破鱗拉矯機(jī)在連續(xù)酸洗機(jī)組中的應(yīng)用

莫 一

（武漢中冶易新科技有限公司，武漢 430415）

破鱗拉矯機(jī)在連續(xù)酸洗機(jī)組中的應(yīng)用

莫 一

（武漢中冶易新科技有限公司，武漢 430415）

介紹了破鱗拉矯機(jī)在連續(xù)酸洗機(jī)組中的應(yīng)用情況。在原有破鱗拉矯機(jī)的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重新配置輥系，優(yōu)化工藝參數(shù)，使破鱗拉矯機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，輥系選型、布置更加合理，有效地改善了板形，增強(qiáng)了拉矯機(jī)的破鱗能力，提高了帶材酸洗表面質(zhì)量。

破鱗拉矯機(jī)；酸洗；輥系配置；工藝參數(shù)

1 引言

拉伸彎曲矯直技術(shù)廣泛應(yīng)用于冷軋板帶生產(chǎn)線，在連續(xù)酸洗機(jī)組中，酸洗入口采用大張力的拉伸彎曲矯直機(jī)（破磷拉矯機(jī)），熱軋帶材在拉伸和連續(xù)交變彎曲的聯(lián)合作用下產(chǎn)生塑性變形，消除卷板帶材的波浪、翹曲、瓢曲以及板形不良等三維板形缺陷，使帶材獲得所要求的延伸率，以及良好的板形。同時(shí)，在板帶塑性拉伸變形過程中，表面的氧化皮碎裂脫落，從而節(jié)省大量的酸液，提高帶材酸洗表面質(zhì)量[1-2]。本文結(jié)合實(shí)際機(jī)組，介紹一種新型破鱗拉矯機(jī)在連續(xù)酸洗機(jī)組中的應(yīng)用。

2 機(jī)組主要工藝參數(shù)

帶鋼材質(zhì)：CQ、DQ、HSS；

帶鋼厚度：2.0～4.5 mm；

帶鋼寬度：750～1 250 mm；

抗拉強(qiáng)度：σb≤650 MPa；

屈服強(qiáng)度：400 MPa≤σs≤700 MPa；

機(jī)組工藝速度：最大180 m/min；

機(jī)組拉伸段張力：最大400 kN；

延伸率：≤3 %；

成品帶鋼板形：≤8～10 I。

3 破鱗拉矯機(jī)的工作原理

破鱗拉矯機(jī)是帶材在拉伸和連續(xù)交變彎曲的聯(lián)合作用下產(chǎn)生塑性延伸，從而獲得較好矯正效果的設(shè)備。在拉矯機(jī)的入口和出口側(cè)各配有兩組張力輥，使得張力平穩(wěn)，減少波動(dòng)，帶材在張力輥組的作用下張力被放大，拉彎矯直機(jī)形式為兩組彎曲矯直裝置，帶材在第一階段彎曲變形區(qū)受到交變變形，使帶材各部分得到均勻分布的殘余變形，該殘余變形在第二階段矯直消失，從而使各種三維板形缺陷得到了矯正并改善帶材機(jī)械性能。

利用鐵基體及氧化鐵皮覆層材料性能的巨大差異，采用機(jī)械方法反復(fù)彎曲，金屬基體材料受力后產(chǎn)生一定的彈塑性變形，而氧化鐵皮覆層則由于不具有塑性而且破壞強(qiáng)度較低，同時(shí)氧化鐵皮覆層與鐵基體的附著力差，這樣，當(dāng)氧化鐵皮由于不能適應(yīng)金屬形狀變化而引起的內(nèi)應(yīng)力大于其破壞強(qiáng)度時(shí)，它便會(huì)破裂進(jìn)而脫落，從而達(dá)到除鱗的效果。延伸率可調(diào)的破鱗拉矯機(jī)為實(shí)現(xiàn)這一目的起了關(guān)鍵性作用[3]。

4 破鱗拉矯機(jī)的輥系配置及工藝參數(shù)設(shè)定

在連續(xù)酸洗機(jī)組中使用破鱗拉矯機(jī)，為增強(qiáng)破鱗效果可以考慮增加彎曲輥組數(shù)量，同時(shí)采用小直徑的工作輥。拉伸彎曲矯直機(jī)的核心部件是彎曲和矯直輥系，我們針對(duì)酸洗機(jī)組破鱗拉矯機(jī)對(duì)輥系進(jìn)行了配置如下：

（1）兩套彎曲輥組：各包含上、下兩組彎曲輥系：每組輥系包括工作輥、支撐輥，直徑分別為Φ80 mm、Φ120 mm。

（2）防橫彎矯直輥組：位于過鋼線下方，包含一個(gè)下矯直輥組。下矯直輥組由工作輥、支撐輥組成，直徑分別為Φ100 mm、Φ120 mm，主要用于對(duì)出口板形橫向變形的精整[4]。

（3）防縱彎矯直輥組：位于過鋼線上方，包含一個(gè)上矯直輥組。上矯直輥組由工作輥、支撐輥組成，直徑分別為Φ100 mm、Φ120 mm，主要用于對(duì)出口板形縱向變形的精整[4]。

配置后的破鱗拉矯機(jī)采用結(jié)構(gòu)形式為兩彎兩矯單獨(dú)傳動(dòng)型式，由機(jī)架、下輥系升降裝置、兩套彎曲輥組、一套防橫彎矯直輥組、一套防縱彎矯直輥組、穩(wěn)定輥以及換輥車裝置等主要部件組成，如圖1所示。

