热轧带钢卷取塔形的分析和解决措施

【摘要】针对热轧带钢卷取过程出现的塔形问题进行了析；简述了卷取塔形产生的原因及采取的措施，从而改善钢卷卷形，提高成材率和经济效益。

【关键词】热轧 塔形 镰刀弯

一、前言

1580分厂自投产以来头尾塔形较为严重，尤其是薄规格带钢，头尾塔形超标，主要产生以下问题：

塔形卷需要手动切除内圈和外圈，处理后仍然不合格还要上平整进行重卷。处理塔形卷不仅增加了吨钢成本，而且切除内圈和外圈后还降低了热轧的成材率；塔形卷在吊运过程中问题频现，容易出现破边和吊装困难问题，不仅影响公司形象，而且还增加了质量异议的数量，造成不必要的损失；塔形卷在装运过程中，由于内圈和外圈突出，容易造成打包带断裂，形成松卷；

二、塔形卷的描述及成因

（一）塔形的描述

卷取区域的塔形，根据其发生位置，主要分为以下三种类型：

内塔形：其特征是在钢卷内圈5-10圈的范围，带钢向一侧急剧跑偏，内圈呈现塔状。起因是带头存在镰刀弯，在头部进入卷取机时已偏离中心线，被侧导板强制性纠偏后，钢带又重新回到中心线，头部必然出现塔形。

层间塔形：其基本形状是钢卷中间部分的带钢向两侧交叉跑偏，整个钢卷侧面不平整。

外塔形：其特征是最外圈的5-10圈范围内，带钢向一侧急剧跑偏，外圈呈现塔状。尾塔形的产生也是由于尾部镰刀弯，导致钢带尾部偏离中心线，从而出现尾部塔形。

（二）塔形的形成原因

通过对1580塔形卷的跟踪和对其PDA曲线进行分析发现导致内塔和外塔产生的主要有以下几方面原因：

二级设定SG开口度为粗轧出口宽度的最大值+offset值，这个数值基本比带钢目标宽度热态值大了30-40mm，操作侧SG为位置控制，驱动侧SG为压力控制，当SG设定由位置控制转换到压力控制时，OS侧SG保持设定不变，OS侧SG往DS侧挤压带钢，行程都在30mm以上，这种情况下如果带钢头部要是存在偏OS侧镰刀弯时很容易出现OS侧内塔超标；

卷取SG由位置控制转压力控制时调整时间较长基本都在1.5s以上，如果卷取12m/s的，SG调整结束后已经有18m左右（约8圈）的带钢进入卷取机，当带钢头尾存在较大镰刀弯时肯定会出现头部塔形，但是时间太短容易造成SG超调，夹住带钢；

一次二次短行程设定偏大，目前都是用一级数据，操作工设定一次短行程基本在40-50mm，二次短行程40mm，因为1580卷取薄规格较多，带钢头部不可避免出现镰刀弯，为了防止镰刀弯较大SG夹钢，操作工一直没使用二级设定；

带钢头尾镰刀弯，头尾镰刀弯超标容易导致内塔和外塔超标。

三、塔形卷的解决措施

（一）侧导板的短行程时序的修改

卷取机入口侧导板在卷取入口夹送辊前，其作用是对带钢的头部进行对中和卷取过程中都对带钢起着导向的作用，适当的侧导板开口度控制可以避免带钢在卷取入口处左右游动，同时又保证带钢与侧导板之间一定的间距，避免侧导板对带钢边部的擦伤破边现象。

在带钢进入侧导板区域之前，带钢头部两侧处于一种无约束的状态，同时带钢头部也可能存在一定的“镰刀弯”或“跑偏”，因此侧导板开口部不可以设置得太小，但是带钢头部是否能以对中的状态进入夹送辊，将对带钢内圈的卷形起着极为重要的作用，为解决这一问题，在带钢导入夹送辊的过程中使用到了头部一二次短行程控制。当F1咬钢时，二级为卷取一级下发SG开口度设定，其开度为：带钢宽度+OFFSET值+第一次短行程值A+第二次短行程量B。

程序修改前，一级设定一次短行程时序为卷取前HMD检得，二次短行程为带钢头部过PR，当DCLRON后SG开始执行压力控制，通过实际观察发现，SG二次短行程和压力控制来得较晚，经常出现十几圈的内塔，因此针对内塔问题对卷取SG短行程时序进行了修改，其中一次短行程时序没变，二次短行程时序修还为HMD检得后3m执行二次短行程，压力控制修改为带钢头部过PR3m后由位置控制转为压力控制。

通过对SG时序的优化，内塔圈数较原来基础上可以减少3圈左右。

（二）SG二级设定的优化

二级设定SG开口度为粗轧出口宽度的最大值+offset值，这个数值基本比带钢目标宽度热太值大了30-40mm，操作侧SG为位置控制，驱动侧SG为压力控制，当SG设定由位置控制转换到压力控制时，OS侧SG保持设定不变，OS侧SG往DS侧挤压带钢，行程都在40mm以上，这种情况下如果带钢头部要是存在偏OS侧镰刀弯时很容易出现OS侧内塔超标。

针对以上问题，二级修改SG开口度设定，设定值由原来的粗轧R2出口末道次最大宽度修改为PDI目标宽度+OFFSET值。OFFSET值根据不同的宽度和厚度进行设定，范围在15mm-30mm。

对比可发现，修改二级设定后，SG对中效果明显好于修改前，通过此次改动可以减小内圈塔形20-30mm。

四、结束语

卷取区是热轧主轧线的最后一道工序，卷形是该区域最重要的控制指标，卷形的不良不仅仅影响到运输及后续的生产，而且还影响京唐公司的形象。对于热轧部自身来说，卷形不好还要通过切除或者上平整线进行重卷，增加了生产成本和平整线的生产压力，同时也影响了产品的成材率。通在采取以上的措施后，热轧1580的塔形超标的缺陷卷逐渐减少，对今后热轧的塔形控制具有非常重大的指导意义，将给产品质量的提高带来客观的经济效益。