中厚板圓盤剪剪切寬度精度的研究

【摘要】中厚板的生產(chǎn)特點(diǎn)是多品種，小批量，規(guī)格變化較多，而且多為切四邊板交貨。隨著現(xiàn)代化自動(dòng)化軋鋼的發(fā)展，軋制成材率也基本上達(dá)到了一個(gè)固定值，無法再進(jìn)行提升。如何能夠再繼續(xù)降本增效，就需要從精整剪切工藝上尋找著力點(diǎn)。目前精整剪切鋼板縱邊的設(shè)備以圓盤剪為主，目前鋼板寬度放尺量在8—15mm之間，仍然有下降的空間，本文從精整方面減小切邊量、穩(wěn)定微正差放尺量為研究，降低軋制鋼板原料尺寸，從而節(jié)約了成本。

【關(guān)鍵詞】中厚板；微正差；圓盤剪；放尺量

1、前言

目前中厚板都已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化軋鋼，各指標(biāo)也基本固定，從軋制上已經(jīng)很難再讓成材率進(jìn)行提升，因此只能通過后續(xù)的精整工序提升各種指標(biāo)。鋼板寬度放尺量的大小和穩(wěn)定情況直接影響鋼板的生產(chǎn)成本，目前中厚板廠的寬度放尺量都比較大，仍然有下降的空間。總結(jié)寬度放尺量偏大的原因是因?yàn)榕虏荒鼙ＷC最小矩形尺寸，本文通過固定圓盤剪機(jī)身和保證鋼板鐮刀彎等方法從而達(dá)到寬度放尺量趨于穩(wěn)定的目的。

2、圓盤剪剪切鋼板縱邊的過程分析

鋼板進(jìn)入圓盤剪區(qū)域后，首先就是要使用激光線對線，激光線與圓盤剪相對應(yīng)；然后使用壓送小車進(jìn)行送板，防止鋼板在運(yùn)輸中走偏；鋼板經(jīng)圓盤剪剪切，成品板經(jīng)剪后立柱固定夾持著向后道工序運(yùn)輸，板邊經(jīng)碎邊剪進(jìn)行碎斷。

2.1圓盤剪機(jī)身調(diào)整寬度

圓盤剪機(jī)身多為一側(cè)一側(cè)固定，另一側(cè)移動(dòng)。移動(dòng)側(cè)根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃寬度進(jìn)行寬度調(diào)整，設(shè)定的寬度放尺量根據(jù)圓盤剪標(biāo)尺反饋的數(shù)據(jù)來確定。

2.2剪切前鋼板找正過程

圓盤剪前有激光線，激光線通過連接軸與圓盤剪剪刃平行，因此激光線打在鋼板上的位置就是圓盤剪可以剪到的位置，對板時(shí)就以激光線做為參考。對板時(shí)使用推鋼機(jī)推動(dòng)鋼板，推鋼機(jī)為圓盤剪剪切前的對中裝置，可以推動(dòng)鋼板到目標(biāo)位置。

2.3鋼板剪切過程

鋼板對中工作完成后便開啟壓送小車和圓盤剪開始剪切作業(yè)，壓送小車緊緊壓靠著鋼板未剪切部分可以保證鋼板穩(wěn)定剪切不會(huì)出現(xiàn)甩動(dòng)情況。剪切下的縱邊經(jīng)碎邊剪碎斷后由鏈板機(jī)運(yùn)到板邊坑中。剪切后的鋼板向后道工序運(yùn)輸主要靠剪后立輥夾持著防止鋼板跑偏，剪后立輥固定在圓盤剪機(jī)身上，隨剪床的移動(dòng)而移動(dòng)，永遠(yuǎn)與圓盤剪剪刃平行，因此剪后鋼板的固定由立輥來保證。

3、分析寬度放尺量偏大的原因及解決措施

3.1不同的操作方法設(shè)備展現(xiàn)出不同的剛度

中厚板廠圓盤剪開口度仍然以仍工操作和調(diào)整為主，圓盤剪機(jī)身鎖緊做不到絕對的鎖緊，開始剪切鋼板后會(huì)受到鋼板剪切時(shí)反饋給圓盤剪機(jī)身的一個(gè)反作用力，就會(huì)使機(jī)身有向外走的傾向，機(jī)身移動(dòng)的數(shù)據(jù)與鋼板厚度有關(guān)系，鋼板越厚機(jī)身越向外走。

該問題存在大多數(shù)中厚板剪切線，圓盤剪機(jī)身鎖緊剛度越大，鎖緊效果越好，就越不容易發(fā)生機(jī)身走動(dòng)事項(xiàng)。在過去操作中操作工喜歡由大向小調(diào)整，如需要剪切2200mm寬度時(shí)，操作工先將機(jī)身打到2190mm，加上目標(biāo)10mm寬度放尺量，再由2190mm緩慢將機(jī)身打到2210mm。從小到大調(diào)整機(jī)身實(shí)際上是將機(jī)身拉大了，開始剪切時(shí)由于機(jī)身鎖緊各部位銜接較差，存在一定的間隙，剛度較小，就容易發(fā)生機(jī)身移位現(xiàn)象，最終實(shí)際剪切寬度超出了2210mm。現(xiàn)在改變錯(cuò)誤的操作方法，仍然以剪切2200mm寬度為例，操作工調(diào)整時(shí)將機(jī)身先調(diào)整到2300mm，然后再緩慢打到2210mm位置，因機(jī)身從大到小調(diào)整時(shí)各部位間形成的是“推”的過程，各部位銜接較好，剛度較大，實(shí)際剪切時(shí)基本不發(fā)生機(jī)身移位的現(xiàn)象。

