六辊双机架平整机组去除铁粉的设备改进

杭永海

（江阴科玛金属制品有限公司 技术部，江苏 江阴214420）

1 前言

双机架平整机组是镀锡板厂的重要机组，是镀锡前的最后一道工序，对产品的品质起着关键作用。本公司的六辊双机架平整机组自运行以来，机组在运行的过程中产生了大量的铁粉，铁粉粘在轧辊上经过平整后在带钢表面形成了铁粉斑缺陷，此缺陷无法自动消除，需要人工操作将轧辊上的铁粉斑去除掉才能保证产品的品质，操作过程存在很大的安全隐患，严重影响了机组的生产效率。宝钢某连退机组上面的平整机也遇到过此类问题并进行了改进提高，故江阴科玛金属制品有限公司决定对此缺陷进行项目攻关。

2 缺陷分析

2.1 设备概况

六辊双机架平整机组为干平整，分为1号和2号机架。轧辊分为支撑辊、中间辊、工作辊。机架出入口、中间安装有张力计，出入口安装有防皱辊。1号机架产生铁粉的地方主要在机架出口工作辊辊缝间，入口为工作辊和中间辊辊缝间；2号机架产生铁粉的地方主要在出口工作辊辊缝间。产生的铁粉会随着空气的流动飘在空中，并随时进入转动的轧辊之间，从而在带钢表面形成铁粉斑缺陷。

2.2 缺陷统计

对2017年7—12月的生产情况进行了统计和分析，产量为62 943.7 t，铁粉斑封闭量为4 084.7 t，是占比（6.49%）最多的缺陷。机组生产效率较低，只能以300～400 m/min速度运行。铁粉斑为数量最多的缺陷，此缺陷的产生和装备水平、设备能力等存在直接的关系，同时和操作工艺、来料清洁度等存在一定的关联。

2.3 机架处空气中的粉尘较多

由于钢带在平整的过程中会产生大量的铁粉，这些铁粉从辊缝间飞出，散落在机架周围及空气中，这些散落的粉尘会掉落在带钢、轧辊表面，从而在平整的过程中形成铁粉斑缺陷。

2.4 轧辊上面粘附的铁粉较多

钢带在平整的过程中，由于与工作辊接触，工作辊又与中间辊接触，中间辊又与支撑辊接触，所以在轧辊的表面会附着一层铁粉，这层铁粉如果不加以清除，则会掉落在带钢表面，形成铁粉斑缺陷。

2.5 入口张力辊附着的铁粉较多

因入口张力辊为四辊张力辊，其辊面的材质为聚氨酯橡胶，带钢在经过张力辊时其表面附着的垃圾、灰尘、退火析出的表面金属物会粘附在张力辊表面，在持续生产的过程中慢慢被带入机架辊缝间，从而在带钢表面形成铁粉斑缺陷。

2.6 来料表面不干净

因来料表面不干净，开卷过程由于张力的作用，带钢侧面和上表面的垃圾会飘落在带钢表面，带入机架平整区域，形成铁粉斑缺陷。

3 改进方法和措施

3.1 机架增加辊缝吸尘装置

在1号机架的出、入口分别增加辊缝吸尘装置，入口位置为工作辊和中间辊切线处，出口位置为工作辊和带钢切线处。辊缝吸尘的形状为鸭嘴形，后面管道直径为Φ6 mm×300 mm，并且用波纹软管与吸尘风机过来的管道相连。吸尘口的尺寸（开口度×宽度）为20×1 200 mm。吸尘框架为滑动式，采用气缸控制，生产时伸出，换辊时缩回。采用气缸控制可以最大程度的避免液压控制系统产生的油污对钢带的影响，气动阀采用二位四通普通换向阀。气缸的控制采用机旁就地手工控制，为了防止换辊时人工没有将吸尘缩回，特别增加了换辊安全电气保护连锁装置，保证了其使用的安全性。吸尘口离辊缝水平距离约20 mm。吸尘管道的风量流速要求达到25 m/s，同时考虑到管网阻力，吸尘电机的功率采用15 kW。

3.2 轧辊增加抛光器装置

1号和2号机架的支撑辊、2号机架的工作辊增加抛光器系统。抛光器采用气缸控制（气缸压力可调节），且可伸缩；工作时伸出接触轧辊并来回移动，不工作时缩回原始位处于静止状态。气缸控制为机旁手动控制，为了防止换辊时没有将抛光器缩回，特别增加了换辊安全电气保护装置，保证了其使用的安全性。左右两侧增加换向限位，便于抛光器移动到边部时可以换向。抛光片装在抛光器的最前面，通过简易式卡扣固定；抛光片由特殊的材质制成。抛光器带有滑动半圆导向柱和固定横梁，工作时抛光器沿着半圆导向柱来回移动，通过在触摸屏画面可以手动输入合适的移动速度。抛光片与轧辊接触的地方为支撑辊或工作辊的切线位置，角度为偏下5～10°。抛光器尾部带有吸尘口，用于和吸尘风机过来的软管相连，将抛光器擦拭下来的垃圾及时吸走；吸尘软管直径为Φ100 mm，采用3台抛光器共用1台吸尘风机，电机功率为15 kW。

3.3 更改入口张力辊材质

将入口张力辊的表面材质从聚氨酯改成镀铬钢辊。镀铬层厚度为10～15 um，硬铬层硬度要求维氏10 000 MPa，粗糙度要求为Ra 2.5～3.0 um，且镀铬前后粗糙度的变化控制在0.5 um之内，钢辊基体的淬火深度30～50 mm，并能承受9.8×106 N的压力。张力辊表面要求镀硬铬、硬度高、耐磨性好、有裂纹。从表面看裂纹呈网状结构，要求表面无明显的划伤、凹点、锈斑、色差，形态均匀、凸峰点数均匀，且呈半球状。

3.4 开卷增加鼓风机装置

2个开卷机的传动侧增加吹风装置，角度与开卷机芯轴呈一定的角度。因鼓风机与开卷机上的钢卷存在2 m的距离，且要兼顾钢卷在展开的过程中操作侧和传动侧飘落的垃圾，故电机功率选择为1.5 kW，风压为1 100 Pa，风量为25 m3/min，角度与芯轴呈45°左右。

4 实施效果

通过各项措施的实施，六辊双机架平整机组铁粉斑的缺陷有了较大改善，并且达到了预期效果，具体表现如下：增加了鸭嘴形的辊缝吸尘装置，流速达到了25 m/s，充分保证了吸尘效果。从吸尘口上面检测吸尘装置的振动，经过测量振动值在0.9 mm/s左右，完全符合要求。当轧辊上面粘附有铁粉时，通过抛光器在轧辊上面来回擦拭，可以将其轻松去除，保证了轧辊的清洁。速度从原来400 m/min提高到了600 m/min，提高了产能，降低了成本。2018年7—12月，六辊双机架平整共生产75 000 t，铁粉斑封闭量为1 785 t，占产量比为2.38%，比改造前缺陷占比降低了4.11%，达到了预期的目标。