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1、浅谈冷轧带钢断带原因及防范措施摘要：在冷连轧生产中,断带是一种常见事故,发生断带事故会直接导致生产线停机,作业率下降,同时事故部位带钢成为废品,酸洗部位产品质量降级,当发生严重断带事故时,还会造成轧辊粘钢、爆辊,增加轧辊消耗。所以对此进行原因分析和提出解决措施。关键词：冷轧；断带；原料缺陷；跑偏1.前言 通过对生产线连续三个月的跟踪观察、数据收集、总结归纳，得到以下关于轧机断带的原因。并且就原因逐条列出解决措施，与读者共同探讨，相互交流以便找到更加有效的解决方法。无论是对工艺的优化，还是对设备的改进。2原因分析2.1来料缺陷（1）热轧过程中带钢原料厚度不均，原料板型有严重的边浪或中间浪。冷轧时
2、浪型处易形成折叠，折叠处剧烈变形造成断带；（2）热轧时氧化铁皮未除干净，压入带钢表面，酸洗不掉，冷轧时氧化铁皮黑点便扩展延伸呈黑色状，带钢表面形成凹坑，凹坑部位在轧制过程中受拉应力。当拉应力及附加延伸超过轧件的强度及延伸率时，造成带钢断带；（3）在酸洗过程中存在严重的欠酸洗、过酸洗。欠酸洗有氧化铁皮压入形成凹坑，过酸洗使带钢表面产生小孔，使带钢的塑性降低。在冷轧过程中，塑性低的部位被拉断造成断带；（4）酸洗来料最主要的缺陷是带钢边部有锯齿边(也叫啃边)，产生原因有：圆盘剪剪刃使用时间较长、剪刃间隙太大、剪刃磨损不均、剪刃上有缺口造成等。有此缺陷的带钢会产生应力集中，在冷轧过程中随着厚度逐渐减薄
3、，加工硬化，变形抗力增加，钢材的塑性和韧性下降。在大张力的作用下，带钢有裂边的地方应力瞬间增大，撕裂带钢。2.2轧件跑偏（1）来料厚薄不均；（2）轧制中突然出现边浪，没有及时调节，导致压偏跑偏；（3）酸洗卷取张力过小，使得上料到轧机开卷机时张力太小，致使带钢轧制时产生偏移；（4）轧制过程中带钢不在轧制中心线上轧制，与卷取机中心线不对中，作用在带钢两边轧制压力不均衡，促使带钢朝一边倾斜；（5）卷取机与轧辊轴线不平行，带钢不能均衡卷取。23轧制规范不合理造成断带冷轧工艺中压下量的分配应考虑电机功率允许范闱。还应考虑设备能力和设定速度、轧辊强度、原料和成品尺寸等；由于初道次带钢塑性较好压下率尽量大一
4、些，单位张力取得较小。随累计压下率增加，加工硬化加剧，压下量分配较小，单位张力取得较大一些。但是在初期轧机调试时，对轧制规程的计算和张力计算、分配不合理，一1，造成板型不良，以致断带。24电气控制系统故障（1）为了保证轧制正常和设备运转正常，电气设备控制系统有许多联锁条件和保护设备位，电机的极限值控制。如果突然某个联锁条件不满足、轧机就会自动停车，在停车前几秒钟造成张力波动或张力消失发生断带；（2）测厚仪故障：在轧制时测厚仪所得值波动较大，轧机调整液压压下缸的伺服阀根据测厚仪测出结果反馈，到计算机进行闭环控制调整，误差较大时，造成压下缸向下压断带钢而发生断带；（3）测速仪故障：在反穿带时乳化液
5、薄膜阀关不严液体喷到镜头上，测不到速度，张力无法计算，导致失张断带；（4）电机电流和轧机的轧制力超过一定的极限值造成主传动跳闸造成断带。25操作失误和不当（1）由于操作人员在轧制过程中调整轧制力使厚度达到目标要求过大导致轧断，调整弯辊力值不适合导致轧漏断带；（2）轧制时板型突然出现中间浪和边浪时，没有及时调节弯辊力，导致压偏、压漏断带；（3）主操作工在轧制力生效时，设定轧制力过高，在轧机启动一瞬间压断带钢发生断带；（4）来料有溢出边，在高速轧制时，或开卷机CPC对中反映不灵敏时应降速，但操作工未降速；（5）带钢压着轧制力，没有抬就点动机架导致点漏、点断带钢；（6）前道次由于事故停车再启动时，钢
