淺析端進側出步進梁式加熱爐鋼坯走偏原因

劉展

（安陽鋼鐵建設有限責任公司，河南 安陽 455000）

端進側出步進梁式對鋼胚的加熱鍛造過程，常常發(fā)生鋼胚走偏的情況，它是指熱爐內鋼胚前進時偏離熱爐中心線的情況，理想的工作是鋼胚從進入熱爐到出爐的整個過程階段，并不會發(fā)生走偏現象，但是在通常的工作階段，往往比較難于實現，鋼胚走偏會導致掛壞熱爐內壁和造成爐內鋼胚擁擠成堆，導致降低出鋼的質量。因此，探究鋼胚走偏的原因顯得很重要。

1 鋼胚走偏情況總述

影響鋼胚走偏的原因非常復雜，導致鋼胚走偏因素情況非常多。比如，熱爐的框架精度是否達到要求、熱爐的定心板精度是否達到要求、熱爐定心輪的位置精度是否達到要求、熱爐升降缸的同步性是否達到要求、熱爐的胚子順直程度是否達到要求、熱爐水梁標高是否合適以及水梁的承載能力和強度是否足夠等因素。因為影響鋼胚走偏的原因非常復雜，可以將它們主要分成以下兩種走偏形式：第一，由于熱爐爐底的安裝以及生產制造時候的精度原因導致的鋼胚走偏情況；第二，因為熱爐的胚子順直程度、熱爐水梁標高是否合適以及水梁的承載能力和強度導致的鋼胚走偏情況。第一類走偏情況是,熱爐步進梁踏步時沒有發(fā)生鋼胚走偏情況，當逆循環(huán)時鋼胚發(fā)生逆倒向走偏。第二類情況是熱爐步進梁踏步以及發(fā)生逆循環(huán)時鋼胚走偏方向沒有改變，依然按照原本的方向加大程度繼續(xù)發(fā)生的走偏情況。

2 鋼胚發(fā)生第一類形式的走偏原因分析

（1）鋼坯走偏原因-熱爐升降機框架造成的影響。在安裝熱爐升降機時，升降缸中線和熱爐的中心線如果不重合，發(fā)生較大的角度偏差，如果兩個熱爐升降機機缸的伸出變化量是不相同的，在它升降的階段熱爐爐底會沿著斜線的方向前進，這個時候熱爐框架通過水平缸的動力推動時就將沿著機器設備導向板斜線的方向前進，然后最后產生的結果就是造成熱爐中的鋼坯橫向走偏。發(fā)生這種情況時，可以采用調整設備定心輪的位置精度，讓框架和熱爐的中心線相互重合。但是需要注意的是，如果鋼坯橫向走偏程度過于嚴重導致走偏量過大時，那么它的調整量就會較大，從而造成滾輪沿著設備軌座方向的偏差比較明顯，這個時候就不能僅僅是使用通過升降設備定心輪位置的方式調整改變鋼坯橫向走偏。這個時候就可以采用調整熱爐的定心板的位置精度來調整改變鋼坯橫向走偏。

（2）鋼坯走偏原因-熱爐升降缸造成的影響。如果兩個熱爐升降機機缸的伸出變化量是不相同時，設備升降機的框架也會和熱量中心線發(fā)生角度偏差情況，它的鋼胚橫向走偏情況和上訴2.1 小結類似，在此不再贅述。如果兩個設備升降缸的伸出變化量不相同并且設備的定心輪和定心板這兩者的距離偏大時，那么在升降缸的上升階段就會出現鋼胚發(fā)生橫向走偏，而且這個走偏存在荷載的升降缸下降階段是不會矯正回來的，而是需要在無荷載升降缸在下降階段才能把鋼胚的橫向走偏矯正回來，但是這時就會產生鋼胚走偏這種情況。升降缸設備工作不同步通常是因為液壓系統(tǒng)出現故障。比如，一個液壓缸破損發(fā)生液壓油泄漏或者液壓油過多發(fā)生溢流的情況。所以工作人員在檢查分析鋼胚走偏故障時，要先測量升降缸設備的開始工作階段的伸出位置以及它伸出位置極限值，從而得出兩個升降缸設備的各自的伸出量大小。這時發(fā)生的鋼胚走偏就應該調整液壓設備，確保兩個升級缸設備的同步性是協調一致的。

