冷床彎鋼分析與對策

摘要：本文通過對陜西龍門鋼鐵有限公司西安軋鋼廠冷床彎鋼原因進(jìn)行了分析，提出了解決對策，取得了很好效果。

關(guān)鍵詞：冷床 彎鋼 分析 對策

冷床是冶金軋鋼行業(yè)對軋制產(chǎn)品（螺紋鋼、園鋼、鋼管等）有效進(jìn)行冷卻的工作臺(tái)面。 主要有拔齒式冷床、齒條步進(jìn)式冷床、撥爪式冷床、運(yùn)載鏈?zhǔn)嚼浯?、滾盤式冷床等。龍鋼西軋廠所用冷床為齒條步進(jìn)式冷床，自1998年投產(chǎn)以來，冷床承擔(dān)的產(chǎn)量由20萬噸/年達(dá)到了80萬噸/年，且完全滿足了生產(chǎn)的需求。但從2013年5月份以來，冷床上不斷出現(xiàn)彎鋼現(xiàn)象。

1 龍鋼西軋廠冷床結(jié)構(gòu)

龍鋼西軋廠冷床由輸入輥道、止動(dòng)板、冷床床面、步進(jìn)機(jī)構(gòu)、齊頭機(jī)構(gòu)、抬鋼機(jī)和輸出輥道組成。其中步進(jìn)系統(tǒng)包括直流電機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、長軸等，冷床床面包括動(dòng)齒條、定齒條、固定齒等。

2 鋼在冷床上的運(yùn)動(dòng)方式

2.1 冷床步進(jìn)方式 冷床的梁分為橫梁和縱梁兩種，橫梁垂直于軋制中心線布置，縱梁平行于軋制中心線布置。動(dòng)齒條均布于兩根縱梁上，縱梁下均布一系列橫梁，將兩根縱梁連接成一個(gè)整體，使得兩根縱梁能同步運(yùn)動(dòng)，每根橫梁下有兩個(gè)偏心輪，偏心輪的旋轉(zhuǎn)使橫梁作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，橫梁帶動(dòng)縱梁作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而動(dòng)齒條完成步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。在平時(shí)動(dòng)梁不工作時(shí)，處于最低位置（圖1）。

止動(dòng)板每動(dòng)作一次，動(dòng)齒條完成一個(gè)步進(jìn)循環(huán)，鋼材就被移動(dòng)一個(gè)齒距。

2.2 鋼在冷床上運(yùn)動(dòng)方式 鋼材由輸入輥道被輸送到冷床上，經(jīng)過止動(dòng)板的動(dòng)作，鋼材首先落到固定齒上，然后在動(dòng)齒條的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)下，鋼材會(huì)被逐步向輸出輥道方向輸送。在這個(gè)過程中，鋼材溫度會(huì)逐漸降低，隨之冷卻定型。

3 彎鋼原因分析

2013年5月份，龍鋼西軋廠冷床上鋼材出現(xiàn)蛇形彎曲現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鋼材的質(zhì)量，甚至引起顧客異議，對禹龍品牌造成了不良影響。通過對鋼材彎曲現(xiàn)象進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)鋼材的彎曲是由于冷床床面的不平整引起的，產(chǎn)生彎曲的現(xiàn)象發(fā)生在冷卻定型時(shí)刻，在冷卻定型之前，鋼材彈性較小，只發(fā)生塑性變形，在冷卻定型之后，外力影響不大的情況下，鋼材只發(fā)生彈性變形。

