冷轧钢带 轧机打滑？消除冷轧过程钢带滑动

轧制薄规格产品时(带钢出口厚度一般小于0.45mm)，有时会出现“打滑”。当工作辊在辊缝出口处的速度大于带钢的速度时，就会出现滑动现象。这会造成单机架不可控的工艺波动，导致带材厚度的变化。在极端情况下，当轧制速度很高时，会出现断带现象，导致停产。废钢需要从冷轧机中取出，停机时间一般为2 ~ 12h。

为了监测滑动问题，在所有冷轧机架的顶部安装了加速度测量仪，用于测量轧机机架的垂直运动，并监测机架在100 ~ 1000赫兹频率范围内的振动幅度。当监测到机架的大振动时，系统会做出反应，降低轧制速度，稳定轧制过程，从而降低机架的振动幅度，从而最大限度地降低带钢断裂的可能性。然而，降低轧制速度也意味着显著降低生产率，从而影响向下游生产线供应冷轧产品。

精轧机架使用粗糙的工作辊轧制所有通过轧机的产品。粗化后的工作辊可以使冷轧带钢表面产生一定的粗糙度。第五机架上的轧制力控制在一定的设定值，这将有助于使最终产品获得良好的平整度。如果机架的轧辊粗糙度高，轧制力相对较弱，轧制薄规格产品时，机架上的带材厚度减薄量一般小于1%。如果第四机架的带钢出口速度与第五机架的工作辊出口速度相同，则利用该信息可以计算出前一机架的前滑值。如果第五个齿条上的凹陷较低，这个假设是有效的。

在实际生产过程中，轧制了54卷相同规格的低碳钢(2.6×0.42×940毫米)，并计算了第四机架的前滑值。计算结果表明，随着第四机架轧制量和工作辊磨损的增加，前滑值迅速下降到最小值0.1%左右。当前滑值低于该临界值时，钢带可能会打滑。当四机架轧机工作辊轧制量达到350km时，打滑问题会变得非常严重，必须更换工作辊。前滑与工作辊磨损有很强的关系，因为随着工作辊磨损的增加，工作辊的表面粗糙度降低，导致辊间摩擦减小。轧制开始时，磨制后工作辊的粗糙度一般为0.4 ~ 0.6 μ gmra，而换辊时第四机架工作辊的实测粗糙度低于0.2μgmRa。

无论从轧制理论还是轧制实践的角度来看，影响辊缝中点位置的轧制参数都有几个。主要影响因素包括:钢带入口张力和出口张力、辊间摩擦系数、钢带的压下量和硬度等。研究表明，控制辊间摩擦条件对减少滑动问题非常重要。

冷轧过程中许多参数影响摩擦条件。根据混合润滑理论，辊间摩擦系数由辊间润滑油膜厚度和工作辊与钢带表面的相互作用决定。下列滚动参数影响这些表面相互作用，进而影响摩擦系数。

1.工作辊表面粗糙度

必须仔细研磨辊子，以确保获得一致粗糙度的辊子。一般来说，轧机每个机架的工作辊都有特定的表面粗糙度。当工作辊在轧制过程中磨损时，辊的表面粗糙度会降低。

2.钢带表面粗糙度

一般由来料热轧和酸碱洗涤条件决定。生产过程中出现的问题，如热轧时工作辊表面剥落、带钢在酸碱浴中酸洗过度等，都会影响带钢冷轧前的原始表面粗糙度，这对冷轧机第一机架尤为重要。

离机架越远，由于“粗糙度传递”的作用(工作辊表面的粗糙化影响钢带表面)，钢带的表面粗糙度主要受前机架工作辊表面粗糙度的影响。

3.轧制速度

轧制速度是一个轧制参数，它显著影响轧辊之间的摩擦条件。随着轧制速度的提高，由于“流体动力效应”，更多的润滑油流入辊缝。因此，对于冷轧机的后机架，只要轧辊辊隙处的润滑油供应充足，轧辊之间的摩擦系数就会因轧制速度的提高而迅速降低。

4.滚动润滑剂参数

该参数影响辊之间的润滑油供应和辊之间的润滑水平。其主要影响参数包括:用于润滑和冷却辊缝的油水乳化液中的油浓度、工作辊和钢带表面轧制润滑油形成的膜厚、冷却乳化剂中油的粒度分布、轧制润滑油的皂化值、油水乳化液的稳定性指数、轧制润滑油的粘度、冷却乳化液的温度、轧制润滑油配料中极压添加剂的使用(如

5.冷却剂的工艺参数

该参数包括向辊缝供应轧制润滑剂的冷却剂喷嘴的压力、流量和结构设计，其影响辊缝入口处油膜的形成。一般来说，冷轧机采用“溢流”辊缝入口的工况，即供给大量的水/油乳化液来冷却工作辊和钢带，润滑工作辊/钢带界面。当冷却液喷嘴的压力和流量降低时，就会出现所谓的“不能自然咬合”的情况。

当供应到辊缝入口处的轧制油量不足以保持辊间一定的油膜厚度时，就会发生不能自然咬合的情况。在这种情况下，辊之间的油膜厚度将减小，从而增加辊之间的摩擦。冷却喷嘴堵塞也会引起摩擦条件的局部变化，从而导致带钢的平整度和表面缺陷等问题，即所谓的摩擦划痕。

6.带钢减薄和带钢硬度

这个参数会影响钢带与工作辊之间的压力，进而影响油膜厚度。

上述参数的相互作用和影响是复杂的，需要进一步研究才能充分理解冷轧过程中的润滑现象。然而，人们普遍认为，冷轧过程中的润滑包括边界润滑(低速)和高速轧制过程中的混合润滑(边界润滑和流体动力润滑)。润滑模型已经发展到描述辊缝的润滑机理。一般来说，轧辊磨损和轧制速度是显著影响辊缝摩擦状况的两个主要轧制参数，进而影响滑动现象。在冷轧过程中，随着轧辊表面粗糙度的降低，润滑油的有效膜厚(相对于轧辊/钢带表面粗糙度之和)增加，从而减少轧辊间的摩擦和前滑。因此，很容易理解前滑和轧辊磨损之间有直接关系。

7.总结

所需的冷轧摩擦条件可以通过控制冷却剂流速和温度来实现。冷却剂温度提高5℃有利于减少打滑问题，轧机生产效率提高5%左右。研究还表明，控制冷却介质温度对实现辊间最大摩擦条件和稳定冷轧过程非常重要。因此，将进行一些设备改造，以升级冷却剂系统中的温度控制和辅助加热/冷却设备。

轧制试验表明，冷却液流量的减少导致辊缝入口处摩擦条件的改变。因此，如果可能，喷嘴必须安装在轧机机架的入口和出口侧，润滑水平(通过入口喷嘴)以及轧辊和带钢的冷却(出口喷嘴)应分别控制。这已经列入未来的翻修计划。改造计划包括优化冷却剂喷嘴的设计，并在第三和第四机架的入口和出口侧安装冷却剂喷嘴。