3.2設(shè)備綜合缺陷

圓盤剪在剪切過程中會(huì)產(chǎn)生鐮刀彎缺陷，為保證鋼板最小矩形尺寸，必然會(huì)加大寬度放尺量。而剪切時(shí)鐮刀彎不可以完全避免，只能盡量減少，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鐮刀彎不可超出長度的0.2%，以長度為10m鋼板為例，那么鐮刀彎就不可以超出20mm，為了保證最小矩形尺寸，只有將實(shí)際寬度放尺量設(shè)定為20mm以上，便增加了寬度放尺量，金屬流失嚴(yán)重，客戶在使用時(shí)也會(huì)因尺寸超出要求而進(jìn)行二次切割作業(yè)。

因?yàn)檐堜撈贩N在發(fā)生變化，而中厚板廠仍然使用的是過去生產(chǎn)薄規(guī)格鋼板時(shí)的舊設(shè)備，現(xiàn)在開始生產(chǎn)較厚鋼板的時(shí)候，壓送小車的力度不夠，便不能完全起到對鋼板的“矯正”作用，鋼板就會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎。圓盤剪是兩對剪刃共有四片分別剪切兩邊的設(shè)備，四片剪刃在實(shí)際生產(chǎn)中磨損達(dá)不到絕對一致，直徑就會(huì)出現(xiàn)大小不一的情況，雙邊剪切速度不一致就會(huì)出現(xiàn)剪刃直徑大的一邊剪切速度大于剪刃直徑小的一邊的情況，就會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎。尤其是近幾年各地中厚板廠加大了高附加值鋼的生產(chǎn)力度，由于此類鋼種強(qiáng)度高、硬度大，加工性能特別難，原有剪刃剪切少量鋼板就會(huì)出現(xiàn)崩口鈍化等缺陷，不能滿足生產(chǎn)需求。而部分公司研制出了5Cr8WMo2Vsi、6CrW2Si等新興材質(zhì)剪刃，通過增加鎢和鉻等有益合金元素增加了圓盤剪剪刃的二次冷硬效果，顯著提高了剪刃的鋒利性；加入的硅和釩元素有彌散和軟化碳化物的效果，能改善剪刃韌性，提高剪刃的反彈能力和耐沖擊能力，延長了使用壽命。

目前剪刃供應(yīng)商能夠提供更高質(zhì)量的剪刃，在簽訂剪刃供貨協(xié)議時(shí)只需要增加少量的資金就可以獲得更高質(zhì)量的剪刃材質(zhì)。

而剪后立柱在剪切過板時(shí)也會(huì)產(chǎn)生磨損，當(dāng)剪后立柱磨損嚴(yán)重時(shí)就起不到夾持鋼板的作用，鋼板也會(huì)出現(xiàn)鐮刀彎缺陷。

對圓盤剪附屬設(shè)備可以在原基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造，對壓送小車可以對照實(shí)際生產(chǎn)需求改造為對應(yīng)的大小功率。對圓盤剪剪刃則是四片剪刃定期檢查，根據(jù)生產(chǎn)情況提前更換剪刃，防止出現(xiàn)磨損嚴(yán)重情況的發(fā)生。剪后立輥則可以安排為檢修設(shè)備時(shí)定期更換，防止磨損嚴(yán)重造成不能起到夾持作用而造成的鐮刀彎缺陷。

3.3設(shè)備升級改造

過去圓盤剪附屬設(shè)備都比較簡單，現(xiàn)場操作以人工控制為主，較現(xiàn)代化的中厚板廠部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)依靠溫度預(yù)測、板型測量儀進(jìn)行板型平面跟蹤，將設(shè)備采集的數(shù)據(jù)交由二級計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算控制從而達(dá)到控制剪切板型的目的，最大限度的減小了寬度放尺量。

4、結(jié)論

作者通過對圓盤剪及附屬設(shè)備的研究，在不改變設(shè)備的情況下通過正規(guī)的人工操作便可以提高寬度放尺量，也可以通過提升剪刃質(zhì)量來提升寬度放尺量的穩(wěn)定性；如果是新建或進(jìn)行大型改造的中厚板廠則可以依靠新型的溫度儀、板型儀和其他輔助設(shè)備進(jìn)行二級模型自動(dòng)計(jì)算，大大提高鋼板剪切寬度尺寸，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

[1]任德方，趙華國.寬厚板剪切線簡介[A]. 第三屆先進(jìn)軋鋼精整、包裝及鋼材加工配送技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].2010，216頁—221頁.

[2]楊騰飛，張光新，陳庭俊，妙新宋.提高中厚板圓盤剪剪切能力的分析及對策[A].第5屆中國金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2010，210頁—213頁.

作者簡介

趙星（1987-6月）男，河北省成安縣人，邯鄲鋼鐵公司中厚板廠，助理工程師，中厚板生產(chǎn)工藝及技術(shù)。