,但是,当生产卷径D
全缩回为444mm,扇形块长度为1800mm,卷取机1200mm的成品卷时,就会持续出现塔形缺陷现象
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特殊钢
第32卷
于芯轴长度比套筒长,套筒有轴向申动的自由空间
而发生轴向串动,如图3(a)所示,这种串动不易被
发现,这就会使带钢在纠偏系统正常的情况下,跑偏
岀现尾部塔形缺陷,此时观察HMI操作画面上的卷
取张力波动范围较大,所以卷取张力不匹配和套筒
与芯轴打滑是造成塔形缺陷的主要原因。
实际生产中为了减少塔形缺陷,常常依靠操作
工手动频繁更改卷取张力,工作量大,出错率高且效
果不明显。
因此,当生产较大卷径的成品卷时,单纯的依靠
图2张力卷取机
恒张力卷取来调整塔形缺陷是无法满足卷形控制要
Fig. 2 Tension coiling reel
求的,热镀锌的卷取控制应在满足卷取机秾定运行
的基础上考虑对卷取张力进行优化设计。
(图1),此时,从HMI画面上观察卷取机实际张力
2改造措施及试验方法
波动较大,用红外线测温枪测试套筒表面温度明显
高于卷取机正常卷取时的温度,说明套筒有相对滑
2.1芯轴改造措施
动摩擦生热的迹象。
为了防止套筒发生串动,对芯轴进行改造。
巻取张力的大小和稳定性是保证带钢卷形整套筒前,在芯轴传动侧加大小合适的胶皮垫片,对套
齐、紧密的基础。热镀锌板的卷取控制是恒张力控筒进行轴向固定,如图3(b)所示,消除了芯轴和套
制,各种厚度规格的张力设定值由张力公式计算得筒之间轴向串动的自由空间。
出,然后汇总到卷取机控制程序巾的二级机数据库,22卷取控制模式的调整
而卷取的实际张力值由卷取机电机实测扭距计算得
生:产实践证明,在卷取过程中,因为卷径小于
到。如果要保证恒张力卷取,随着卷径的不断増加,
200mm时,不易产生塔形,所以,对卷取控制模式
电机的负载增大扭距也会不断增大。由于卷取机芯进行优化调整,在卷径小于1200m时,采用恒张
轴外有胶皮套筒,钢卷卷在套筒上。当扭距大到
力卷取,电机扭距随卷径的増加而增大。当卷径大
定程度,超过套筒和芯轴之间的最大摩擦力,套筒和于1200mm时,调整卷取模式为恒扭距控制,扭矩
芯轴就会出现相对周向滑动,尤其是在芯轴膨胀不大小为1200m卷径时的扭距,随着卷径的増加
完全的情况下,更容易产生这种打滑现象。并且由扭矩保持恒定不变,而卷取张力适当减小,在保证正
自由串动空间
卡板
套筒
轴
减速机
电机
套
胶皮墊片
b)ン芯轴卡板
减速机
电机
图3改造前(a)和改造后(b)芯轴结构示意图
tematics of mandrel structure: (a )before revamp; (b )after revamp