濕平整液應(yīng)用與分析

梁偉 宋雅楠

摘 要：本文介紹了干、濕平整軋制的不同性能，濕平整液系統(tǒng)組成和應(yīng)用，通過平整軋制過程中主要參數(shù)計(jì)算分析，得出在濕平整軋制生產(chǎn)過程中，濕平整液可以降低平整機(jī)的功率損失和軋制壓力損失，提高帶材板形質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：濕平整；濕平整液系統(tǒng)；系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算分析

中圖分類號(hào)：YG174 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)冷軋板帶的需求量越來(lái)越大，同時(shí)也對(duì)板帶的質(zhì)量提出了更高的要求，采用平整機(jī)對(duì)軋制成品進(jìn)行小延伸率的二次軋制是當(dāng)下改善板帶機(jī)械性能和板形質(zhì)量的最主要手段。

1 平整的目的

帶鋼平整即在常溫狀態(tài)下，將經(jīng)過冷軋并退火及熱軋酸洗后的鋼卷，通過平整進(jìn)行小壓下率的軋制，以達(dá)到提高帶鋼機(jī)械性能、改善板形質(zhì)量的目的。平整率是采用與壓下率成比例的延伸率來(lái)表示的，平整過程的工藝控制主要就是通過控制延伸率來(lái)進(jìn)行的。

延伸率是帶鋼長(zhǎng)度變化率，其表達(dá)式為：

2 平整類型

2.1干平整。干平整在平整過程中不噴淋平整液，工作輥和軋件直接接觸，采用旋轉(zhuǎn)或者震動(dòng)刷輕微接觸輥面，以去除輥面所附著的任何顆粒，去除的顆粒由一套吸管裝置加以收集，在平整機(jī)出口區(qū)域需要一定的空間來(lái)安裝這一吸管，保證軋輥清潔，防止沾染顆粒印入帶鋼表面，對(duì)提高光潔度有很大的好處。

2.2 濕平整。為了改善帶鋼表面質(zhì)量，提高防銹能力，很多軋鋼廠采用濕平整工藝，即以水溶性或油溶性防銹劑作為平整液噴灑輥縫，進(jìn)行濕法平整。

3 濕平整液系統(tǒng)的組成以及應(yīng)用

濕平整液系統(tǒng)由配液系統(tǒng)，控制閥組系統(tǒng)，空氣吹掃系統(tǒng)組成。

3.1平整液配液系統(tǒng)。濕平整液配液系統(tǒng)由脫鹽水供給系統(tǒng)，基礎(chǔ)油供給系統(tǒng)和混合液系統(tǒng)組成。脫鹽水供給系統(tǒng)主要由脫鹽水箱體、電加熱器、液位計(jì)、溫度檢測(cè)裝置、計(jì)量泵等組成。配制平整液的最終濃度為5%，平整液配制時(shí)采用的溶劑為工業(yè)用去離子水，以防水中一些離子對(duì)平整液的不良影響。基礎(chǔ)油供給系統(tǒng)主要由箱體、液位計(jì)、溫度檢測(cè)裝置、計(jì)量泵等組成。計(jì)量泵可以按照工藝要求的平整液濃度，將需要的基礎(chǔ)油量供給混合箱。混合液系統(tǒng)主要由箱體、電加熱器 、液位計(jì)、攪拌器、溫度檢測(cè)裝置、計(jì)量泵等組成。加入混合液箱的脫鹽水和基礎(chǔ)油經(jīng)過攪拌器進(jìn)行攪拌，保證整個(gè)箱體平整液濃度是均勻的，加熱器對(duì)混合后的平整液進(jìn)行二次加熱，達(dá)到噴灑時(shí)的溫度要求。計(jì)量泵將混合好的平整液輸出到噴射系統(tǒng)。

3.2平整液控制閥組系統(tǒng)。在平整機(jī)入口側(cè)、出口側(cè)分別對(duì)上支承輥和上中間輥輥縫、上工作輥和鋼板上表面之間、鋼板下表面和下支撐輥之間噴射平整液。平整液在噴射過程中通過氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)各個(gè)噴射區(qū)域進(jìn)行分段控制，根據(jù)工況或者產(chǎn)品的工藝要求，通過控制氣動(dòng)閥可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)區(qū)域全部噴射，或者只是噴射某一個(gè)區(qū)域。

3.3空氣吹掃系統(tǒng)。冷軋帶鋼在濕平整過程中，機(jī)架入口上、下兩道平整液經(jīng)噴嘴噴射到鋼板表面，大量的平整液隨著鋼板向前高速運(yùn)動(dòng)，中部的平整液被軋輥碾壓，由于鋼板有一定厚度，上、下工作輥之間存在輥縫，因此帶鋼邊部易出現(xiàn)殘留平整液的現(xiàn)象，造成表面質(zhì)量缺陷。

為將平整后鋼板殘留的平整液吹掃干凈，在平整機(jī)的出口側(cè)增加一套空氣吹掃裝置，噴射后的廢液自重落入收集槽，進(jìn)入廢液收集箱，并經(jīng)過排污泵輸出，平整液不過濾回收和再次利用。

4 濕平整主要參數(shù)計(jì)算分析

4.1軋制力計(jì)算分析。實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)運(yùn)行表明，帶鋼平整時(shí)，軋輥和帶鋼的每一交界面的接觸弧更具有平面性質(zhì)，而非圓柱表面性質(zhì)，輥縫中心的有效摩擦系數(shù)比通常冷軋約大一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此中性點(diǎn)相對(duì)靠近接觸弧中心，平整軋制過程的效率明顯下降。據(jù)此，有人對(duì)單機(jī)架平整機(jī)提出了平整的單位軋制力模型：

在（1）式中 —單位寬度軋制力；—帶材屈服極限；—帶材前后張力；—入口厚度；—帶材延伸率；—摩擦系數(shù)；—軋制變形區(qū)中軋輥與帶材接觸弧長(zhǎng)度。

由公式（1）單位寬度軋制力計(jì)算公式得知：在帶材品種、壓下量、帶材前后張力等已知時(shí)，軋制過程中軋制力只跟摩擦系數(shù)有關(guān)，摩擦系數(shù)能影響軋制力，摩擦系數(shù)越大，有效軋制力越小。

4.2 軋制功率計(jì)算分析。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合平整軋制的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)可知，平整軋制過程中軋制功率N可以用下式來(lái)表示

式中 —帶材寬度；—力臂系數(shù)；—平整鋼種與工況影響系數(shù)。 由公式（2）軋制功率計(jì)算公式得知：在帶材品種、軋制速度、壓下量等已知時(shí)，軋制過程中平整機(jī)軋制功率跟摩擦系數(shù)有關(guān)，摩擦系數(shù)越大，功率越大。

由以上（1）、（2）計(jì)算分析得知：平整軋制過程中，平整機(jī)軋制力與軋制功率受摩擦系數(shù)影響，摩擦系數(shù)越大，有效軋制力越小，軋機(jī)功率越大。濕平整軋制生產(chǎn)過程中，濕平整液可以減小軋制過程中的摩擦系數(shù)，降低平整機(jī)的功率損失和軋制壓力損失。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)鋼材質(zhì)量的要求不斷提高，作為改善帶鋼性能的濕平整技術(shù)也相應(yīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，隨著新的工藝技術(shù)和控制方式的使用，濕平整技術(shù)顯著提高，希望本文能夠?qū)窈鬂衿秸麢C(jī)的設(shè)計(jì)以及技術(shù)應(yīng)用起到一點(diǎn)促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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