熱軋平整機(jī)組的技術(shù)優(yōu)化

祝翠榮

（中冶南方工程技術(shù)有限公司，武漢 430223）

0 引言

隨著熱軋技術(shù)的不斷發(fā)展，熱軋帶材經(jīng)過熱軋平整分卷機(jī)組后，其力學(xué)性能、板形、表面等質(zhì)量指標(biāo)都有所提高，同時(shí)也可根據(jù)用戶需求對(duì)大卷進(jìn)行分卷作業(yè)。熱軋平整分卷機(jī)組屬于熱軋精整車間的重要機(jī)組，由平整機(jī)、開卷取、轉(zhuǎn)向夾送輥、矯直機(jī)等重要設(shè)備組成，近年來各熱軋廠設(shè)置平整分卷機(jī)組的數(shù)量也逐漸增多［1-2］。本文針對(duì)已投產(chǎn)的各條機(jī)組典型問題進(jìn)行分析優(yōu)化，提出合理化建議，為后續(xù)機(jī)組設(shè)備設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)置提供依據(jù)。

1 熱軋平整機(jī)組典型問題總結(jié)

1.1 準(zhǔn)備站穿帶問題

鋼卷準(zhǔn)備站主要用于在平整線外將來料鋼卷的不合格帶頭切除，由入口步進(jìn)梁、地輥、開卷器、夾送輥、切頭剪等設(shè)備組成。由于熱軋來料的帶頭可能存在厚度不均、舌頭、塔形、邊部浪形等缺陷，板形較差，為避免穿帶時(shí)卡阻，相關(guān)設(shè)備的開口度設(shè)計(jì)較大。實(shí)際生產(chǎn)中，容易出現(xiàn)的問題是帶頭會(huì)在通過開卷器上導(dǎo)板后，不能順利進(jìn)入夾送輥上下輥之間，而是從導(dǎo)板的縫隙處鉆入夾送輥上輥的上方。通過觀察分析，造成這一現(xiàn)象的原因在于開卷時(shí)帶材形成的凸度，使得帶頭上揚(yáng)，難以貼合導(dǎo)板順利穿帶。

圖1 準(zhǔn)備站布置圖

針對(duì)產(chǎn)生原因，最初的改進(jìn)辦法是希望增加反彎力，使帶頭趨于平直，在開卷器下導(dǎo)板合適位置增加弧形壓塊，帶頭通過一定距離后，通過開卷器的擺動(dòng)缸反彎帶頭。經(jīng)試驗(yàn)只對(duì)部分較軟的薄帶鋼有效果，主要在于開卷器處的下導(dǎo)板為一整體平面，受空間限制，帶鋼難以實(shí)現(xiàn)反向的彎曲。后續(xù)通過在夾送輥上輥入口處增加導(dǎo)板導(dǎo)向，導(dǎo)板的設(shè)置需考慮與開卷器上部擺動(dòng)導(dǎo)板和夾送輥上輥在避免干涉的情況下盡量間隙小，同時(shí)需要增加剛度，避免被帶頭碰撞變形。

1.2 鋼卷高度和寬度對(duì)中的精度［3］

機(jī)組入口處設(shè)置有上卷小車，負(fù)責(zé)將步進(jìn)梁運(yùn)送過來的鋼卷運(yùn)送至開卷機(jī)卷筒上。在準(zhǔn)備站地輥處通過激光測(cè)距儀測(cè)量鋼卷外徑，小車行走過程中通過對(duì)射式光電傳感器測(cè)量鋼卷外徑，通過小車行走和升降的編碼器根據(jù)所測(cè)量數(shù)據(jù)在卷筒處進(jìn)行高度和寬度方向的對(duì)中，完成上卷。一般要求上卷小車停車精度為±2.0 mm，高度對(duì)中精度為±2.0 mm。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，影響測(cè)寬精度的因素以及采取的相對(duì)應(yīng)解決方案如下：1）由于前道工序熱軋過來的鋼卷可能出現(xiàn)卷邊不齊的效果，造成寬度測(cè)量所得數(shù)據(jù)有偏差，并非真實(shí)的帶鋼寬度，帶鋼運(yùn)行時(shí)可通過CPC手動(dòng)或自動(dòng)糾偏以滿足生產(chǎn)需求。2）如編碼器直接裝于被動(dòng)輪上，以車輪直徑400 mm，編碼器分辨率1024為例，單脈沖精度值已達(dá)1.2 mm，因此編碼器布置時(shí)最好采用增速機(jī)構(gòu)，以提高精度。3）由于小車一直不停地行走，考慮小車打滑、齒輪間隙等因素影響，累積誤差會(huì)增大，因此在小車起始位設(shè)置接近開關(guān)，用于校正小車的位置，以滿足精度要求。

高度對(duì)中通過小車升降液壓缸的線性編碼器及比例閥控制實(shí)現(xiàn)，當(dāng)提升高度值較小時(shí)，由于液壓設(shè)備的慣性，不易達(dá)到精度要求。后通過調(diào)整小車動(dòng)作，即在計(jì)算出鋼卷直徑后，先降到最低點(diǎn)再提升實(shí)現(xiàn)高度對(duì)中，有效避免了提升距離過短不易控制的問題。

1.3 CPC、EPC 的使用

機(jī)組在開卷機(jī)處設(shè)有CPC自動(dòng)對(duì)中，卷取機(jī)處設(shè)有EPC進(jìn)行齊邊卷取［4］。CPC、EPC投入的條件是機(jī)組建張。對(duì)于開輥縫穿帶，在帶頭進(jìn)入卷取機(jī)鉗口，卷取2～3圈后，開卷取建張，CPC、EPC投入；而閉輥縫穿帶，帶頭進(jìn)入平整機(jī)，工作輥壓下后，CPC可投入，當(dāng)帶頭進(jìn)入卷取機(jī)鉗口，卷取2～3圈后，卷取機(jī)建張，EPC投入。