6、卷某处厚度波动较大，后道次轧制时未计算圈数或抬压下造成断带等。 26轧机振动 轧机振动一般发生在高速轧制薄带钢时，由于轧机振动，带钢厚度产生波动，局部张力失控，当波动超过一定极限时，造成断带。轧机振动的原因有：（1）穿带时钢板进入钳口未卷平，致使轧件抖动较大；（2）轧制速度较高，成品厚度薄；（3）成品道次的轧制力较低，带钢前张力较大；（4）润滑情况太好或太坏，工作辊使用时间较长，粗糙度不够，支撑辊有损伤，轧辊轴承和轴承座之间的间隙较大等。27液压和机械系统故障在轧制过程中液压系统泄漏和伺服阀的堵塞造成AGC系统的工作压力不正常，使厚度波动较大发生断带；张力辊和卷取机工作不正常自动停车，也造成瞬
7、间张力丢失和变大，拉断带钢。3解决方法和防范措施 31如何预防来料缺陷的措施（1）检查热轧卷外形质量，带钢不能有较大边浪和中间浪，否则挑出，特别标注轧制时速度不得超过150m/min；（2）检查热轧卷外形尺寸和表面质量，发现问题及时处置；（3）酸洗机组加强酸液浓度检查，保证酸洗生产正常，防止过酸洗（如果正常生产中，因为突发故障造成停车，应当结合维修人员，了解停车时间长短，决定是否排除酸槽中的酸）、欠酸洗；（4）酸洗圆盘剪工序要按剪切厚度控制剪刃间隙、重迭量，发现问题及时调整；（5）酸洗机组针对来料质量缺陷做好记录，反馈到轧机以便于轧机在轧制时酌情处理。32如何解决轧制时轧件跑偏（1）保证来料厚
8、度尺寸精度在公差范围内； （2）起车时机架人员确保带钢在机架中心线位置，防止起车的跑偏；（3）对入口纠偏引起的跑偏，现已对各线加装4#、5#纠偏限位报警装置，在生产过程中务必投入使用；（4）正常轧制中机架出现双边浪现象，在弯辊力达到最大值时，尽量使双边浪（操作侧和传动侧）起浪大小相似，防止单边起浪大导致压偏机架内跑偏和轧漏；同时如果弯辊调节后，板型依旧不好，最好更换轧辊辊型（凸度），更改压下分配（减小该机架的压下量，分配到其它机架）；（5）开车过程中主操一定要注意张力的变化，如果张力变小，抬下机架的轧制力，否则易造成失张，导致跑偏；（6）对部分起车时可能压偏的问题，起车可以先将此架轧制力少压，
9、等起车后在慢慢压倒设定位置；（7）轧机停车三天以及三天以上，再起车时，必须对所有机架先进行校辊，且开车前对轧辊进行预热半小时以上，使得轧辊产生适宜性；（8）轧辊：由于轧辊磨削后有严重的锥度，使得压下校正不了，在轧制过程中增加了操作工调节难度，轻者会产生严重一边浪造成板形缺陷，重者造成带钢跑偏断带，发现此类现象时最好对辊进行更换。33如何解决轧制不合理的断带针对轧制规范不合理，随着调试轧制过程、多种规格的调试轧制，应对相同规格轧制规范、轧制力计算、分配和张力计算、分配数据，应保存下来对比，通过下道工序(镀锌和平整机组)的质量信息反馈来优化轧制规范、压下规程，稳定板型，防止断带。3.4如何解决电气
10、控制系统故障造成的断带（1）电机掉电，此类现象主要发生在夏季，天气较为炎热，电机的工作温度高，降温没有及时有效，导致电机元件自动保护切断工作状态，进入休眠，多半只要进行电机工作状况复位就能达到解决该问题的效果；另一种连续性某机架掉电，即复位后一小时内又发生掉电，多是由于电路板奈热性能降低，此时最好进行电路板的更换； （2）轧制时应对测厚仪（测速仪）的运行情况进行检查，按操作规程每8小时校正一次测厚仪；（3）轧制时应注意主传动的各电机的电流值，以防超过保护极限值跳闸停车。发现有异常现象应及时通知电气控制系统的负责人，尽量把隐患消灭在萌芽状态；（4）索尼磁尺（传感器）调零报警，需要进行复位，同时最
