橫切線矯直機(jī)應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)思路探析

高鵬

摘 要：隨著鋼鐵冶煉的技術(shù)發(fā)展和軋制技術(shù)的不斷提升，我國(guó)的冷軋寬帶鋼軋機(jī)的建設(shè)越來越好，冷軋產(chǎn)品的品種也越來越多，所以人們冷軋產(chǎn)品的質(zhì)量和強(qiáng)度要求也越來越高。作為橫切線的主要設(shè)備，矯直機(jī)對(duì)冷軋帶鋼產(chǎn)業(yè)的改善起到了重要作用。隨著它的日益完善，矯直工藝模型的結(jié)構(gòu)形式和配置更合理了，廣泛應(yīng)用橫切線矯直機(jī)的和對(duì)其進(jìn)行思路優(yōu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)前的目標(biāo)，為此本文對(duì)橫切線矯直機(jī)的應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)思路進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：矯直機(jī)；橫切線；優(yōu)化設(shè)計(jì)；矯直機(jī)應(yīng)用

1 前言

近年來國(guó)家對(duì)鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展推出了《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，以節(jié)能降耗和優(yōu)化設(shè)計(jì)為主要要求，所以鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)該在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行。鋼鐵產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶動(dòng)了矯直機(jī)的發(fā)展，隨著矯直機(jī)的數(shù)量越來越多，并且作為企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)增長(zhǎng)的重要舉措，本文通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析得出，在一定的原料情況下，合理的配置矯直機(jī)輥系讓產(chǎn)品可以很好的達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)等特定的要求。在對(duì)橫切線矯直機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行探析的過程中，保證產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以降低生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)的投資，還響應(yīng)了國(guó)家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。

2 我國(guó)橫切線矯直機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

近幾年來我國(guó)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅猛，自2004年以后，在冷軋的后續(xù)配套橫切線以厚規(guī)格的橫切線為主要的生產(chǎn)，它以將高冷軋強(qiáng)度的帶鋼切成定尺鋼板為主要目的，鋼板定尺的訂單逐漸代替了鋼卷定尺，訂單數(shù)量越來越大。國(guó)內(nèi)建設(shè)的冷軋厚規(guī)格矯正機(jī)的輥系配置分成了兩種模型，在原材料相同的情況下，一種是17輥成品矯正機(jī)，以SUNDWIG為代表的，另一種是11輥成品矯直機(jī)，以SMS-DEMAG為代表。在市場(chǎng)調(diào)研和客戶回訪以后發(fā)現(xiàn)兩種矯直機(jī)都符合設(shè)計(jì)條件下鋼板矯直和板型質(zhì)量的要求。

3 矯直機(jī)的應(yīng)用分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)

矯直定理中提到帶鋼的矯直過程就是使其中組織應(yīng)力和冷應(yīng)力相互抵消，殘余應(yīng)力逐漸遞減，曲率半徑趨向于正無窮的過程。經(jīng)常使用變形遞減法來矯直。通過對(duì)鋼板橫斷面應(yīng)受力變化圖的分析可以發(fā)現(xiàn)，鋼板不平直是由于內(nèi)部的個(gè)點(diǎn)殘余應(yīng)力性質(zhì)大小分布不均造成的，如果鋼板的內(nèi)部殘余應(yīng)力想要減小，可以通過矯直減小直至鋼板達(dá)到平直。鋼板的變形過程包括塑性變形和彈性變形，因?yàn)樗诔C直過程中不可能完全的纏繞在矯直輥上邊，所以只有塑性滲透率達(dá)到一定值才可以有效地降低鋼板原始?xì)堄鄳?yīng)力，并使其通過后續(xù)矯直輥的作用逐漸降低來使鋼板平直。下面是塑性滲透率的公式：

K=（H/2-h）/（H/2）*100%（H是鋼板厚度，h是彈性變形區(qū)）。通過對(duì)鋼板橫斷面應(yīng)力變化圖的分析可得知：矯直過程中，初始曲率均勻變化階段必須要保證矯直輥下K>=70%。如果對(duì)于基本條件相同的話，相關(guān)系輥配置和力能參數(shù)的結(jié)果如下表所示，將成品的鋼板殘余應(yīng)力逐漸的遞減到一個(gè)理想的范圍內(nèi)是根本目標(biāo)，但是在同時(shí)要考慮到矯直極限厚度和矯直薄規(guī)格的時(shí)候需要的塑性變形率。

分析矯直機(jī)內(nèi)部應(yīng)力變化和矯直機(jī)機(jī)理可知道，鋼板通過每一根矯直輥都會(huì)使其殘余應(yīng)力得到一些釋放，一直等到N個(gè)矯直輥通過后，殘余應(yīng)力就基本上已經(jīng)遞減σ以內(nèi)，可以是鋼板達(dá)到平直。如果在此之后再繼續(xù)增加矯直輥只會(huì)造成更龐大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的設(shè)備。傳動(dòng)功率也會(huì)增大，鋼板的平直度就不能顯著提升了。

4 出現(xiàn)的問題以及應(yīng)對(duì)方法

矯直機(jī)的預(yù)調(diào)部分靠絞輪完成線材應(yīng)力消除處理，進(jìn)而達(dá)到除銹部位的金線裝置，在進(jìn)線安裝和主機(jī)的后部分。在矯直機(jī)工作后，雖然矯直前帶鋼的板型沒有出現(xiàn)問題，但是矯直后的帶鋼依舊會(huì)出現(xiàn)浪形，應(yīng)該將輥盒拉出矯直機(jī)，之后檢查設(shè)備是否正常工作。如果輥盒擺放有問題，或者有異物存在就會(huì)使帶鋼在矯正過程中受力不均勻，進(jìn)而無法矯直。所以應(yīng)該清理盒內(nèi)是否存在異物，并保持清潔，然后再進(jìn)行工作。還有一種情況就是在定位后，矯直機(jī)出現(xiàn)*，這種情況會(huì)造成矯直機(jī)不能進(jìn)行傾斜定位矯直，所以要對(duì)提升絲桿編碼器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題后對(duì)編碼器進(jìn)行更換，使生產(chǎn)工作正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李景偉，丁磊，李承鋼.冷軋廠橫切機(jī)組飛剪抖動(dòng)原因分析及處理方法[J].武鋼技術(shù)，2013，51（2）：43-47.

[2]劉東冶，何安瑞，王海濱，等.寬幅橫切線全線跟蹤系統(tǒng)研究及應(yīng)用[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，36（3）：372-377.

（作者單位：河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司邯寶冷軋廠）