吐丝管内结疤的危害形成的原因以及解决办法

刘福申 张伟 曹东旭

摘要：高速线材生产的轧制速度高，对设备，工艺的要求更加严格。吐丝机是高速线材生产线上重要的设备之一，是实现将高速直线运动的成品线材盘绕成螺旋线卷，以便进行后续的散冷、收集、打包的关键性设备。也是制约高速线材轧制产品質量和产量的重要工艺环节。而作为吐丝机中直接把高速直线盘绕成螺旋绕卷的重要部件吐丝管的作用和使用效果就显得尤为重要。

关键词：吐丝誓、高压风，冷却水，疤瘤

引言：

吐丝机作为高速线材由直线形态强制转变为成盘圈靠的就是主要变形部件吐丝管来实现的。因为吐丝机的关键性作用更是被议为高线企业的“印钞机”，吐丝管也就成了超级“印板”。足见吐丝管的使用效果对高速线材生产的重要性，所以如果吐丝管使用不好会对生产效率、成材率和产品质量造成致命性的影响。然而是设备就会有劣化、损坏和不良效果，吐丝管也不例外。在线材生产过程中吐丝管中会经常出现结疤的现象，严重地制约高速线材的生产效率和产品质量，成为高建线材生产企业迫切需要解决的工艺性质的难题。

一、吐丝管内结疤对高速线材生产的危害

1.吐丝管受阿基米德曲线的限制，各部位的曲率半径都不相同，造成结疤瘤的不规则性，从而破坏了吐丝机原有的动平衡，使得动不平衡随机而且严重。表现为吐丝机的振动大、还会伴有嗡嗡的噪音，甚至会把吐丝机的各部位螺丝振的松动，引发设备事故。

2.吐丝管里结疤后，轧件通过时受到阻力，产生抖动轧制不平稳，当结疤严重时会直接造或堆钢的工艺事故。

3.吐丝管里结疤后，吐丝轨迹发生变化，造成吐丝乱集卷不成形，刮蹭集卷鼻锥无法正常集卷而被迫停产。

所以吐丝管内结疤瘤是一项影响生产顺利进行的重大隐患，不能忽视必须妥善解决。

要想解关吐丝管内结疤瘤的问题，首先必须找到结疤瘤的原因。吐丝管内疤瘤的主要成份是氧化铁粉末，找到这些氧化铁粉末的来源和结疤的形式，也就找到了形成疤瘤的原因。

二、吐丝管内结疤瘤的原因分析

1.在常规高速线材的轧制过程中，由于轧件的温度高达900℃至960℃，轧件表面与空气中的氧气充分结合，会形成一层氧化铁皮，而轧件在吐丝管中高速直线形态通过吐丝管的阿基米德曲线强制变为盘围，在变形过程中轧件表面的氧化铁皮脱落，此时吐丝管壁的温度高达670℃以上，就把轧件表面脱落的氧化铁皮烧结到吐丝管内壁上形成了疤瘤。

2.夹送辊冷却水中携带大量的氧化铁粉未进入吐丝管内，遇到高达670℃以上的吐丝管内壁形成疤瘤。

正常工艺设置，为了防止夹送辊冷却水携带大量的章化铁粉末进入吐丝管中。在吐丝机入口处设置了反向吹扫风，也就是在吐丝机入口导管和内导管相接的位置，设置了环形缝，引导高压风从环形缝向夹送辊反向吹出，阻挡，轧件高速通过时携带而来的含大量氧化铁粉末的夹送辊冷却水。使其不能进入吐丝管中。当该处的环形缝过小，或高压风的风压，风量不足时，轧件就会携带着大量含有氧化铁粉末的冷却水进入吐丝管。在吐丝管中含有大量氧化铁粉末的冷却水与轧件脱落的氧化铁皮混合成泥状，遇到870℃以上高温的吐丝管内壁快速将水份蒸发，氧化铁粉末成半熔状态，烧结附着在吐丝管壁上，道过长时间的积累形成了坚硬的疤瘤。

3.上述两种原因都提到了高温，所以高温的产生就成为疤瘤形成的必要条件。第3个原因就是吐丝管内吹扫风的冷却能力不足，造成吐丝管内壁被红钢烘烤，从而产生超过870℃度的高温，把进入其中的氧化铁烧结在吐丝管的内壁上，形成了坚硬的疤瘤。