11、好在机架处对索尼磁尺清零复位，再重新进行无钢校辊。3.5如何解决操作失误造成的断带（1）操作工之间应互相学习，提高操作技术水平，特别是对本岗位的按钮和按钮位置做到心中有数；出现紧急情况时，应做到忙而不乱，操作时应确认到位，了解本岗位操作按钮、设备的性能和调整范围，养成良好的操作习惯，针对不同的问题制定出不同的解决方法；（2）主操工应对轧制规格的每一道次轧制力设定做到心中有数，设置轧制力时不能过大；（3）在轧制的来料带钢有缺陷和CPC对中反映不灵敏时，应降速轧制；（4）轧制中途停车要抬轧制力的情况记录当时的一级参数，特别是辊缝、张力、轧制力，再起车时直接压到参数值附近。 3.6如何解决轧机振动造
12、成的断带（1）先通过升速或降速，避开震动多发的速度区；（2）增加震动机架的前张力、减小震动机架的后张力或减小震动机架的压下率来缓解机架震动；（3）在微调没有效果时，带张停车，再起车，使得各机架张力在停车时有个自动的拉缩过程，进而达到张力再次平衡；（4）在前面的方法都没有效果时，可以尝试更换工作辊，注意检查支撑辊压轧制力转动情况；（5）开卷剪切人员将带头锈蚀严重的部分剪除；（6）对到周期的轧辊进行及时更换，避免由于轧辊使用时间长导致粗糙度不够而造成的振动；（7）轧制薄带时避免高速，穿带操作时尽量将进入钳口带钢卷平，尽量将成品道次轧制力和变形量分配合理，对张力分配按情况而定，机械润滑应有专人负责检
13、查，严格执行换辊制度，磨辊厂应对轧辊轴承和轴承座勤检查、勤清洗，尽量消除轧机振动，保证轧机的正常运行。3.7如何解决液压和机械系统故障造成的断带轧制时操作工应配合轧机液压工密切注意传动系统、AGC系统压力变化和液压伺服阀的工作情况，发现异常情况及时向液压工反映处理，以免发生事故。时刻注意张力辊和卷取机运转情况，发现异响和不正常情况及时停车，向点检工反映及时处理。4. 取得的效果分析4.1表格对比分析5月份一共断带190次生产线一线二线三线四线五线六线七线八线断带次数147202924103029断带原因跑偏断带机架震动原料缺陷焊缝断带轧辊因素起车断带板型不良电气故障变规格前滑报警漏油一线断带次
14、数1二线断带次数211914281三线断带次数1915112四线断带次数12121112五线断带次数2194341六线断带次数112231七线断带次数5253242232八线断带次数3211421336月份一共断带86次生产线一线二线三线四线五线六线七线八线断带次数426141685013断带原因跑偏断带机架震动原料缺陷焊缝断带轧辊因素起车断带板型不良电气故障变规格前滑报警一线断带次数113二线断带次数21107251三线断带次数64211四线断带次数9131五线断带次数232六线断带次数23七线断带次数八线断带次数22461 五月份各线断带情况柱形图六月份各线断带情况柱形图 从开始使用上述预
