冷軋作為金屬帶材(如鋼、鋁)在常溫下減薄厚度、優(yōu)化板形及表面質(zhì)量的核心工藝,需兼顧尺寸精度、力學性能與表面質(zhì)量三大目標。其生產(chǎn)流程涵蓋原料預處理、核心軋制、性能調(diào)控及成品精整四大模塊,各環(huán)節(jié)均需通過精密控制實現(xiàn)高效生產(chǎn)。以下從關(guān)鍵工序梳理與糾偏控制系統(tǒng)應用兩方面展開分析。
一、冷軋核心工序與控制要點
冷軋生產(chǎn)線根據(jù)產(chǎn)品需求(如薄帶、箔材、高強度鋼)調(diào)整工藝配置,但核心環(huán)節(jié)可歸納為以下模塊:
1. 原料預處理
原料預處理為后續(xù)工序提供合格坯料,包含開卷與矯直、酸洗(或脫脂)兩道關(guān)鍵工序:
開卷與矯直:解開熱軋原料卷,矯正帶材彎曲、浪形,確保坯料平整。控制要點包括避免開卷時“塔形卷”導致的跑偏,以及矯直后減少“鐮刀彎”以提高平面度。
酸洗(或脫脂):去除熱軋帶材表面氧化鐵皮或油污,防止軋制時氧化鐵皮壓入形成“麻點”缺陷。需控制酸洗均勻性,避免局部殘留,同時確保帶材在酸洗槽內(nèi)穩(wěn)定運行,防止跑偏刮傷槽壁。
2. 核心軋制
通過軋輥壓力將帶材減薄至目標厚度,同步改善板形與表面光潔度。此階段需重點控制厚度精度(依賴自動厚度控制AGC系統(tǒng))、板形質(zhì)量(通過張力調(diào)節(jié)與軋輥凸度控制)及帶材運行穩(wěn)定性(防止斷帶、堆鋼)。
3. 性能調(diào)控
包含退火與平整兩道工序,旨在優(yōu)化材料性能:
退火:消除冷軋加工硬化,恢復塑性,改善屈服強度與延伸率。需控制退火溫度與時間,確保內(nèi)應力充分消除,同時保證帶材在退火爐內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定運行,防止跑偏導致“粘鋼”。
平整(光整):通過輕微軋制(壓下率1%-5%)進一步優(yōu)化板形與表面粗糙度,或賦予特定紋理(如毛面)。控制要點包括消除退火后輕微浪形,匹配客戶表面光潔度需求。
4. 成品精整
將連續(xù)帶材加工為成品形式,包含剪切/重卷、表面處理等工序:
剪切/重卷:橫切定尺板材或縱切窄帶,重卷時需避免“塔形卷”。控制尺寸精度(如定尺長度偏差±2mm)與卷取平整度。
表面處理(可選):根據(jù)需求進行鍍鋅、彩涂等處理,需控制涂層均勻性及帶材與涂層設(shè)備的對齊度,防止邊部漏涂或厚度不均。
二、糾偏控制系統(tǒng)的關(guān)鍵應用場景
帶材在冷軋各工序中易因來料偏差(如塔形、鐮刀彎)、設(shè)備因素(輥子磨損/熱膨脹不均)或張力波動跑偏,導致邊部刮傷、斷帶或產(chǎn)品報廢。以下為必須依賴糾偏控制系統(tǒng)(EPC/CPC)的核心工序及其應用邏輯:
1. 開卷與矯直:源頭糾偏
熱軋原料卷常存在塔形或鐮刀彎,開卷時帶材易偏離中心線。糾偏系統(tǒng)以EPC(邊部糾偏)為主,通過光電傳感器檢測邊部位置,調(diào)節(jié)開卷機橫向位置或入口導向輥擺動,將帶材拉回中心線,為后續(xù)工序提供對齊基準。
2. 酸洗:槽內(nèi)防偏
帶材在酸洗槽內(nèi)穿過多組導向輥,易因輥子腐蝕或張力不均跑偏,導致邊部刮傷或酸洗不均。采用EPC系統(tǒng),通過傳感器(避開酸霧)檢測邊部位置,調(diào)節(jié)糾偏輥組或牽引輥速度,確保帶材居中運行。
3. 冷軋軋制(連軋機組):防斷帶與板形不良
薄帶/箔材軋制中,帶材剛性低,易因機架間張力不均、軋輥磨損或浪形跑偏,引發(fā)斷帶或板形缺陷。糾偏系統(tǒng)以CPC(中心線糾偏)為主,通過線陣相機或高精度傳感器捕捉中心線位置,調(diào)節(jié)導向輥或機架速度差,保證帶材對齊。
4. 退火(連續(xù)退火爐):高溫防粘鋼
爐內(nèi)高溫導致導向輥熱膨脹不均,帶材易因張力波動或熱收縮跑偏,導致邊部燒損或粘鋼。采用耐高溫CPC系統(tǒng),通過紅外傳感器或間接檢測裝置監(jiān)控帶材位置,調(diào)節(jié)耐高溫糾偏輥或牽引速度,確保居中運行。
5. 平整:板形精度保障
退火后帶材若跑偏,會導致平整后局部壓下量不均,引發(fā)板形不良。采用EPC系統(tǒng),通過入口傳感器檢測邊部,調(diào)節(jié)導向輥或速度差,保證帶材居中進入平整輥,為后續(xù)精整提供合格坯料。
6. 精整:成品精度守護
剪切、重卷或表面處理時,跑偏直接導致成品報廢:
剪切:EPC系統(tǒng)調(diào)節(jié)導向輥,保證帶材邊部對齊刀模,避免定尺板材邊部不齊或分條寬度偏差。
重卷:EPC系統(tǒng)控制重卷機橫向位置,避免塔形卷。
表面處理:CPC系統(tǒng)調(diào)節(jié)導向輥,確保帶材對齊涂層設(shè)備,防止漏涂或厚度不均。
三、糾偏系統(tǒng)的核心價值
糾偏控制系統(tǒng)貫穿冷軋全流程,其價值遠超“糾正跑偏”本身:
保障質(zhì)量:避免邊部刮傷、尺寸偏差、涂層不均等缺陷;
提升穩(wěn)定性:減少斷帶、粘鋼等事故,降低停機損失;
降低成本:減少廢料,提升成材率,尤其是薄帶(<0.5mm)與高精度產(chǎn)品(如家電板、汽車板)的生產(chǎn)。
若無糾偏系統(tǒng),冷軋生產(chǎn)線難以實現(xiàn)連續(xù)、高精度生產(chǎn),幾乎無法滿足高端產(chǎn)品質(zhì)量要求。