對CRS輥式矯直機大壓力矯直方案的研究與應用

楊居民

摘 要：無論何種生產設備，都有它設計能力的極限值。在鋼鐵軋制工藝流程中，對H型鋼精整工序部分，輥式矯直機是產品在線精整的主要設備。大H型鋼線生產H400×400規格系列中的H400×400、H400×408、H414×405、H428×407產品時，當鋼種的屈服強度大于345MPa時，采用小壓力矯直方案無法控制產品的側彎；采用大壓力矯直時，矯直機的矯直扭矩就會超過矯直能力極限值，矯直機就會自動跳電而無法正常工作。雖然優化了矯直機的扭矩保護值和升級了矯直機的萬向接軸，但是大壓力矯直還是存在自動跳電問題。為了解決這個問題，對CRS輥式矯直機進行了大壓力矯直方案的研究工作。

關鍵詞：CRS輥式矯直機；大壓力矯直；低速矯直；矯直扭矩

1 矯直彎曲的原因及解決方案

1.1 矯直彎曲影響因素

（1）精軋軋件終軋形狀。

①外觀形狀：軋件的左右、上下彎曲。其原因是精軋來料上下腿部金屬量不均勻，導致軋件在切分軋制中金屬流動不均衡，造成軋件翹頭或扣頭，并且上下腿部金屬延伸不同。

②尺寸形狀：軋件腹板橫向、縱向斷面尺寸偏離，軋件偏心。其原因是精軋機前、機后提升輥道高度與軋機中心線不匹配。

（2）精軋機孔型的不均勻磨損，由于軋輥冷卻以及變形方式的不同，軋輥在軋制過程中的磨損也不同，使其軋機的孔型發生變化造成后期的軋件與矯直機矯直輥工藝參數、裝配參數不匹配。

（3）矯直機設備能力，矯直機的矯直能力是設備頂層設計的問題。

（4）矯直機的矯直工藝參數即矯直壓下量設置不合適。

1.2 針對以上影響軋件彎曲的預防措施

（1）研究精軋機孔型的微調技術，使金屬塑性流動均勻及精軋機前后提升輥道與軋機中心線匹配。

（2）優化精軋機軋輥的冷卻方式和軋制潤滑技術，減小軋輥的磨損程度使其能和矯直機矯直輥的工藝參數相匹配。

（3）研究提升矯直機的最大能力，包括硬件的升級和優化控制軟件的參數。

（4）優化矯直機壓下規程，提高矯直質量以及研究利用矯直機前機后側導輥對側彎進行輔助矯直的調整方法。

2 提高矯直能力的主要措施

（1）矯直機采用大壓力低速矯直，把矯直速度降到1m/s。隨著矯直速度的降低鋼材的變形抗力減小，矯直力隨之也減小，這樣矯直機的矯直扭矩同時減小。

（2）減小咬入矯直加速度，把矯直咬入速度設置為0.8m/s，矯直速度為1m/s，矯直加速度為0.2m/s2。這樣可以減小從軋件咬入到正常矯鋼瞬間增加的矯直扭矩，使矯直扭矩緩慢地增加，使矯直扭矩增加更緩和。

（3）冷床輸出輥道速度稍大于矯直機速度，這樣可以減小因矯直機的拉鋼造成的附加矯直扭矩。

（4）放大矯直機扭矩保護的延時時間，由原來的0.2s增大到1.5s。

（5）優化矯直機大壓力矯直的壓下規程，如原來H400×400規格系列Q345B，大壓力矯直的壓下規程，如表1所示。

此時的大壓力矯直壓下規程，可以消除軋件的彎曲缺陷，但是矯直機工作時會自動跳電無法實現正常生產。

優化矯直機大壓力矯直的壓下規程，如表2所示。

此時的大壓力矯直壓下規程，可以安全消除軋件彎曲缺陷，并且矯直機能夠正常工作，不再跳電，使生產更加順暢。

3 優化大壓力矯直壓下規程的研究思路

大壓力矯直方案的研究思路：矯直機自動跳電的根本原因是軋件的矯直扭矩超過矯直機的矯直扭矩能力。在軋件矯直時，軋件所需要的總矯直壓力一定，即所需的總矯直扭矩一定；相對的放大矯直機的矯直扭矩是實現大壓力矯直的關鍵。矯直時當軋件咬入到3號輥時跳電，說明2號輥壓下太大，1號、2號、3號輥的矯直扭矩小于軋件矯直所需要的矯直扭矩；解決方法是適當減小矯直機2號輥壓下值，增大4號、6號、8號輥的壓下值，這樣當軋件咬入矯直到3號輥時矯直機的1號、2號、3號輥的帶動電機扭矩大于軋件的矯直扭矩，矯直機不跳電，軋件繼續前進當運動到4號輥時，4號輥的矯直扭矩也起到帶動作用。雖然1號、2號、3號、4號輥的矯直扭矩增加了，但隨著4號輥的矯直扭矩的加入，矯直機的矯直扭矩是大于軋件所需要的矯直扭矩的，所以矯直機不跳電正常工作。以此類推，軋件運動到以后的各個矯直輥時，矯直機的總矯直扭矩的增加值大于軋件所需要的矯直扭矩增加值，矯直機正常工作。調整時，千萬注意8號輥的壓下值，不要超過該規格軋件鋼種的塑性屈服極限壓下值，否則軋件上彎。這種調整思路可以概括為：降大增小提扭矩，上下側彎解決好。

4 結束語

無論何種設備在制造時有它的設計能力極限，在當時是能夠滿足生產需要的。但是隨著市場對產品級別的不斷升高，原來的設備就會出現設計能力不足的現象。我們總不能把原來的設備重新設計制造，這樣新建工期不允許，投資也會很大。我們只有把原來的設備進行局部升級，優化設備的生產工藝參數，才能滿足產品升級的需求。特別是優化設備的工藝參數，這項措施是低成本又及時的，所以從事工藝技術的工作人員，要深入生產現場掌握實際情況，深入研究各種設備的工藝參數，把現實的瓶頸問題解決好。

參考文獻

[1]楊雙成.輥式矯直機矯直方案的優選與壓下量的計算[J].重型機械，2000，（6）：27-29.

（作者單位：山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司型鋼廠）