一、前言
吐丝机是高速线材生产的关键设备，布置在精轧机后，起作用是将线材绕制成一定直径的线圈，然后平铺在风冷辊道上，吐丝机吐出的线圈质量对后续的集卷、打包等工序有很大的影响，特别是对打包后产品外观的影响更明显。
二、影响吐丝质量的主要因素
在用高速线材轧机生产中，吐丝机吐出的线圈质量经常不理想，即线圈呈椭圆形，线圈偏大或偏小，在风冷线上堆叠错乱、疏密不均等，在轧制小规格线材时尤为明显。从吐丝机的工作过场看，吐丝管和吐丝机速度是其主要的影响因素。
1、吐丝管
吐丝管安装在吐丝盘上,
是一段呈空间锥型的螺旋曲线, 虽各厂家的曲线不同, 但均可分为3 段: 一是初始段, 呈直线状, 线材在其中不进行塑性弯曲变形;
二是变形段, 线材在其中随着吐丝管的弯曲形状进行塑性弯曲变形; 三是定型段, 线材继续发生塑性弯曲变形并形成稳定的线圈,
定型段对吐丝圈形至关重要。吐丝管的出口
末段一般和吐丝盘面成一定角度, 以使吐出的线圈产生向前的分速度, 再由于吐丝机整体和水平
面成10°～20°的卧角, 线圈就能从吐丝管中顺利吐出, 并平铺在风冷辊道上 。大多数吐丝机的管口角度是不可调节的,
因此当轧制速度发生变化时, 所吐出的线圈的水平向前分速度就不同, 导致线圈落到风冷辊道上的状况会偏离设定的{zj0}状况,
即出现不理想的圈形。为此, 一般将风冷辊道的第1 段设计成高度可调的形式, 这样从吐丝盘至风冷辊的垂直距离便可调。通过调节此辊道高度,
即可使线圈正确地平铺在辊道上, 但在实际生产中, 往往由于操作经验不足而很难掌握, 导致线圈倾斜地落下。生产小规模线材时,
由于水平分速度大, 线圈前
部较后部运行速度快, 当调节高度不当时, 线圈会倾斜式铺放在辊道上, 又由于线材较细、较软, 因此线圈很容易形成椭圆状。
2、吐丝机的速度控制
吐丝机吐出的线圈直径不恒定, 大小不一时, 也会影响打捆的外观质量,
因此保证吐丝机吐出的线圈直径恒定也是至关重要的。线材经过吐丝管时, 运动状态由直线运动变成圆周运动,线速度为V W
,此时吐丝管管口的旋转线速度为V L ,若V W 和V L 大小相等,方向相反,则线材在吐 丝管口相对于大地的合成速度为0 ,
由于吐丝盘存在一个向下的倾角, 因此线材便在三维坐标中作抛物运动(铅直方向是自由落体) ,
这样就可保证线材吐出时的曲率半径即线圈直径恒定。为了保证不同规格的线材在其整个吐丝过程中都能满足V L = V W ,
以稳定线圈直径, 一般在吐丝机前设有夹送辊,夹送制度有2 种:一是全程夹送, 采用微张力控制方式来匹配精轧机、夹送辊、吐丝机的速度;
二是尾部夹送, 小规格线材采用尾部降速夹送,
以防其尾部出精轧机时发生升速现象,大规格线材则实行尾部升速夹送,以推动线材顺利出吐丝机而成圈。当V L ≠V
W时,线圈相对于大地在盘面方向的速度不为0 ,即线圈存在相对于大地的角速度,因此, 下落过程中会产生一定的偏移。当V L
>V W 时,相对角速度方向与吐丝管旋向一致,线圈将向左偏(顺轧线看) ;当V L
< V W时, 相对角速度方向与吐丝管旋向相反, 线圈将向右偏。线圈偏左或偏右较严重时,
将和风冷线侧板碰撞摩擦, 损伤线材表面。
三、生产中常见现象及处理方法
1、吐丝机甩尾
吐丝甩尾是指线材尾部不能顺利从吐丝管吐出,
并和高速旋转的吐丝盘面相碰的现象, 其原因是吐丝管口抛角较小,
线材向前的分速度不足以使尾部离开吐丝盘面。解决的办法是适当调整吐丝管抛角, 但对于采用尾部夹送工艺的须确保夹送辊夹送可靠。
2、吐大小圈
吐大小圈是指吐丝机吐出的线圈直径大小不一, 其原因一般和吐丝机与精轧机间的速度匹配有关,
可以通过调节吐丝超前量来解决。生产小规格线材时, 容易出现尾部大圈现象, 这是因为尾部在离开精轧机的过程中会逐渐升速,
而吐丝机的速度变化很小, 因此尾部圈径变大; 而对于大规格线材, 特别是带肋钢筋盘圆, 大多数生产
厂为保证线材表面质量采用尾部不夹送工艺, 这会导致线材尾部进吐丝机时速度下降,
从而使线圈圈径变小。因此建议对大规格线材的尾部进行夹送, 而将夹送辊的夹紧气压调小些, 以不损伤表面为标准。
3、平铺不均匀
要使线圈在风冷辊道上平铺均匀, 除辊道运送速度必须恒定外, 另一个重要因素是吐丝管。当一根吐丝管生产多个规格线材后,
其吐出的圈形质量常不稳定, 易出现平铺不均匀或吐大小圈现象。这是由于不同规格的线材, 其吐丝速度不同因而在吐丝管内产生轨迹不同的沟痕,
线材在这种管中穿过即容易产生轨迹偏移。因此, {zh0}的解决办法是轧制不同规格时换用不同的吐丝管,
轧制小规格时可以采取一根管对应一个品种, 而轧大规格(如Φ10mm 以上) 线材时可共用一根吐丝管。
4、线圈呈椭圆形
生产小规格线材且吐丝温度过高时, 容易出现圈形椭圆现象, 原因是线材较软。另外, 风冷辊道高度过低、吐丝机吐出的线圈下落距离太大时,
也容易出现椭圆状。当吐丝管口的前抛角太大时, 线材向前的分速度大, 导致线圈倾斜地落入辊道, 对没有头部定位功能的吐丝机,
线圈很容易卡入辊道缝隙中而出现生产事故。因此, 解
决这些问题必须从吐丝管抛角、辊道高度、吐丝温度三方面进行分析解决。
