铜及铝板带轧制过程中轧机不稳定因素探讨

铜及铝板带轧制过程中轧机不稳定因素探讨

Revised by Hanlin on 10 January 2021

铜及铝板带轧制过程中轧机不稳定因素探讨在铜及铝板带轧制过程中难免会发生不稳定现象，导致这种现象的原因较多，其问题主要集中在轧机上，从而对带材高精度生产造成严重影响。由于有色金属板的性能区别于钢铁的性能，因此对轧机的要求有所不同。本研究中，笔者对轧机轧制过程中不稳定现象从工艺、设备等的角度进行分析，以供同行工作者参考。

当前，随着科学技术的日益发展，在有色金属的加工技术中，对板带材精度和质量随之提出了更高的要求。为确保轧机轧制在板带轧制过程中的稳定性，消除外扰因素很重要，只有认真发现铜及铝板带轧制过程中存在的一些问题，才能消除由于这些不稳定因素的发生导致产品质量出现问题的现象。

轧机系统稳定性受轧制材料的质量的影响

1.1轧制过程中发生辊颤与材料相关

采用铸轧坏料在铝粗轧机进行轧制的调试时，通常采用轧制速度及压下量等常规轧制工艺参数，整个轧机有时会发生颤动的现象，这使工艺参数的调整受到影响。出现这种现象主要是因铸轧坯料铸轧后表面氧化膜化厚，其主要因放置时间较长所致，材料表面性能及其内部组织在长时间后均会发生变化，使轧材与辊面的摩擦系统不断降低，再加上摩擦力与咬入力小较，而导致打滑的现象发生，而导致轧辊颤振。

1.2来料偏差不宜过大

一般试验过程中经常采用厚度偏差不同的带坯，而轧制厚度偏差的带坯为0.1～0.12mm时，相比0.15mm的轧制厚差带坯，轧机稳定性较高。轧机系统稳定性受工艺润滑剂的影响

经常发生辊颤还有一个重要原因是由于润滑剂与所选择的工艺参数不匹配，对于轧机系统的振动因被轧金属与辊缝处辊面之间的摩擦因素而受到影响主要体现在以下几个方面：（1）在轧机系统的垂直运动中辊缝的润滑油膜能起到一定的阻尼作用，其阻尼作用在油膜摩擦系数越低的情况下越小，则会降低系统的稳定性质，轧机在外部等量扰动的情况下极易发生振动；（2）在充分润滑的条件下，会减小辊缝摩擦，而在干扰因素不稳定的情况下，辊缝状态的波动会增大，则会严重影响到系统的稳定性；（3）辊缝的摩擦系数越小，轧机轧制压力所受到的摩擦压力也就越小，轧制压力受到轧制张力的影响也就越大，从而会降低轧机系统的稳定性，使轧机容易发生振动。

从上述分析中可以看出：轧机在辊缝摩擦系数较小的情况下容易发生振动。

轧机系统稳定性受轧制速度的影响

厂在调试一台冷轧机过程中，可看到轧机有严重的辊颤现象。对轧机各部分性能进行检查，发现问题出现在轧制时轧机速度上，如将速度设定在4m/s时，其始终保持着3.9～4.1的传动速度，期间有出现周期性摆动，而导致轧机辊颤，并且有带材厚薄不均的现象。通过对轧机主传动和卷取机电气反复调整后，在速度稳定的情况下，消除了辊颤的现象。

轧机系统的稳定性及其外部的扰动能量决定着其是否会发生自激振动，轧机系统会受到轧机轧制速度高低的影响，其主要体现在：（1）在轧制速度不断提高的情况下，轧机周围会有越来越多的扰动因素，并且扰动强度也越来越高，那么要确保其平稳就必须保证其速度较低；（2）轧制速度较低时，轧机谐振频率会高于外扰频率，不容易出现共振；而当轧制速度越高的情况下，其工作辊入口张力变化与运动的关系将越紧密，系统的自激关系也就越强烈，从而会增强各种外扰频率，轧机系统稳定性越差的情况下，便容易出现振动。

此外，轧机辊缝中的润滑情况也会受到轧制速度的影响。润滑液膜在速度越高的情况下厚度越大，因此在辊缝一定时，带材的厚度公差会直接受到速度高低的影响。