精轧机轧制过程中断带、堆钢的原因分析及对策

轧钢项目部韩鹏精轧机轧制过程中断带、堆钢的原因分析及对策•一、概述•攀钢精轧机组为六架四辊不可逆轧机，其压下方式为液压压下加电动压下。F1-F6配置有液压AGC控制系统，F1-F6设置有压力AGC控制方式；F4-F6设置有监控AGC控制方式，实现厚度自动控制。活套和侧导板采用电动方式。•在轧钢过程中出现堆钢、断带现象是不可避免的。因为可以导致堆钢、断带的原因很多也很复杂。而各种因素之间又存在一定的联系。因此要想更好的避免堆钢、断带的出现就要了解出现此类事故的原因，并能做出好的应对措施。•二、问题分类•1．轧机在轧制过程中出现堆钢的主要原因分类•1）设备原因•2）操作原因•3)其它原因•2.轧机在轧制过程中出现断带的主要原因分类•1）断带的分类•2）具体问题分析•三、堆钢的问题分析•3.1堆钢的设备原因•3.1.1液压缸出现错误动作•三、堆钢的问题分析•3.1堆钢的设备原因•3.1.1液压缸出现错误动作•由于液压缸的使用时间过长，出现老化现象。一些密封出现问题，加上零部件的磨损都会导致液压缸出现问题。•具体表现：在带钢的轧制过程中（尤其是穿带的时候），液压缸会自行动作，导致带钢出现跑偏或使跑偏加剧，最终导致堆钢。一般最多的时候会有10道的跳动量。•攀钢事故案例：•2009.06.12零点•轧制规格：厚度：2.75mm宽度：1016mm•F1F2F3F4F5F6•辊缝偏差:-1025-15-10531•-20（变化后的辊缝偏差）•轧制力:1844149813521028788518•事故过程：在穿带时，F4的辊缝在无人干涉的情况下传动侧自动下压10道。导致带钢头部跑偏加剧造成堆钢。•对策：•1）在轧机穿带前要求操作人员一定要熟记各机架的辊缝及辊缝偏差，出现问题后能够找到问题的关键点，减少错误调整。•2）在出现此现象时要第一时间作出对的调整。（辊缝跳动多是单侧的跳动，这样就会改变原有的平衡状态，使带钢出现跑偏或者跑偏加剧的情况。那么操作工的调整是否正确及时就尤为关键。）•3）时刻注意液压缸的工作情况，尽量保证第一时间发现问题。•3.1.2活套编码器不工作或数据错误•活套控制分为三个基本阶段：起套至带钢张力形成、活套小张力连轧（高度闭环控制）、落套阶段。•1）起套并开始形成张力•起套至带钢张力形成阶段主要是指带钢头部被轧辊咬入开始，一直到带钢在机架之间建立张力之前的阶段。在整个连轧过程中，这段时间很短，约为1秒钟左右。轧件在此阶段有以下几个特点：轧件在咬入阶段，轧机受到轧件冲击载荷作用会产生动态速降；由于有动态速降导致产生一定的活套量；活套起套控制要求具有快速性和软接触带钢特性。•2）小张力连轧阶段•它是指带钢被轧辊完全咬入之后，并在机架之间已建立起小张力，而已处于稳定连续轧制的阶段。该阶段所占的时间，约为整个连轧时间的95%以上。此阶段活套辊的摆角，在活套高度调节器的作用下，使其在所规定的工作角度范围内波动。作用于带钢上的张力围绕给定的张力值，也作相应的微量波动。活套工作过程中张力大小、张力波动，都会直接影响轧制状态稳定性、影响轧制力大小，进而影响带钢厚度。•3）落套阶段•落套阶段是指活套从接收到来自于跟踪的落套命令到活套下落到零位这一阶段。在这一阶段，为了避免带钢发生甩尾和减轻活套下落造成的机械冲击，该系统采用软着陆控制策略。•在轧制过程中，由于各种因素的影响导致活套角变化，作为水平分力的张力也会随之发生变化，控制系统根据角度变化，调节总力矩的给定值，以保持张力不变。••活套编码器的数据传输是对活套位置控制的一个重要节，编码器的位置处于传动侧与活套电机相连。由于位置限制，活套的维护工作很难做到理想化：如机架间的侧喷水有时候就会喷到编码器上可能导致编码器出现问题，编码器出现问题将直接影响活套工作角度的设定及调节。活套的工作角度发生变化就会导致套量的变化，从而引发事故的发生。•具体表现为：•一种是当活套的工作角度小于设定角度时（如下图绿线所示），就会出现中间坯在机架间起套现象。