1 前言
吐丝机是高速线材生产中的关键设备，布置在精轧机后，其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、打包工序有很大影响，在线材质量方面吐丝质量又是非常重要的一个环节，它不仅会影响成品的成材率，而且还是制约生产率以及外观包装的一个重要因素，因此非常有必要对吐丝的质量进行探讨。
2 影响吐丝质量的主要因素
在高速线材生产中，吐丝机吐出的线圈质量经常出现甩尾、大小圈、圈形不圆、线圈偏大或偏小、在风冷辊道上平铺不均匀等，这些现象严重的影响了后面的集卷和打捆。这些现象的产生，从吐丝机的工作过程来看与吐丝管的磨损，精轧、夹送辊、吐丝机的速度匹配有关;其次从线材本身来看，与其规格、钢种及吐丝温度有关。
2.1 吐丝管
吐丝管安装在吐丝盘上，是一段呈空间螺旋曲线，一般可分为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，以便使吐出的线圈产生向前的分速度，由于吐丝机整体与地面成10°～20°的夹角，线圈就可以从吐丝管中顺利吐出，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最佳状况，出现不理想的圈形。尤其生产小规模线材时，由于水平分速度大，线圈前部较后部运行速度快，当托盘调节高度不当时，线圈会倾斜的涌在辊道上，又由于线材较细、较软，因此线圈很容易形成椭圆状。
2.2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，也会影响打包质量，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 w，此时吐丝管管口的旋转线速度为L ，若 w和 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，竖直方向是自由落体，这样就可保证线圈直径恒定。为了保证不同规格的线材在其整个吐丝过程中都能满足VL= Vw，以稳定线圈直径，一般在吐丝机前设有夹送辊，夹送方式有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 L≠ w时，线圈相对于地面在盘面方向的速度不为0，也就是线圈存在相对于地面的角速度，因此，下落过程中会产生一定的偏移。当L >w 时，相对角速度方向与吐丝管旋向一致，线圈将在轧制方向上向左偏；当 L< 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，将和风冷线侧壁碰撞摩擦，损伤线材表面。
3 生产中常见现象及处理方法
3.1 吐丝甩尾
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，其原因是在线圈的尾部没有足够的速度和力最使线圈的尾部顺利的从吐丝管中抛出。 这在轧制小规格线材(,5.5~,6.5)的生产中很常见，常常因为甩尾导致线材尾部挂在吐丝机面盘、托板或者风冷线两边的墙面上，因不能及时运输走，往往会被后一条钢头部压住带走，这样增加了后面剪尾的员工的劳动强度;严重的时候会使后一条钢走不动在风冷辊道首段堆起来导致生产的中断。
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，还有延长夹送辊的尾部夹持时间和适当提高夹送的速度。
3.2 吐丝大小圈
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，若为保证线材表面质量而采用尾部不夹送工艺，就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微夹送，前提是夹紧气缸控制精确，以确保不损伤表面。
3.3平铺不均匀
要使线圈在风冷辊道上平铺均匀，除辊道运行速度必须恒定外，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，最好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，而轧大规格线材时可共用一根吐丝管。
3.4吐圈忽左忽右飘落
吐丝线圈忽左忽右飘落时,应在主操控台的轧制参数界面上调整吐丝机和夹送辊的速度超前值,使得R稳= v/ω =R。/cosθ,从而使吐出线圈下落平稳、均匀。
3.5 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，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，导致线圈倾斜地落在辊道上，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改进。
4 结语
通过综上所述，可以知道吐丝管、吐丝速度是影响吐圈质量的主要因素，在针对实际生产过程中出现的现象，用相应的措施加以解决，要提高吐圈质量，提升产品外观形象，还必须结合生产工艺的实际状况进行分析，每个生产厂由于机型不同， 自动控制水平不同，在吐圈质量方面出现的问题各有其特点，以上的分析只是很浅显的说道，生产中会不断出现各种情况，到时还需要我们根据具体情况具体分析，不断的总结，不断的提高。多收集一些实际数据进行分类设定。