圖1 破鱗拉矯機(jī)輥系圖

影響拉伸彎曲矯直機(jī)破鱗效果的工藝參數(shù)主要是延伸率和壓上量。為充分發(fā)揮拉伸彎曲矯直機(jī)的破鱗作用，我們對(duì)伸彎曲矯直機(jī)的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。延伸率和壓上量的變化都會(huì)對(duì)破鱗效果有一定的影響，當(dāng)延伸率保持一定時(shí)，增大壓上量可以提高破鱗效果；加大延伸率也可以提高破鱗效果，但延伸率增加到一定程度后，破鱗效果不會(huì)再有顯著改善。

因此，我們針對(duì)不同的帶鋼厚度，在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)破鱗拉矯機(jī)的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

工藝參數(shù)見表1。

表1 破鱗拉矯機(jī)工藝參數(shù)

5 破鱗拉矯機(jī)的調(diào)節(jié)

矯直帶鋼時(shí)，先在兩組彎曲輥組上使帶鋼產(chǎn)生永久延伸，然后兩組矯直輥組消除彎曲產(chǎn)生的帶材殘余曲率。帶鋼延伸是由彎曲和拉伸張力綜合形成的，通過使帶鋼的反復(fù)變曲和拉伸變形，消除帶鋼的各種板形缺陷，張力由前后張力輥裝置提供，彎曲、矯直裝置各由上、下兩組輥系重疊形成。

帶鋼自由通過或讓焊縫自由通過時(shí)，上輥組液壓缸可快速打開，輥面脫開帶鋼通過線，保證帶鋼不與彎曲、矯直工作輥接觸，保護(hù)工作輥。針對(duì)不同的帶材需要不同的壓上量（見表1），壓上量的調(diào)整依靠輥組的螺旋升降機(jī)完成，當(dāng)需要較大的壓上量時(shí)，調(diào)節(jié)彎曲、矯直輥組的螺旋升降機(jī)，使其向上伸出要求的高度，螺旋升降機(jī)的調(diào)節(jié)由電機(jī)完成，編碼器實(shí)現(xiàn)其位置精確控制，每個(gè)輥系均可單獨(dú)調(diào)節(jié)。

6 破鱗拉矯機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相對(duì)于國(guó)內(nèi)同類型的拉矯機(jī)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

（1）機(jī)架本體結(jié)構(gòu)緊湊，具有良好的剛性。

（2）高精度的輥系裝配保證了工作過程設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度及穩(wěn)定性。

（3）輥盒采用相同結(jié)構(gòu)，互換性好。

（4）下輥組的壓上量可分別單獨(dú)調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)帶材不同延伸率的控制。防橫彎、防縱彎矯直輥系采用大輥徑，利于彎曲延伸后帶材的內(nèi)應(yīng)力消除，保證成品帶鋼的機(jī)械性能優(yōu)越。

（5）液壓缸將輥系推出就可實(shí)現(xiàn)快速、安全換輥。

（6）入口、出口大輥徑的穩(wěn)定輥保證帶鋼在拉矯過程中得到穩(wěn)定的張力，從而獲得良好的表面質(zhì)量。

（7）過焊縫時(shí)，矯直機(jī)輥縫可快速打開。

7 結(jié)語

用于連續(xù)酸洗機(jī)組上的破鱗拉矯機(jī)，針對(duì)矯直板形以及破磷的雙重功能，在已有拉矯機(jī)的基礎(chǔ)上優(yōu)化了工藝參數(shù)，改進(jìn)了設(shè)計(jì)，使破鱗拉矯機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，輥系選型、布置更加合理。與輥式矯直機(jī)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，操作維修方便。同時(shí)，彎曲輥組和矯直輥組不帶傳動(dòng)，與帶鋼同步運(yùn)動(dòng)，不會(huì)因打滑擦傷帶鋼表面。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況表明，該破鱗拉矯機(jī)一方面最大限度地消除了卷板帶材的波浪、翹曲、瓢曲以及板形不良等三維板形缺陷，使帶材獲得所要求的延伸率；另一方面可以有效地去除熱軋帶鋼上的氧化鐵皮，改善帶材酸洗質(zhì)量，降低酸耗，能夠滿足用戶提出的高端成品鋼卷的帶鋼板形、延伸率、酸洗質(zhì)量等方面的要求。

[1] 周麗娜．拉伸彎曲矯直機(jī)及應(yīng)用中常見問題的分析[J]．中國(guó)冶金，2005（5）：40-42．

[2] 李同慶．拉伸彎曲矯直機(jī)破鱗功能的研究[J]．冶金設(shè)備，1998（3）：1-5．

[3] 李同慶．拉伸彎曲矯直與酸洗—冷軋機(jī)組合[J]．重型機(jī)械，1996（5）：3-6．

[4] 尹顯東．拉伸彎曲矯直機(jī)的應(yīng)用[J]．軋鋼，1997（2）：73-76.

Application of Descaling Leveler to Continuous Pickling Line

MO-Yi
（MCC EASTECH Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province 430415, China）

The application of descaling leveler to continuous pickling line is introduced. On basis of original descaling leveler, by improving structure and design, reconfiguring roll system and optimizing process parameters, the structure of descaling leveler becomes compacter and the type selection and arrangement are more reasonable. Plate profile is effectively improved. The descaling capability of the leveler is strengthened. The surface quality of strip after pickling is improved.

descaling leveler; pickling; roll system configuration; process parameter

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.05.013

2014-03-26

2014-04-18

莫一（1968—），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事冶金設(shè)備設(shè)計(jì)工作。