高速线材焊丝钢包装质量提升研究

丁建峰

（河钢宣钢公司二钢轧厂线材作业一区，河北 张家口 075100）

河钢宣钢公司高速线材厂主要以生产Φ6.5 mm、Φ5.5 mm小规格产品为主。钢坯通过加热炉加热以后经过粗轧、中轧、精轧，轧制吐丝后成为线材，通过风冷辊道运输进入精整区，精整区在集卷筒收集过程中，经常出现筒子下不去、分离指插住大圈、上集卷挂卷、勒鼻锥等生产事故，而且在对成品库区日常的检查以及外部市场反馈情况发现，成品盘条的打包后花边、大圈等质量问题迅速成为制约生产线生产和销售的重要因素。

1 影响高速线材包装质量因素

影响高速线材包装质量的因素主要为吐丝机吐出的线圈形状不是标准圆形、线圈时大时小、线圈左右摇摆布圈不均、集卷大圈、花边、打包错层、卷型偏长。6.5 规格硬线在集卷包装后，卷形偏长1.70m～1.75m，造成运输时，每节车箱无法正常装运32件，只能装运28 件发货，集卷长度过长造成火车运输装载率低，运费相对增加等，通过技术人员分析认为，吐丝管、吐丝速度与托盘的配合、辊道速度调整、风冷辊道末端立式小辊收拢、集卷筒约束收集、布料器布线是主要的影响因素。

2 高速线材包装质量提升研究

2.1 吐丝机参数托盘调节

细线的单位长度重量较轻，但是由于其速度高，吐丝机旋转速度快，因此，从离心纺丝螺旋管的入口部到变形部和线轴，线的离心力增大。固定部分随着转弯半径的增加而增加。金属丝将沿着螺旋线的长度受到拉力，小直径金属丝与管壁之间的接触面积越小，接触点的磨损就越大。从报废的纺丝螺旋管的磨损部分开始，在将拉力施加到入口部分，变形部分和金属丝的接合区域之后看，磨损主要集中在金属丝的接触点一侧。这表明，在保证铺线质量的前提下，应尽可能降低吐丝机的速度，减少吐丝管的磨损，确保吐圈工艺的耐久性。通过摸索和调整，使吐丝机的导程系数从1.026 降低到1.020，并根据吐丝情况调整吐丝机托盘的高度。当吐丝速度改变时，下降弧，下降点距离和下降方向将相应改变。而此时如果未介入托盘调整，下落过程中会冲击托盘发生弹跳，造成线圈变形、布圈不均匀。可通过调节吐丝机托盘南北高低，稳定吐丝质量。

2.2 末段辊道速度及落卷位置优化调整

为了确保线圈在收集滚筒下落后不会倾斜，就要先确保线圈可以自由落体后稳定下落，可以根据调整末段辊道速度和增加立辊位置调节线圈和末段辊道短辊端部成相切圈，由于辊道的速度参数是由技术中心设置的，因此不允许轻易的更改。轧制硬线时，只有最后两个部分是可调整的项目，可以更改。为了确保最佳的落料线圈形状，收集滚筒之前最合适的辊道速度应在0.6m/s～0.8m/s 之间。因此，需要重新分配辊道速度，但是由于不能改变辊道的前三个部分，因此在生产高碳钢时，辊道的最大速度达到0.89m/s。因此，只能在可调节的后两个辊道上更改。对于需要更快冷却速度的高碳钢，落圈速度需要降低到0.8 m/s以下。通过摸索调节，在生产高碳钢时，保证辊道速度不产生倒插圈的情况下，将后俩段辊道速度调节为0.80m/s、0.70m/s 不会引起圈形变形，从而保证了圈形的平稳下落。

2.3 布料器改造

布料器是一种用于集卷站，将成圈的线材有规律地套在芯棒的圆周上，使线材便于运输的布料专用设备，可以通过操作设置布料器的旋转速度,进而形成对线卷错落有致的布料。由于作业区集卷筒内布料器扇面大小、角度设计安装不合理，造成集卷时布料器与盘条不发生接触，无法起到排布线圈作用，造成集卷后，卷形花边严重，卷形质量较差，通过对作业区布料器进行研究讨论，在原有基础上进行修整改造，将原有布料器扇面加长，有效保证布料器扇面与盘条接触频率，起到布料效果，成品卷形质量得到很大提高，同时可调节布料器旋转速度，由原来的17r/min，提高到28r/min，可控制排线速度，调节卷形长短，将6.5 规格硬线原来的卷形长度由1.70m～1.75m 缩减到1.35m～1.40m，运销可按正常运输每节车厢装运32 件，大大提高了火车运输装载率。

2.4 集卷筒改造

集卷筒是将高速线材绕成一圈布卷，并通过风冷辊道输送，达到最终的收集工作，收集的质量直接影响到包装质量。当线材通过辊道输送机运输到收集桶的嘴部时，它以一定的初始速度以抛物线形落入集卷桶中，并套在集卷筒中心由爪子固定的鼻锥上鼓。在跌倒期间，线圈的背面与鼻锥碰撞，然后沿着鼻锥表面上的四个凸起的肋骨向下滑动以完成收集。下落过程中线圈自由下落与鼻锥和集卷筒相撞，如此反复就形成错层、集卷花边。通过对集卷筒分析研究，在集卷筒内分离指下增加立式棒，增加集卷筒的约束，大大减少集卷表面出现凸起的线圈，并调整了下集卷的各项相关参数，将分离指打开延时由原来的3 秒调为现在的5秒。将托盘慢降等待时间由原来的0 秒调节至3 秒。将托盘慢降速度可根据实际操作调节，保证要100%在集卷筒内集卷。

3 实施方案创新点

（1）吐丝机参数托盘调节和末段辊道速度等技术攻关是线材作业一区自主研究讨论、技术攻关并应用于生产实践，有效改善了吐丝圈形质量，减少吐丝产生花边，同时，优化调节末段辊道速度，保证收集时落卷效果，保证了集卷顺利，在其他轧钢生产线具有推广应用价值。

（2）增加风冷辊道末段集卷筒处可伸缩调节小立辊保证了线圈和末段辊道短辊端部成相切圈，以自由落体的方式平稳下落，以最佳的落卷圈形进行收集，减少集卷大圈、错层等集卷问题。

（3）布料器进行升级改造，将布料器扇面加长，有效保证布料器扇面与盘条接触频率，起到排线布料效果，同时可以通过操作设置布料器的旋转速度,进而形成对线卷错落有致的布料，提高了集卷质量同时有效改善了集卷长度问题，提高了火车装载率。

（4）集卷筒增加立式棒改造增加集卷筒的约束，大大减少集卷表面出现凸起的线圈，彻底解决了集卷花边问题，并可调整了下集卷的各项相关参数，保证100%筒内集卷，提高整体卷形质量。

4 结语

通过吐丝机参数托盘调节和末段辊道速度等技术攻关，风冷辊道末段集卷筒处可伸缩调节小立辊改造、布料器进行升级改造、集卷筒增加立式棒改造，彻底解决了多年来困扰线材作业一区集卷大圈、错层、卷长等盘条包装问题，产品包装质量得到极大提高，从而提高了线材成品包装的质量控制水平，不仅能降低了包装的整体成本效益，提升了产品质量，而且还提升了宣钢的市场竞争力和企业品牌形象。