连退炉带钢跑偏的分析与控制

连退炉带钢跑偏的分析与控制

彭祺

山东钢铁集团日照有限公司 山东日照 276800

摘要：目前科技高速发展进步，连续退火装置在一定程度上满足了高速、自动化、连续化的生产需求。采用活套装置可以有效地控制带钢的张力，在保障科学、合理的速度基础上提高产量、提高高质量，这对于带钢的生产非常重要。然而，在连续退火生产线中常会出现带材跑偏现象，如果带钢在炉膛中出现跑偏，很可能会造成停机，严重时会造成带钢断裂，给连铸生产造成很大的麻烦。基于这一现状，针对连退炉带钢跑偏的原因进行分析，并提出相应的防治措施，以供相关人员参考。

关键词：连退炉；带钢跑偏；控制

引言：

目前，在高端生产中，全辐射管、H-Nx保护气体、全辐射管的连续退火炉，产品广泛用于汽车、家电、装潢等高档行业，是目前世界上最先进、最具竞争力的高强度钢制造设备。由于连续生产，要求长期稳定运行，导致温度制度、钢种、规格等频繁变化，导致产品稳定性波动，特别是在气温系统发生改变的时候。因此，采用科学合理的工艺转化技术对减少带材跑偏的影响是不可替代的。

一、连退炉带钢跑偏

随着工业技术的进步与革新，退火炉逐渐应用于冷轧连回生产线，使生产的连续性大大提高，产量也大大提高。虽然连续退火技术具有连续生产的特征，但生产线较长，钢种品种繁多，生产过程中，带钢很难沿着炉区中心线进行操作，在有缺陷的情况下，炉内带材的跑偏现象较为普遍，尤其是宽、薄、硬钢材更是如此。如果带钢在炉膛中出现跑偏还可能会会造成带钢断裂，给连铸生产造成很大的麻烦。在此基础上，针对连续退火带钢跑偏的问题，提出相应的改进方案。采取适当的控制措施，可以有效地控制带钢的跑偏现象，增强设备的精度，从而在今后的先进工艺中，有效地解决了带钢跑偏的问题，从而减少了企业的成本，提高了生产的效率。

二、跑偏原因分析

（一）来料板型单边浪型严重或存在镰刀弯

在板条宽度方向上，轧辊表面与带材之间的接触较好，使带材沿宽度方向受力均匀，不会发生偏移。在板宽方向上有对称波形时，尽管带材在宽度上的受力不均，但对称波形位置的应力互相抵消，使带材没有跑偏的情况。当带材在一定方向上形成波形时，其单面受力不均匀，从而导致带材在一定的方向上移动，从而造成带材的偏移。此外，由于来料板在轧制过程中出现了镰刀弯曲，由于其自身的惯性，会使其产生机械偏移。板带炉的走位是由板型的单面波浪和镰形弯曲引起的，据有关统计，炉区跑偏问题中，进口板波型是最常见的问题，超过百分之七十的跑偏问题。

（二）不同钢种和规格导致跑偏

不同钢种间的跑偏关系也不一样，在实际生产中，由于软钢宽度与辊面的接触比较好，不易出现跑偏。而高强度钢材是一种加工硬化材料，其材料硬度高，在生产中容易出现跑偏。不同尺寸的偏移与带材之间存在着某种联系，在某些条件下，窄带钢比宽频带钢更易产生偏移。这是因为在设计时，连退炉辊具有阶梯状突起，而中间的平辊间距比较大。但是，当采用窄钢条时，用于防止钢带偏移的凸轮就会失效，从而使钢带出现跑偏。

（三）带钢在炉内褶皱导致带钢跑偏

连铸生产线最大的问题是在炉膛中出现卷曲现象，轻则炉区出现严重的带材跑偏，造成停炉，严重时会造成炉带断裂。而折痕与跑偏之间的关系则等同于板带单侧波形与跑偏、规格与跑偏的关系，当板带折弯时，带材的接触面与发生褶皱的部位有较差的接触，从而造成跑偏。此外，带钢在发生折痕后，其宽度也会逐渐缩小，因此，较窄的带材很容易发生跑偏。炉膛中的板带褶皱是由以下几个方面造成的：首先，炉膛各个部位的张力设置不够合理，相同的带材温度下，张力太大，容易引起炉膛内的卷曲。炉膛的温度骤然升高，在高温的作用下，炉膛的温度迅速升高，将板材烧成了灰烬[1]。此外，炉区紧急停机时，应按不同规格设定起料标准，若起料标准不合理，造成炉内带钢折痕。