如果不及时调整就可能引发叠轧。另一种是当活套的工作角度大于设定角度时（如下图蓝线所示）就会出现拉钢现象，导致的直接后果可能是拉窄或轧烂。•攀钢事故案例：•2009.06.27白班•此次事故属于二次事故：•事故过程及原因分析：•由于带钢头部跑偏冲撞侧导板导致堆钢，带钢堆于F4与F5之间。在处理F4/F5间的废钢时，由于指挥人员指挥失误，在把废钢吊出机架间时将F4的侧喷水装置损坏。此时侧喷水处于关闭状态所以没有及时发现。在事故处理结束后，进行下一根钢的轧制时，侧喷水打开后有大量水喷溅到F4的活套编码器上，导致穿带时F4的活套没有起套造成堆钢。•对策:•1）在穿带前要先看各活套的角度设定是否正确。（有时候会出现活套角度设定与现场实际情况不符的现象，这就要求操作工要时刻注意过程机的活套角度设定是否合理）。•2）在出现活套不工作或工作异常时要先确保穿带的完成。（这样做的主要目的是为了减少废钢的数量，提高产量、增加作业时间）。•3）在当前轧制时出现问题，要在轧制结束后进行活套清零操作。•3.1.3导卫装置故障•a、侧导板•攀钢的侧导板采用的是电动式（齿轮齿条式），由于长时间工作就会有水或者氧化铁皮等物质夹入其中，当轧制一个规格时间过长时，侧导板的传动机构由于长时间不动作或是氧化铁皮的进入就会有卡堵现象。要是不能及时发现就会影响侧导板的开口度设定。当超过一定极限时就会出现堆钢事故。如:来料宽带为1016mm，而侧导板此时的宽度要宽于来料。但是由于F1侧导板卡了实际宽度只有1000mm。操作工没能及时发现这种现象，就很有可能导致堆钢的发生。•正常情况•开口度设定值小于带钢实际值•对策：•1）日常点检时要多注意经常出现这类现象的侧导板，做到早发现早处理（可以在轧制间歇时检查侧导板的动作是否正常）。•2）穿带前要观察侧导板的开口度设定是否正常，是否有过大或过小现象，主要是靠操作工的经验判定。•3）标定时要准确，现场测量要与设定值在差值内。•b、进口导卫的中间梁松动•攀钢精轧机组的进口导卫中间横梁出现过松动甚至移位的现象。由于中间横梁的安装方式是卡槽式的（类似），这就决定了此类问题出现的必然性。在前机架出口带钢扣头严重时就会冲撞导卫装置，造成此问题的出现。•对策：•1）加强对穿带前的检查工作，应该在每次换辊后对现场情况进行细致检查。（如侧导板的动作是否正常、各连接部位是否有松动开焊的现象）。•2）尽量降低扣头的程度，可以通过改变机架负荷、轧制速度、及严格控制开轧温度等措施。•3）要加强与热卷箱的沟通（注：此类现象多发生在前面几个机架。）•3.2堆钢的操作原因•3.2.1操作人员的调整错误•在带钢的穿带过程中，操作人员负责的任务就是在第一时间发现带钢的异常走向，并做出正确的判断和调整。带钢穿带的变化在每个机架都会有不同程度的表现，如果在带钢头部走向发生变化之前或者发生变化时不能做出正确的调整，就很容易造成堆钢。特别是后面机架的穿带，带钢越来越薄跑偏的现象也就越加剧烈。跑偏加剧导致的直接后果就是冲撞侧导板。所以操作人员的判断和调整是很关键的。•举例说明：•在换辊后轧制第一块钢时，精轧各机架的辊缝要尽量摆到与来料形状相似。只有这样出来的板型才是平的，反之就会加剧带钢的跑偏严重时造成堆钢。如来料轻微楔形，那么F1的辊缝就要摆出与之相对应的形状。•3.2.2操作人员的观察与预判•a、在穿带过程中由于辊缝存在一定的偏差，或是中间坯沿宽度方向厚度不均，都会造成带钢的延伸不均从而出现带钢头部跑偏现象。在操作时没有时刻注意数据变化，在出现问题时不能第一时间做出调整。•b、对粗轧来料的判断。只有在正确判断粗轧来料的情况下，才能调整出一个正确的合适的精轧辊缝来完成此次穿带。•c、对带钢温度的控制不够严格。出现温度低带钢时不能及时做出反应，盲目的为了完成任务强行生产。•d、操作人员对突发情况的判断及处理错误•在出现突发情况时，操作人员要能正确判断问题的严重程度及发展方向并做出正确的处理。