肖国伟
【摘 要】针对高速线材吐丝机常出现的吐大小圈、吐丝甩尾、吐丝机振动大等问题,分析其产生的原因,通过加强吐丝管日常维护、合理控制料型及张力、合理设定吐丝机和夹送辊的参数等措施,提高了设备使用寿命,降低了生产成本,提高了经济效益,保证了轧线的正常生产. 液化气燃烧器
【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2015(000)006
【总页数】5页(P49-52,55)
【关键词】高速线材;吐丝机;故障
【作 者】肖国伟
【作者单位】天津天铁冶金集团棒线厂,河北涉县056404
【正文语种】中 文
棒线厂自2009年投产以来，吐丝机出现的故障比较多，主要的故障有吐丝吐大小圈、吐丝甩尾、吐丝机振动大等。吐丝机发生故障不仅会影响线圈圈形的质量，进而影响到后续的集卷和打捆工序，而且严重影响吐丝管、吐丝盘等设备的使用寿命，造成人力、物力的消耗，同时也增加了生产成本，因此分析解决吐丝机故障问题至关重要。neor
吐丝机是高速线材生产线的重要设备，主要由传动装置、吐丝管、吐丝盘等零部件组成。线材经过精轧机轧制后，通过夹送辊出口导卫、吐丝机入口导管、吐丝机螺旋吐丝管后形成一定直径的线圈，平铺在风冷辊道上。现场常出现的吐丝机故障比较繁多，但主要的故障有吐丝甩尾、吐大小圈、吐丝机振动大。故以下着重对其三方面的故障进行分析，提出解决措施。
2.1 吐丝机吐大小圈的原因分析
吐丝机吐出的正常线圈应该是圈形稳定，间距均匀，保持一定直径的线圈，但现场往往出现吐丝机吐大小圈，即线圈直径大小不一，造成集卷困难，线圈卡在下集卷芯棒上，被迫
停止生产，工人采用工具强行将线圈捅下去，造成线圈圈形不佳，甚至影响到产品的表面质量，同时对后续的打捆工序带来了严重的影响。
2.1.1 吐丝管的问题
吐丝管安装在吐丝盘上，是呈空间锥形的螺旋曲线，见图1。该曲线可分为三段：一是直线段，也称导入段，线材在该段不发生塑性变形；二是变形段，线材通过直线段后随着吐丝管的弯曲形状发生纯塑性变形；三是成形段，线材在该段继续发生塑性变形并形成稳定的线圈。根据现场实践证明，吐丝管内壁磨损严重、吐丝管加工质量差、吐丝管安装不当以及吐丝管内壁氧化铁皮堆积等吐丝管问题，都会造成吐丝机吐圈过程不稳定，吐丝吐大小圈，造成圈形质量不佳。具体分析如下：
（1）吐丝管内壁磨损严重。线材与吐丝管内壁在高温、高速的环境下不断地进行剧烈摩擦，造成吐丝管内壁不断磨损，而且线材在吐丝管变形段相对运动产生的惯性力、离心力、摩擦力相对较大，所以该段吐丝管磨损较严重，见图2。当吐丝管内壁磨损较严重时，使线材在吐丝管内的运动轨迹发生变化，使线材运行受阻，破坏吐丝过程的稳定性，形成不规则大小圈，如果不及时更换吐丝管，还会引发严重后果，造成吐丝管壁磨穿，引起堆
钢事故发生。
（2）吐丝管加工质量差和吐丝管安装不当。吐丝管在加工过程中材质选择不当，耐磨性差，在吐丝过程中线材与吐丝管内壁摩擦时，加快吐丝管磨损，容易使线材运行轨迹发生改变，造成吐丝不稳定，形成大小圈；吐丝管在现场安装不当，会使吐丝管的空间曲线和线材运行轨迹发生改变，造成线材在吐丝管内的速度和受力发生改变，破坏了吐丝机的动平衡，不仅使吐丝管的使用寿命大幅度下降，而且影响吐丝机圈形质量。
（3）吐丝管内壁氧化铁皮堆积。吐丝管内氧化铁皮如果不定时清理，会造成吐丝管内氧化铁皮堆积，见图3，线材在吐丝管中被卡阻，破坏了吐丝的稳定性，从而发生大小圈交替现象，严重影响了线圈的圈形质量。