（四）带钢在炉内跑偏后的控制不当

由于各种原因，导致带材在炉膛中出现了一定程度的偏移，因此，生产线的控制是非常关键的。比如，调整炉膛张力、速度、温度等，若处理不当，不仅不会减少跑偏，反而会使跑偏的概率增大。所以，对生产工艺的经验进行总结是非常关键的。

三、跑偏控制措施

（一）增强入口板型的监控力度

连退线炉区的入口处为进口活套，可存放1000米的带材，所以，在完成焊接后，进口焊工必须密切监控来料的板形。然后将详细的信息反馈给出口，根据不同的出口条件，调整炉区的拉力，温度，防止钢带跑偏。

在中、轻度对称的双向波浪中，通常不会出现偏移，因此，必须保证在炉膛内的速度、张力和温度的稳定[2]。对于比较严重的单边浪、双边浪，应适当提高炉内板的拉力，不要太大，以免造成卷曲，同时，为了避免跑偏，逐步降低炉内的转速。如果是镰刀弯道，就得停下来砍掉严重的镰刀弯，对于较小的弯头，为了避免或减少跑偏，应逐步降低炉区转速。

（二）合理安排规格变化

在实际生产中，板带材的规格偏差是很常见的，当板条的尺寸相差很大时，板条在焊接过程中会因为受力不均而发生偏移。因此，在生产过程中，在带钢的规格变换中，必须确保带材的宽度在一个规范的范围之内。带材宽度的变化与带材的厚度指数相关，通常情况下，宽度的变化幅度较大。在带材从窄到宽的情况下，超过1毫米的带材宽度偏差不能超过20%；在0.6~1毫米的厚度范围内，其宽度误差不能超过15%；厚度在0.6毫米以下时，其宽度变化不能超过10%。当带材从窄到宽，超过1毫米时，其宽度误差应在25%以下；厚度在1毫米以下时，其宽度的变动不能超过15%

[3]。另外，对硬钢的工艺参数进行了合理地控制，以确保其与辊面的紧密接触，并排除了可能出现的滑移，在一定程度上增加了炉膛的拉力，保证了辊子与带材之间的紧密接触，增加了表面的摩擦力，避免了带材的跑偏。

（三）减少炉内带钢褶皱

合理设置炉内张力，避免由于张力布置不当而引起的褶皱炉区和张紧辊，加热区域张力值比加热区域大[4]。由于以上拉力定律，在炉膛中常常会出现走位，通过长期的实践得出，不同尺寸的带材，所要求的张力阶梯分布也是不一样的。合理确定高炉转速的控制标准，避免高炉转速的快速升高和降低，其速度必须保持在规定的范围内。为防止带材热瓢曲、冷瓢曲等问题，对其进行合理设置。具体的要求是根据不同的品种、不同的工艺要求，设置相应的工艺参数。只有按照标准的参数和规范的要求来进行生产，才能有效地避免褶皱。

四、结束语

简而言之，带钢炉内跑偏是连续退火生产线的一种常见问题，也是一种经常发生的故障，严重地影响了生产的速度。由于造成带钢炉内部跑偏的诸多原因，需要对设备的工作原理进行深入的研究。此外，采用加强进口板型监测、炉区张力分配等方法，可有效减少带钢走样，减少了停线以及跑偏等问题，保证了连续、平稳的生产，为公司带来了良好的经济效益。

参考文献：

[1]曹义,郑全义,吴九荣,等.冷轧不锈钢卧式连退炉带钢跑偏分析与处理措施[J].中国科技投资,2021(26):3.

[2]邹勇齐,谢辉,邹昭斌,等.一种冷轧连退炉内纠偏系统在线校准方法:,CN112226610A[P].2021.

[3]郭峰,郭慧,蒋超友.一种连续退火炉带钢宽度拉窄量控制方法和系统:,CN111876581A[P].2020.

[4]段晓溪,侯大伟,张晓峰,等.一种控制连续退火炉内带钢表面缺陷的装置:,CN211645318U[P].2020.