•3.2.3操作人员的设定错误•如对侧导板开口度的设定、活套角度设定的正确度。•对策：•1）轧钢对操作人员的要求是很严格的，一个好的操作人员不仅要对轧制的理论做到了解。而且还要对现场的情况有一个清晰的认识，其中包括设备的运行状态、来料的情况等诸多能影响轧制的因素做到心中有数。•2）心理素质好、遇到事情不慌张。•3）处理问题的思路要清晰，从而避免二次事故的出现。•3.3堆钢的其它原因•3.3.1轧机突然跳电•轧机跳电是一个很难预防的问题，往往跳电的时候都是发生在精轧咬钢或穿带之后。所以这种事故产生的废钢就要增加。因此在生产过程中要尽量做到预防和避免。•轧机跳电的原因分析：•1）由于轧机的轧制负荷增大，超过了轧机本身所能承受的极限负荷。轧机要进行自我保护会跳电（过载保护）。导致轧制负荷增大的原因大致有以下几种：•①来料有黑印，黑印部分的温度过低•②来料厚度超差严重(包括叠轧)•③有异物夹杂（包括设备部件）•2）供电不稳定•3）电力系统故障•举例分析：•叠轧原因：•1）带钢头部穿带时折叠过钢•2）来料温度不均,轧制困难打滑折叠•3）轧制薄材时,导板设定不良侧压过大,边部折起造成叠轧•4）机架间张力失衡起套过大•5）速度设定不匹配•处理方法：•轻度折叠：可以继续过钢,并能卷起,则继续轧制。•1）操作工应密切注意过钢状况,并及时调整,必要时按急停或快停•2）出现叠轧过钢时应立即通知卷取人员,小心操作。•3）过钢后,抽出工作辊检查其表面磨损情况,必要时进行换辊。•4）通知加热人员检查炉温控制是否正常,并进行修正•5）检查轧制参数设定是否正确,并进行修正。•6）尽量保证轧制节奏的正常，防止无故等钢，造成钢温过低•7）换辊后重新调零并模拟轧钢,设备正常后恢复生产。•对策：•1）保证来料的温度，减少或者避免低温钢的轧制。•2)确保来料无夹杂，在发现夹杂时可以根据夹杂的位置进行处理。如果夹杂出现在头部可以用剪切机将其剪切，如果出现在后面部位就要根据夹杂程度进行相应处理（如夹杂严重就要拍急）。•3)负荷分配合理化，严格执行负荷分配原则。•4)严防跑偏造成叠轧，带钢头部跑偏很容易冲撞侧导板造成头部折叠。•5)做好过程机的维护工作，防止出现错误信号的现象。•3.3.2二级的错误信号•过程机在计算过程中接受到错误信息或数据，导致计算出现错误。因此二级会发出一个错误的急停信号，从而导致堆钢的发生。•攀钢事故案例：•2009.05.21四点•ST12:F6T：880±20℃CT：550±20℃规格：1016*3.75•F1F2F3F4F5F6•GAP:1683986685535500477•FROCE:1593134311021006791640•事故过程：•在穿带完成后，带钢头部还未进卷取机时。精轧突然受到来自二级的急停信号导致堆钢。•3.3.3粗轧来料不符合精轧要求•a、粗轧来料温度不均。温度不均可能是厚度方向上的温度不均，也可能是宽度方向上的温度不均。不管是哪种情况，如果温差较大都可能造成中间坯的变化引发事故的出现。•b、粗轧来料楔形或者镰刀弯。粗轧来料楔形严重就会直接导致中间坯进入精轧机后出现跑偏，如果调整不及时让跑偏在后面机架加剧就会造成事故的发生。•对策：•1)精轧操作人员要对粗轧来料的温度变化做到清楚，确保能在第一时间做出相应的调整。•2)在精轧穿带前，要掌握粗轧来料的板型，从而提前做出预判和调整。•四、断带的问题分析•断带主要发生在头部的穿带、尾部的抛钢及轧制过程中。即：头部断带、中间断带和尾部断带。•4.1头部穿带时的断带•带钢头部断带多发生在F6出口处，由于F6的轧制速度较快，在轧制薄规格时易发生头部断带现象。•原因分析：•1）带钢头部上下表面温度不均，导致上下延伸不一致。•2）弯辊力的设定不合理•3）严重跑偏•对策：•1）严格控制带钢的温度偏差•2）严格执行精轧速度制度•3）合理分配弯辊力•4）合理分配负荷•4.2带钢尾部的断带•带钢尾部的断带多发生在机架抛钢时。由于带钢的延伸不均就会造成带钢的尾部向一侧横移，在抛钢