15、防措施起，对比分析五、六月的断带情况明显可以得到以下几点：(1)相比较而言，六月份断带明显少于五月份;（2）生产线操作人员态度认真，起车前认真点检设备,减少了许多因为设备原因导致的断带；（3）对带头尾加强了检查工作，以及及时的沟通，减少了原料导致的断带；（4）掉电现象、漏油现象，电工和钳工做好了降温和冷却工作，降低了这些原因带来的断带。4.2图片讲解分析（1）压痕断带 特点：断面处明显较深痕迹发生点：带张停车再起车瞬间、刚压轧制力起车中某机架轧制力突然变大等。应对措施：带张停车前，要求主操注意轧制力的变化，做到心中有数，调节好压下量，再起车时减小该机架的轧制力，刚压轧制力起车的时候，上班的辊缝
16、值做参考，压到该值附近，观察厚度情况再做调节。 （2）板型不良 特点：板面边部有浪型或者中部有条形鼓起 发生点：原料原因、轧制参数不适合、辊型不好、漏油等。 应对措施：降低轧制速度，注意调节轧制力、弯辊力（操作人员都应该知道怎么调节，在此不细说），以上都做后效果不好，就检查机架是否有漏油，同时更换轧辊。（3）夹杂断带 特点：板面有细小的裂纹或孔发生点：一般在原料的带头尾、原料卷中的边部。应对措施：对每一批次的原料要严格检验，同时重点关注钢卷的头尾部分。（4）延展不良 原因：热轧时氧化铁皮未除干净，压入带钢表面，酸洗不掉，冷轧时氧化铁皮黑点便扩展延伸呈黑色状，带钢表面形成凹坑，凹坑部位在轧制过程
17、中受拉应力。当拉应力及附加延伸超过轧件的强度及延伸率时，造成带钢断带。应对措施：加强原料的清洗，特别是铁锈严重的料，同时对该种料进行低速轧制，视情况改轧制规格。（5）原料硬块导致的轧后孔洞断带 原因：原料处存在缺陷，如硬伤、杂物等，在经过机架轧制后硬伤、杂物脱出，留出空隙，变成孔洞，由此撕拉断带钢。应对措施：严格检查酸洗来了，发现硬伤或杂物，必须切除。（6）原料重皮导致的断带 重皮在原料上比较容易看出，可以对此类原料统计后，统一安排轧制，限制轧制速度，头尾部分可以视情况进行剪切。（7）边部缺陷导致的断带 原因：酸洗来料存在的缺陷，带钢边部有锯齿边、缺口、重叠等，产生原因有：圆盘剪剪刃使用时间较
18、长、剪刃间隙太大、剪刃磨损不均、剪刃上有缺口造成等。有此缺陷的带钢会产生应力集中，在冷轧过程中随着厚度逐渐减薄，加工硬化，变形抗力增加，钢材的塑性和韧性下降。在大张力的作用下，带钢有裂边、裂口的地方应力瞬间增大，撕裂带钢。应对措施：在原料头尾处，就剪切掉；在原料钢卷中部，用月牙剪剪切。（8）支撑辊转动异常或不转导致的断带 特点：断面呈Z字型，从板面看不出其它影响断带的可能发生点：穿带起车中、低速轧制中、停车起车应对措施：碰见此种情况，要严格检查轧辊，因为有时候只是转动异常，还没有到磨平那么严重，所以要求检查人员检查仔细，到位。（9）联轴器窜动导致的断带 此种情况比较特殊，跟踪记录断带以来只发生
19、过一次，是2011年8月20日轧机八线3#机架，在起车的时候连续发生两次这样的断带，校辊、检查轧辊都做了，依然没有解决该问题，最后是点动机架才发现是上中间辊万向联轴器窜动。列出此种断带，只是给广大读者作为参考。（10）跑偏断带 原因：原料厚差大、机架存在偏压、大边浪压偏、辊型差等。应对措施：详见本篇（32如何解决轧制时轧件跑偏）。5结束语通过对断带的分析，找出了断带原因，制定了相应的解决方法和防范措施。不断的验证这些方法和措施，既加速了冷轧调试进度，也为冷轧薄板顺利投产、起到了有效的作用。参考文献1傅作宝 冷轧薄钢板生产. 北京:M冶金工业出版社,2005.2曲 克 轧钢工艺学. 北京:M冶金工业出版社,2004.3赵家骏，魏立群冷轧带钢生产问答北京:M冶金工业出版社,2004.4 严开龙,李宏洲. 马钢冷轧轧机断带原因的分析与对策.安徽 :M 冶金工业出版社，2006.