使用中，有時(shí)在平整機(jī)壓下時(shí)會(huì)遇到鋼帶產(chǎn)生扭曲的情況。開卷機(jī)處設(shè)置CPC自動(dòng)對(duì)中是針對(duì)存在錯(cuò)邊、塔形的鋼卷進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)中糾偏，以使帶鋼開卷后的中心線對(duì)準(zhǔn)機(jī)組的中心線。所以最重要的一點(diǎn)在于帶鋼在平整機(jī)壓下之前應(yīng)該保證對(duì)中性，實(shí)際操作中可將CPC、EPC設(shè)置為停車時(shí)停在手動(dòng)位，穿帶時(shí)可依據(jù)需要適當(dāng)手動(dòng)調(diào)整，同時(shí)利用側(cè)導(dǎo)裝置保證穿帶的對(duì)中性。

1.4 輥系傳動(dòng)方式的確定

平整機(jī)傳動(dòng)方式最初采用由下支承輥單獨(dú)傳動(dòng)的方式。由于支承輥更換周期長(zhǎng)，而工作輥基本每班都要更換，因此這種傳動(dòng)方式的突出優(yōu)點(diǎn)是換工作輥時(shí)方便、速度快，缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低。

隨著節(jié)能降耗的要求日漸提高，一些機(jī)組改為下工作輥單獨(dú)傳動(dòng)。這種方式雖然換工作輥時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)30 s左右，但是減少傳動(dòng)方式的中間環(huán)節(jié)，傳動(dòng)效率高，減小電耗，減少輥間打滑，降低軋輥輥耗，對(duì)降低機(jī)組生產(chǎn)成本有益。

1.5 支承輥平衡及工作輥彎輥平衡裝置

由于固定塊和彎輥塊分屬不同廠家制作，存在各零部件均在公差范圍內(nèi)，但是組裝后可能超差的問題。解決的最好辦法是彎輥塊留加工余量，與固定塊組裝后，根據(jù)測(cè)量尺寸，進(jìn)行精修，保證裝配后的精度。

彎輥塊的工藝孔的密封，最初設(shè)計(jì)時(shí)選用螺塞加紫銅墊的方式密封，從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況看，密封效果不是很好，這與螺紋孔加工時(shí)與端面的垂直度、密封方式等都有關(guān)系。與專業(yè)液壓廠家聯(lián)系后，改用帶U型圈的內(nèi)六角螺塞，U型圈摩擦阻力較大并隨工作壓力的升高而增大，密封性能較好。

1.6 卷取機(jī)

卷取機(jī)卷筒由4個(gè)楔塊組成，帶一個(gè)機(jī)械式鉗口，穿帶時(shí)卷筒脹開，鉗口關(guān)閉；卸卷時(shí)鉗口打開，卷筒帶外支承。同時(shí)，卷筒處配有上下兩個(gè)壓輥，上壓輥用于穿帶時(shí)帶頭進(jìn)入卷筒鉗口后進(jìn)行助卷，下壓輥用于帶鋼甩尾時(shí)最后幾圈的卷取。

生產(chǎn)中的主要問題在于帶鋼通過鉗口留下了褶印，帶頭損壞，造成后續(xù)工序的上料困難。解決方案是調(diào)整合適的卷筒脹緊力，同時(shí)操作者要避免穿帶時(shí)使得帶頭進(jìn)入鉗口太深，穿帶時(shí)操作者可將鉗口略向出口側(cè)旋轉(zhuǎn)解決此問題。此外在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)由于鋼卷頭、尾浪形和爛邊比較嚴(yán)重，必須卷成小卷進(jìn)行切除，而兩個(gè)壓輥壓不到卷筒，不能對(duì)小卷進(jìn)行壓緊，只能利用出料小車頂緊小卷進(jìn)行卷取，這樣會(huì)對(duì)出料小車造成損害。造成這一問題的原因在于技術(shù)談判時(shí)確定壓輥的行程是按照最小卷徑設(shè)計(jì)，而不是卷筒的直徑設(shè)計(jì)，建議后續(xù)機(jī)組按照卷筒脹徑數(shù)值設(shè)計(jì)更為方便實(shí)用。

2 結(jié)論

本文綜合數(shù)條熱軋平整機(jī)組在設(shè)計(jì)制造調(diào)試運(yùn)行的情況，總結(jié)了出現(xiàn)的若干典型問題，并就現(xiàn)象分析成因，有針對(duì)性提出解決方案，為今后機(jī)組在設(shè)備設(shè)計(jì)、調(diào)試生產(chǎn)的優(yōu)化提供了根據(jù)。

［1］ 丁文紅.提升熱軋產(chǎn)品質(zhì)量的熱軋精整技術(shù)［C］//第三屆先進(jìn)軋鋼精整、包裝及鋼材加工輸送技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)，2010.

［2］ 王耀，屈群，惠世民，等.熱軋帶鋼平整機(jī)組的技術(shù)改進(jìn)［J］.重型機(jī)械，2006（4）：55-59.

［3］ 倪順利.鍍鋅線鋼卷高度和寬度對(duì)中控制［J］.安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（1）：44-45，55.

［4］ 曹平，朱文華，徐寧.CPC帶卷對(duì)中系統(tǒng)在梅鋼平整線上的應(yīng)用［J］.冶金自動(dòng)化，2008（1）：66-68.