（3）鋼坯走偏原因-熱爐的定心板精度是否達到要求。鋼胚發(fā)生橫向走偏和縱向走偏的另外一種原因是，熱爐定心板的方向不精準。通常來說，熱爐定心板是在廠家之間安裝配置，但是因為其他種種原因會導致熱爐定心板精度不夠，比如：在運輸途中設備發(fā)生碰撞變形或者廠家熱爐定心板安裝精度不夠。這些因素都會直接導致熱爐定心板導向導向不準，分析起來原因很多，主要從以下兩個方面來分析它的偏斜情況。

熱爐定心板發(fā)生順行傾斜時，水平缸在工作階段前進過程中就依照導向水平框架的斜線方向工作。如果它沒有產生了傾斜角度，這個時候就造成了鋼胚橫向走偏情況的發(fā)生；如果它發(fā)生了“八”形傾斜，將會發(fā)生鋼胚縱向走偏情況。

（4）鋼坯走偏原因-熱爐的定心輪精度是否達到要求。熱爐的定心輪精度是否達到要求對于鋼坯是否發(fā)生走偏情況也很重要。安裝熱爐定心輪時一定要確保它的熱爐定心板的距離間隔在0.2 ～0.5mm 之內，如果它們的距離空隙小于0.2mm 就會造成設備的阻力過大發(fā)生卡死的情況；如果它們的距離間隙大于0.5mm，就會造成框架設備在工作階段傾斜程度加劇，或者框架設備不能以熱爐定心板為方向導向來工作，從而導致鋼胚發(fā)生走偏情況的發(fā)生。所以，在對相關設備進行調試的階段，一定要重視熱爐定心輪和熱爐定心板之間的距離間隙大小，準確測量，從而確保它們處于合適的距離范圍內。除此之外，還要把熱爐定心輪設備上面的螺絲擰緊，保證設備當塊點的焊接質量，從而確保設備定心導向的準確程度。

3 鋼胚發(fā)生第二類形式的走偏原因分析

（1）鋼坯走偏原因-水梁標高對鋼胚走偏的影響。在熱爐出料口出步進梁的方向不管是正方向循環(huán)或者逆倒走向循環(huán)時，鋼胚都會出現往非軋側走偏，所以在距離熱爐出料口1/4 的位置沿著熱爐梁寬方向來測量它們的標高可以看出，無論鋼胚在固定梁或者是非固定梁上，都呈現出軋側端高而非軋側端低的情況。除此之外，當活動梁的高度上升到設備固定梁相同的標高時，也會出現非軋側端比軋側端后接觸的情況，可以得出鋼胚是一直處在傾斜的。

（2）鋼坯走偏原因-鋼坯傾斜造成鋼胚走偏的分析。通過分析當鋼胚處于傾斜時候下的鋼胚走偏情況，我們可以先假設鋼胚料的完全都是平整的，并且水梁設備沒有出現彎曲情況。把鋼胚放在固定梁上使它處于傾斜，示意如圖1，由于鋼胚自重發(fā)生的摩擦力為Gf 是由梁兩端的摩擦力f1與f2來克服。軋測端的活動梁在觸碰到鋼胚時，活動梁還處在緩慢上升的階段中，它們兩者在觸碰到的瞬間會傳給鋼胚料向非軋側端的力f3，這個時候f2將會無法克服力Gf 與f3的合力，就會造成鋼胚料往非軋側端偏移；類似上訴情況，當非軋測端的活動梁在觸碰到鋼胚時，也將會發(fā)生鋼胚材料往非軋側端偏移，它的下降階段也可以采用相同的分析方式得出。所以，如果鋼胚材料是處在偏斜的情況之下，就有很大概率發(fā)生鋼胚走偏情況，并且鋼胚材料發(fā)生的傾斜程度越嚴重，那么鋼胚走偏的幅度也將會越大。

圖1 鋼胚材料受力示意圖

如果鋼胚材料本身存在比較大的側彎情況，并且它的側彎形式存在差異，那么分析起來很困難，需要根據鋼胚生產工程中的實際情況進行有針對性的具體分析。

4 結語

綜上所述，本文從熱爐的框架精度是否達到要求、熱爐的定心板精度是否達到要求、熱爐定心輪的位置精度是否達到要求、熱爐升降缸的同步性是否達到要求、熱爐的胚子順直程度是否達到要求等方面對熱爐鋼胚走偏的眾多原因進行了分析。在實際的生產中，鋼胚材料走偏的原因很復雜，往往是各種因素的綜合影響，研究起來很煩瑣，以上的研究內容還需要更多的在實際生產中進行實踐分析，從而減少端進側出步進梁式加熱爐鋼坯走偏情況的發(fā)生，提高鋼胚生產的質量和企業(yè)的經濟效益。