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吐丝机是高速线材生产中的关键设备，布置在精轧机后，其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、打包工序有很大影响，在线材质量方面吐丝质量又是非常重要的一个环节，它不仅会影响成品的成材率，而且还是制约生产率以及外观包装的一个重要因素，因此非常有必要对吐丝的质量进行探讨。
2 影响吐丝质量的主要因素
在高速线材生产中，吐丝机吐出的线圈质量经常出现甩尾、大小圈、圈形不圆、线圈偏大或偏小、在风冷辊道上平铺不均匀等，这些现象严重的影响了后面的集卷和打捆。这些现象的产生，从吐丝机的工作过程来看与吐丝管的磨损，精轧、夹送辊、吐丝机的速度匹配有关;其次从线材本身来看，与其规格、钢种及吐丝温度有关。
2.1 吐丝管
吐丝管安装在吐丝盘上，是一段呈空间螺旋曲线，一般可分为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，以便使吐出的线圈产生向前的分速度，由于吐丝机整体与地面成10°～20°的夹角，线圈就可以从吐丝管中顺利吐出，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最佳状况，出现不理想的圈形。尤其生产小规模线材时，由于水平分速度大，线圈前部较后部运行速度快，当托盘调节高度不当时，线圈会倾斜的涌在辊道上，又由于线材较细、较软，因此线圈很容易形成椭圆状。
2.2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，也会影响打包质量，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 w，此时吐丝管管口的旋转线速度为L ，若 w和 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，竖直方向是自由落体，这样就可保证线圈直径恒定。为了保证不同规格的线材在其整个吐丝过程中都能满足VL= Vw，以稳定线圈直径，一般在吐丝机前设有夹送辊，夹送方式有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 L≠ w时，线圈相对于地面在盘面方向的速度不为0，也就是线圈存在相对于地面的角速度，因此，下落过程中会产生一定的偏移。当L >w 时，相对角速度方向与吐丝管旋向一致，线圈将在轧制方向上向左偏；当 L< 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，将和风冷线侧壁碰撞摩擦，损伤线材表面。
3 生产中常见现象及处理方法
3.1 吐丝甩尾
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，其原因是在线圈的尾部没有足够的速度和力最使线圈的尾部顺利的从吐丝管中抛出。 这在轧制小规格线材(,5.5~,6.5)的生产中很常见，常常因为甩尾导致线材尾部挂在吐丝机面盘、托板或者风冷线两边的墙面上，因不能及时运输走，往往会被后一条钢头部压住带走，这样增加了后面剪尾的员工的劳动强度;严重的时候会使后一条钢走不动在风冷辊道首段堆起来导致生产的中断。
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，还有延长夹送辊的尾部夹持时间和适当提高夹送的速度。
3.2 吐丝大小圈
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，若为保证线材表面质量而采用尾部不夹送工艺，就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微夹送，前提是夹紧气缸控制精确，以确保不损伤表面。
3.3平铺不均匀
要使线圈在风冷辊道上平铺均匀，除辊道运行速度必须恒定外，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，最好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，而轧大规格线材时可共用一根吐丝管。
3.4吐圈忽左忽右飘落
吐丝线圈忽左忽右飘落时,应在主操控台的轧制参数界面上调整吐丝机和夹送辊的速度超前值,使得R稳= v/ω =R。/cosθ,从而使吐出线圈下落平稳、均匀。
3.5 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，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，导致线圈倾斜地落在辊道上，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改进。
4 结语
通过综上所述，可以知道吐丝管、吐丝速度是影响吐圈质量的主要因素，在针对实际生产过程中出现的现象，用相应的措施加以解决，要提高吐圈质量，提升产品外观形象，还必须结合生产工艺的实际状况进行分析，每个生产厂由于机型不同， 自动控制水平不同，在吐圈质量方面出现的问题各有其特点，以上的分析只是很浅显的说道，生产中会不断出现各种情况，到时还需要我们根据具体情况具体分析，不断的总结，不断的提高。多收集一些实际数据进行分类设定。
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