摘  要：介绍了邯郸钢铁股份有限公司CSP生产线上常见的错层、折边、塔形、塌卷等卷形缺陷的特征，分析了缺陷产生机理，并提出了相应的预防措施。

关键词：CSP；卷形缺陷；侧导板；预防措施

l  前言

    邯郸钢铁股份有限公司CSP生产线白1999年12月投产以来，卷取区域时有钢卷错层、折边、塔形和塌卷等卷形缺陷发生。经过长期观察及对PDA曲线进行分析发现，钢卷错层和折边缺陷与卷取机前侧导板的电气控制与磨损有密切的关系，塔形缺陷主要发生在卷取过程中，卸卷过程有可能加剧塔形的严重性，而塌卷缺陷则主要与卷取温度有关。

2  卷取机前的侧导板

    卷取机前设有侧导板，其主要功能是对进入卷取机的板带起导向和对中作用，使钢带边部平齐，保证卷取质量。导板结构为焊接件，并附有耐磨衬板，采用液压驱动。驱动侧导板分3段，长度约17．3 m；操作侧导板分2段，长度约10m。宽度调整范围为850～1850mm，最大移动速度为100mm／s。

1^#、2^#卷取机前的侧导板布置见图l、图2。

    侧导板工艺控制方式分2种：一种为自动控制，根据物料跟踪情况及内部程序要求进行自动控制；另一种为手动控制，通过手动操作相应按钮实现侧导板的开／关动作。

3  卷形缺陷产生机理及纠正措施

3．1  错层

    错层缺陷是指板带在卷取过程中，层与层之问发生相对位置偏差，并逐渐累积，最后导致钢卷侧面不平，出现沟槽或突起。虽然钢卷错层并不影响板带表面质量及板形质量，但影响用户的后期加工，所以必须给予解决。分析其产生的原因主要有以下几方面：

    (1)侧导板在安装后没有进行标定或标定过程中出现偏差，导致卷取时侧导板位置控制发生偏差而未对中；

    (2)力控及位控参考值设定不合理，导致导板在卷取过程中没有与带钢边缘接触或突然打开，带钢失去约束，在导板之间左右摆动，出现错层；

    (3)控制程序错误，力控消失。图3为在力控消失情况下，导板突然打开，并在持续一段时间后关闭时的PDA曲线图。

    针对上述存在的问题，可采取以下措施：

    (1)每次更换侧导板后，应进行正确标定，以保证位置控制准确；

    (2)优化控制系统，根据板带实际宽度合理设定宽度附加值、力控限定值等工艺控制参数。宽度附加值基本上按照板带实际宽度进行设定，同时根据力控实际值进行修正，使力控实际值介于3～8 kN之间；力控限定值可尽量大一些，使力控实际值始终小于限定值，在这种情况下，既可保证板带时刻受到导板的约束，保证卷形质量，又可避免因力控实际值突变，超过限定值使导板打开而导致错层缺陷；

    (3)定期检查压力传感器和位置传感器，如有异常及时更换。

3．2  折边

折边缺陷是指带钢在进入卷取区域后，发生边部折叠(见图4)。虽然折叠量不大，一般在10mm左右，但在张力卷取的情况下，会导致单侧卷径增大，而另一侧失去张力，造成单侧松卷。

    折边缺陷严重影响成品板形，用户无法开平，即使勉强开平后也无法保证钢板的平直度，生产厂也没有有效的措施进行纠正，只能判废，所以折边缺陷是卷取区域对成品质量影响最严重的缺陷。其产生的主要原因有二：一是侧导板夹持力过大，导致带钢边部折弯，在进入夹送辊时发生折叠；二是由于带钢尾部存在自由宽展，尾部宽度大于侧导板实际开口度，所以带钢尾部到达侧导板区域时发生局部翘起，逐渐累积后，使导板工作面出现杂乱的沟痕(见图5)。当此类沟痕达到足够深度后，会对后期轧制的带钢产生错误导向，使带钢边部翘起，严重时会使带钢连续折弯，在进入夹送辊时发生折叠；在带钢出现折边时，导板的夹持力发生频繁波动，同时导致其位置控制随夹持力的波动而发生变化。

    针对上述问题，可采取以下措施：

    (1)优化导板力控参数，适当减小导板在工作期间对带钢的夹持力，以减少导板磨损；

    (2)将侧导板的更换周期从8～10天缩短到4～5天，同时视其磨损情况随时更换，避免导板过度磨损；

    (3)选用合适的补焊材料，增大导板的耐磨性；

    (4)修正导板形状。在导板下机补焊后，使用手动砂轮对导板工作面进行修正，使工作面出现一个向内的弧形(见图6)，对带钢尾部在竖直方向上的运动起到一定的约束作用，避免带钢翘起而产生杂乱的凹槽。

    3．3  塔形

    塔形是指钢卷内芯相对于侧面严重错出，形成塔状缺陷。塔形缺陷属严重的卷形缺陷，一般用户无法对其加工，对于轻微的塔形缺陷，生产厂可以通过后期重卷进行校正，但对于严重的塔形只能采用非正常手段(如将板卷倾翻90°后，用重物压下以校正塔形)对其进行强制校正，但此时因钢卷发生层间相对滑动，会导致板面搓伤，影响表面质量。

    塔形缺陷主要是由于侧导板控制故障，在卷取期间意外打开所致，因此只要合理设定侧导板力控参数，就可以避免塔形缺陷。

3．4  塌卷

    塌卷缺陷是指钢卷不能保持正常的圆形，而是呈椭圆形(见图7b)。这样的钢卷无法正常上开平机开平，即使能勉强采取措施开平，也必须将内圈切割掉，影响成材率，而且，椭圆卷在开平过程中，由于各个方向上直径不同，钢卷在开平过程中圆周速度不一致，张力波动剧烈，易造成钢卷表面划伤，影响最终用户的使用。

    塌卷缺陷主要是由于钢卷温度过高，且未将钢卷放置在能维持其形状的钢卷架上(见图7a)，而是放在平地上，那么在自重影响下，高温钢卷无法维持其正常形状而导致塌卷。随着卷取温度的升高和成品厚度的减小，塌卷缺陷更易发生。生产中，钢卷温度过高通常是因卷取机前高温计的误测造成的，比如带钢表面与高温计之间存在大量蒸汽，或高温计镜头脏、有异物等，使测量值低于带钢实际温度。在这种情况下，控制系统会减少冷却水量，使测量值接近设定温度值，最终导致实际卷取温度高于设定温度。

    对此可采取以下措施：

    (1)合理设定卷取温度，一般控制在700℃以下；

    (2)定期标定卷取机前的高温计，及时消除影响测量精度的因素，保证温度控制准确；

    (3)钢卷下线后放置到钢卷架上，不要放置于平地。

4  结语

    邯钢CSP生产线通过不断加强设备维护，保证了设备功能的正常投用；同时通过对生产工艺的深入摸索，优化设备控制参数，使产品卷形缺陷数量得到了有效控制，提高了邯钢产品的品质和竞争力。