2.1.2 吐丝机超前系数设置不当
吐丝机超前系数的变化对线圈的直径大小和线圈的分布方向有直接的影响，根据不同规格及轧制速度，吐丝机超前系数一般设定范围在2%～ 10%。经现场实践证明，吐丝机超前系数设定过大，会使吐丝机吐出的线圈直径偏小，同时线圈分布方向是顺着吐丝机旋转方
向向左偏移；相反，吐丝机超前系数设定过小，会使吐丝机吐出的线圈直径偏大，同时线圈分布方向是顺着吐丝机旋转方向向右偏移。吐丝机超前系数设置不当，造成圈形不佳，甚至影响到集卷筒正常集卷。
2.1.3 夹送辊速度设置不当
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夹送辊的夹送方式有对线材全程夹送、头部、尾部夹送，既夹头部又夹尾部，现场采用的是对线材进行尾部夹送。高速小规格轧制时，线材尾部在离开精轧机后轧件尾部由于失张瞬间升速，使尾部离开吐丝机的状态失控，线圈尾部容易产生大圈。相反，低速大规格轧制时，轧制速度低，许多新厂因经验不足，为了保证线材表面质量采用尾部不夹送，导致线材尾部进吐丝机的速度下降，造成尾部线圈直径偏小。轧制不同规格的线材时，根据尾部成圈状况调整夹送辊的速度来控制轧件尾部的速度，从而降低产生大小圈和堆钢事故的几率，保证线圈圈形质量。做好精轧机、夹送辊、吐丝机三者的速度匹配，才能保证吐丝机吐圈稳定，圈形质量佳。2.1.4 料型控制不当
加热炉加热不均匀引起连铸坯沿长度方向各点温度不均匀、各轧机辊缝值调整不当、各机架间张力控制不合理等，造成轧件沿长度方向各断面的尺寸不同，最终导致轧件精轧出口速度波动，造成吐丝机吐丝不稳定，出现大小圈交替现象。
2.2 吐丝机甩尾的原因分析
甩尾是线材尾部经吐丝机吐出后出现线圈紊乱、不成圈，甩尾幅度随轧制速度提高而加重。吐丝机后专门设有剪头尾岗位，为了保证圈形质量，便于打捆机打捆，剪头尾岗位工需将甩乱的尾部线圈剪掉。甩尾严重时，甩出的线材四处飞溅，严重危及岗位工的安全，因此必须解决吐丝机的甩尾故障。吐丝甩尾的原因很多，经过现场跟踪记录分析，天铁棒线厂吐丝机甩尾的主要原因是夹送辊夹持压力设定和夹送辊辊缝调整不当。
2.2.1 夹送辊夹紧压力太小
夹送辊打开和闭合是通过气缸来控制的，夹紧压力大小通过气缸自带的压力调节阀控制，现场采用的是尾部夹送，夹送辊在轧件尾部脱离7#活套扫描器后即压下，通过夹送辊实现对轧件尾部速度的控制。尾部夹送时夹送辊夹紧压力采用高压，因为轧件尾部脱离精轧机
后处于失速状态需要夹送辊采用较大的力矩，才能保证对轧件尾部速度的控制，因此夹紧压力相对高些。夹送辊压力值选取既要保证夹持稳定，又要保证在轧件表面不留压痕，最大夹持力要小于0.5 MPa。夹紧压力值设置太大，超过0.5 MPa，会在轧件表面产生夹痕，甚至造成轧件拉断造成堆钢；夹紧压力值设定太小，夹送辊不能稳定夹持住轧件，接触面产生打滑现象，造成尾部甩尾。现场曾发生过轧制Φ8规格线材时，因夹紧压力值设定太小造成甩尾，被迫停产处理尾部甩尾线圈，严重影响生产。
平板直线电机2.2.2 夹送辊辊缝设置不当
夹送辊的辊缝分为两种：一是夹送辊打开时的辊缝，保证轧件头部顺利通过，夹送辊不与轧件接触，不起夹持作用；二是夹送辊闭合时的辊缝，保证夹送辊对轧件稳定夹持。夹送辊闭合时的辊缝设定非常重要，辊缝设置太小，在轧件尾部会产生夹痕，影响产品表面质量；辊缝太大，起不到夹持作用，引起线圈尾部甩尾，造成线圈尾部紊乱，严重影响后续的集卷和打捆。