吐丝管中形成疤瘤后。如果不及时更换就会出现工艺、设备事故或者是产品质量事故，后果是非常严重的。只能通过频繁的更换吐丝管来维特生产的进行。然而频繁地更换吐丝管会打乱生产的节奏、产量降低，吐丝管的成本消耗增加，企义的经济效益严重下滑。所以想办法解决疤瘤的形成问题就显得尤为重要。

分析疤瘤的形成条件，进行有针对性的改善最终让疤瘤无法形成是一项实用有效，经济可行的方案。

三、吐丝管内疤瘤的解决书法。

疤瘤形成的条件：

1.夹送辊冷却水中含大量氧化铁粉末进入吐丝管。

2.氧化铁粉末在吐丝管内无法被有效地排出。

3.吐丝管内的温度过高，将氧化铁粉末烧结到吐丝管内壁上形成疤瘤。

针对疤瘤形成的3个条件，逐一解决，限制条件的形成。

1.针对冷却水随轧件进入吐丝管的问题，要做好以下几方面的工作，让冷却水无法进入到吐丝管，从源头上杜绝氧化铁粉末的形成条件。

①减小夹送辊出口导管的内径，使轧件可以携带的含有氧化铁粉末的冷却水减少。

②调整吐丝机入口导管和吐丝机内导管的配合环缝尺寸精度，使其保证在2mm，从而满足反吹风的最佳通过环缝量。

③保证反吹风的高压风压值≥0.5MPa，使反吹风从环形缝吹出的力量足以将包裹在轧件外面的含有氧化铁粉末的冷却水阻挡在吐丝机入口以外，不能进入吐丝管内部。

2.针对氧化铁粉末在吐丝管内无法被有效的排出问题。要从吐丝管内的吹扫风入手解决。必须保证吐丝管吹扫风的开放风压值不低于0.3mPa的同时，要保证吐丝管内的吹扫风量不低于0.54m3/min。想要风压，风量同时满足要求就要做好3件事。

①吐丝管的安装必须使标准到位，使吐丝管的入口内喇叭口与吐丝机内导管的出口外锥口正确配合，吹扫风才能有效的最大限度的进入到吐丝管中。正确地安装方法是：安装吐丝管时，吐丝管的出口端面，长出吐丝盘侧挡板25mm。

②必须保证吹扫风的供风能力，也就是供风源的风管内径必须大于吐丝管的内径。吐丝管的内径是35mm，供风源的风管内径不应小于DN50的管径才能满足高压风进入开放的吐丝管内时风压降后，风压不低于0.3mPa ，风量不小于0.54m3/min。同时风阀控制柜的风源能力也必须能够满足，在保证吐丝管开放供风情况下，风压≥0.3mPa，风量≥0.54m3/min的能力。在保证了吐丝管内吹扫风的风压≥0.3mPa，吹扫风的风量≥0.54m3/min的情况下，轧件自身脱落的氧化铁皮全部会被吹扫出去，而随轧件进入到吐丝管内的含有氧化铁粉末的冷却水也会被吹扫风吹出去很大一部分，就减少了 吐丝管内壁上的可能性，从而大大降低了疤瘤形成的条件。

③针对吐丝管内温度过高，氧化铁粉末来不及被吹扫出去就被烧结到吐丝管内壁上的问题，也是靠吹扫风来降温的，所以在保证了吐丝管内吹扫风的风压≥0.3mPa，风量≥0.54m3/min的时候就有效地对吐丝管进行了降温。轧件传递给吐丝管的热量被吹扫风及时的带走，吐丝管内就不会聚集太高的温度了，同时再控制好轧件的吐丝管≤940℃，就不会出现氧化铁粉末因高温烧结到吐丝管壁上的现象了。

结束语

通过对吐丝管内结疤瘤的危害形成原因的分析，针对性地实施解决办法，有效地解决了吐丝管内结疤制约高速线材稳产顺产的难题，为高速线材企业提质增产，增强市场竞争力提供了强有力的保障。

参考文献

承钢高线精轧机作业指导书   哈飞高线精轧机使用说明书