冷床床面由三部分組成：固定齒、定齒條、動(dòng)齒條。

3.1 固定齒對彎鋼影響 鋼材由輸入輥道上冷床后，經(jīng)過止動(dòng)板的動(dòng)作，會(huì)首先落到固定齒上，并在固定齒的第一個(gè)槽內(nèi)向前滑行，在滑動(dòng)摩擦力的作用下，最終會(huì)停留下來，然后動(dòng)齒條開始動(dòng)作，鋼材會(huì)逐步由冷床輸入端向輸出端移動(dòng)。在這個(gè)過程中，鋼材會(huì)逐漸冷卻，當(dāng)溫度降低到一定溫度后，鋼材就會(huì)冷卻定型。因此，相鄰固定齒發(fā)生錯(cuò)位，就會(huì)使鋼材產(chǎn)生彎曲。對于在固定齒上溫度降幅較大的小規(guī)格鋼材，彎曲現(xiàn)象尤為突出。

3.2 定齒條對彎鋼影響 鋼由止動(dòng)板移送到定齒條上，在動(dòng)齒條的動(dòng)作下，繼續(xù)向冷床輸出端運(yùn)動(dòng)，并最終冷卻定型。對于大規(guī)格鋼材，由固定齒輸出時(shí)，溫度依然較高，未能定型，因此，相鄰定齒條齒形錯(cuò)位，必然引起大規(guī)格鋼材產(chǎn)生蛇形彎曲現(xiàn)象。對于小規(guī)格鋼材，由于已經(jīng)在固定齒上定型，因此，定齒條的齒形錯(cuò)位，只會(huì)使其產(chǎn)生彈性變形，而不會(huì)影響到鋼材質(zhì)量。

3.3 動(dòng)齒條對彎鋼影響 動(dòng)齒條通過自身做圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)把鋼材由固定齒和定齒條上抬起，落到下一個(gè)齒中，使鋼材作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，并最終由冷床輸入端移動(dòng)到輸出端。動(dòng)齒條的一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期為5.25s，動(dòng)作時(shí)間為2.9s，因此，鋼在動(dòng)齒條上的時(shí)間為1.45s。在此時(shí)間內(nèi)，依然是鋼材的冷卻過程，因此，相鄰動(dòng)齒條齒形錯(cuò)位，也會(huì)引起鋼材的彎曲。

4 彎鋼原因?qū)Σ?/p>

對鋼材彎曲原因分析后，西軋廠決定對鋼材彎曲現(xiàn)象進(jìn)行整改，主要工作是對床面進(jìn)行校正。

4.1 固定齒校正 對于固定齒，校正方法為拆下固定齒，對齒形磨損較為嚴(yán)重的進(jìn)行更換，同時(shí)，用水平儀測量固定齒安裝底座，找準(zhǔn)基點(diǎn)后，對所有底座進(jìn)行調(diào)整，使底座上平面處于同一標(biāo)高面上。安裝固定齒，使每相鄰固定齒齒形沿冷床縱向平齊。

4.2 定齒條校正 定齒條安裝在橫梁上，在校正的過程中，剔除磨損嚴(yán)重的定齒條，然后找準(zhǔn)基準(zhǔn)面校正定齒條，使

所有定齒條齒根處于同一水平面上，每相鄰定齒條齒形對正。

4.3 動(dòng)齒條校正 動(dòng)齒條的校正相對復(fù)雜一些，不僅要在動(dòng)齒條處于低位時(shí)進(jìn)行校正，而且要在動(dòng)齒條抬起的過程中進(jìn)行校正。首先測量兩根長軸各段的標(biāo)高，校準(zhǔn)后測量偏心輪外徑，如果磨損量超過2mm，則應(yīng)進(jìn)行更換。其次對縱梁和橫梁進(jìn)行校準(zhǔn)，最后調(diào)整動(dòng)齒條。

5 結(jié)語

西軋廠2013年9月份通過對冷床床面的校正后，冷床上鋼材蛇形彎曲現(xiàn)象得到了徹底解決，在多半年的生產(chǎn)過程中，從未出現(xiàn)過鋼材彎曲現(xiàn)象，所軋制鋼材質(zhì)量得到了保證，有力地維護(hù)了禹龍鋼材的品牌形象，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者簡介：袁凱時(shí)（1972-），男，陜西西安人，陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司，工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。