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吐丝机圈型分析及控制措施
作者:admin 发布日期:2019/2/18 关注次数: 二维码分享

70年代线材生产出现了450悬臂式高速无扭线材轧机和斯太尔摩擦控制冷却线。这两项新技术的应用及其日后的不断完善,使线材产量、质量有了飞速的提高,带来了生产的巨大变革。线材在经过轧制后,通过吐丝机吐丝成圈,把高速运动的直线状线材变成圈型稳定、间距均匀的线圈。随着线材轧制速度和产量的提高,对吐丝机的要求也越来越高,因此许多高速线材生产企业在生产中都会出现因吐丝圈不稳定,而影响到产品质量和生产顺行。




一、吐丝机吐丝过程分析。吐丝机工作时,通过吐丝机前的夹送辊由吐丝机入口导管送入吐丝机的空心轴内,空心轴带动吐丝盘和吐丝管一同旋转,使进入空心轴内的线材通过旋转的吐丝管沿着吐丝管出口圆周切线方向吐出线圈,并平稳的倾倒在风冷辊道上,形成连续不断的线圈。

线材通过高速旋转的吐丝管时,受到吐丝管管壁的正压力、滑动摩擦力、精轧机和夹送辊的推力、自身的离心力的作用下,随着吐丝管的形状逐渐弯曲变形,由直线运动逐渐弯曲,并在吐丝管出口达到所要求的曲率,形成螺旋线圈,均匀平稳的成圈吐出。

三、吐丝机吐圈主要参数

根据对吐丝机原理的分析,可得知影响吐丝机吐圈质量的因素主要包括:吐丝管的曲线以及精轧机、夹送辊、吐丝机的速度匹配情况。

(一)吐丝管的空间曲线。吐丝管曲线可分成三部分:1.导入部分:为保证线材在进入吐丝管变形部分前充分进入吐丝管,减小变形受力引起的轨迹偏移。2.变形区:吐丝管的中间段是按阿基米德螺旋线展开。螺旋线从回转轴线方向开始,并且与回转轴线法向平面的夹角由90°逐渐减少,到螺旋线末端吐丝管出口处α=1.6°~1.9°,吐丝管轴线上各点到回转轴的距离,即该点的回转半径R逐渐增大,出口段一定范围内R~R0。吐丝管沿着线材吐出的相反方向旋转,由于只作定轴的圆周运动,所以吐丝管上各点只有其所在圆周的切向速度Y=R(R为相应各点的回转半径,为吐丝机的回转角速度)。

(二)精轧机、线材、吐丝机的速度匹配情况。根据E芬克前滑公式可知,线材的速度大于精轧机出口轧辊的线速度,而且由于实际情况比较复杂,诸如钢温、摩擦、辊径及张力的变化都会引起前滑值的变化。所以要达到吐丝最为稳定,需保证吐丝机的速度略高于精轧机的速度而略低于线材的实际速度,才能满足速度计算结果的吻合。吐丝机超前系数的变化,会直接引起线圈直径大小及布圈偏向的变化。吐丝系数过大,会使吐丝线圈直径偏小同时线圈顺吐丝机旋转方向左偏;反之,线圈直径偏大,同时线圈顺吐丝机旋转方向右偏。过大的吐丝系数设置偏差,会导致线圈吐丝瞬间失衡侧立,严重偏离吐丝轴心线,圈形不良,甚至无法集卷。根据不同的规格及轧制速度,吐丝机超前系数一般取2%~10%之间。

四、影响吐丝机圈型的因素及控制措施

(一)吐丝管的影响及措施:1.吐丝管在加工过程中成形不好或安装时位置不当,将会造成吐丝管空间曲线和线材运行轨迹的改变,线材在吐丝管内的速度及受力都将改变,而且将大大降低吐丝管使用寿命;选用加工良好的吐丝管,在安装过程中确保吐丝管位置正确;2.吐丝管内壁产生的磨损,使线材在吐丝管内的运行轨迹发生变化,造成圈形变差,严重时还会造成吐丝盘偏心吐丝机振动值增大。吐丝管使用达到标准生产量后,及时更换新的吐丝管,确保吐丝圈型正常;3.吐丝管内有氧化铁皮堆积使线材运行受阻,发生吐丝圈形乱;利用检修停机时间及时清理吐丝管。

(二)夹送辊、吐丝机工艺参数相互匹配的影响及措施

精轧机、夹送辊和吐丝机三者的速度匹配要求较高,如夹送辊或吐丝机工艺参数设定不当,往往会造成堆钢或吐丝圈形不好。就夹送辊与吐丝机而言,由可知,夹送辊应稍超过吐丝机0.04%才能保证吐丝机的稳定工作状态,故夹送辊应超前于精轧机0.94%~8.4%为宜。对夹送辊的线速度给定有三种控制状态:1.维持状态。为了避免因轧件的张力消失,而使夹送辊升速,造成线材的最后几圈直径变大,故在轧件尾部离开精轧机后,将夹送辊的线速度给定减小,变为精轧出口线速度减去一个轧件尾部滞后量,当滞后速度设定值为1时,轧件尾部脱离精轧机后,轧件将保持原有的线速度;2.尾部降速。在轧制较小的线材时,为了缩小最后几圈的圈径,以避免集卷筒内线材尾部出现缠绕,便于集卷,故在轧件尾部离开精轧机后,将夹送辊的线速度给定减少,变为精轧机出口线速度减去一个轧件尾部滞后量。当滞后速度设定值不等于零时,轧件尾部脱离精轧机后,轧件的线速度将低于精轧机的出口速度。3.尾部增速。轧制大规格时,轧制速度低,线材需加一个动力才能通过吐丝机,故在轧件尾部离开精轧机后,将夹送辊的线速度给定增大,变为精轧机出口线速度加上一个轧件尾部滞后量,使轧件尾部脱离精轧机后,轧件的线速度将低于精轧机的出口速度。在生产过程中,必须定时检查夹送辊夹持钢时的限幅电流值,只有当限幅电流值稳定、转速速降30~50RPM时,方可认为工作正常,否则必须进行相应的调整。夹送辊正常夹持气压一般设为2bar左右,尾部高压夹持气压一般为3~4bar。

五、结束语

线材生产对吐丝圈形的要求较高,吐丝质量的好坏直接影响生产的节奏。吐丝机吐丝过程比较复杂,当吐丝状况不好时,要进行仔细观察表现出的状况,细致检查、检测并认真做好调整的记录,通过对吐丝过程的理解,找出原因并及时进行调整处理。



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