提高破鱗機(jī)延伸率的改進(jìn)

李 鋒 呂 明

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東271100)

提高破鱗機(jī)延伸率的改進(jìn)

李 鋒 呂 明

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東271100)

對(duì)不銹鋼熱退火酸洗線(xiàn)破鱗機(jī)使用過(guò)程中延伸率低、破鱗效果差的情況進(jìn)行了分析，找出影響破鱗機(jī)延伸率提高的原因。通過(guò)改進(jìn)破鱗機(jī)工作輥軸承和包角，優(yōu)化油缸壓下量，使破鱗機(jī)延伸率由原來(lái)的0.5%提高到了2%以上。

破鱗機(jī)；延伸率；軸承；壓下量

對(duì)于熱退火酸洗生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，破鱗機(jī)作為退火和酸洗之間承前啟后的一臺(tái)設(shè)備，在高速除鱗和改善板形方面起到舉足輕重的作用。某廠不銹鋼熱退火酸洗線(xiàn)自投產(chǎn)以來(lái)，破鱗機(jī)的使用一直未能達(dá)到理想的使用效果，主要存在的問(wèn)題是：當(dāng)張力增大時(shí)，破鱗機(jī)工作輥軸承易損壞，過(guò)鋼量偏低，延伸率低于0.5%，致使除鱗效果差，達(dá)不到生產(chǎn)工藝的要求，嚴(yán)重影響鋼帶的酸洗效果及板形質(zhì)量。為此，對(duì)破鱗機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了延伸率，從而使破鱗機(jī)滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝要求。

1 破鱗機(jī)工作原理及主要參數(shù)

1.1 破鱗機(jī)工作原理

利用鐵基體與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，基體材料受力后產(chǎn)生一定的彈塑性變形，由于表面氧化鐵皮不具有塑性，破壞強(qiáng)度較低，并且與鐵基體附著力差，當(dāng)金屬形狀變化引起的內(nèi)應(yīng)力大于氧化鐵皮破壞強(qiáng)度時(shí)，氧化皮便要破裂。帶材經(jīng)過(guò)彎曲輥時(shí)，上下表面處于不同的應(yīng)力狀態(tài)，最終產(chǎn)生不同形式的氧化鐵皮剝落[1]。酸洗線(xiàn)破鱗機(jī)工作簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1.2 破鱗機(jī)主要組成及參數(shù)

破鱗機(jī)由機(jī)架裝配、擺動(dòng)裝置、矯直輥組、導(dǎo)向輥裝置、噴吹裝置、矯直單元液壓伺服系統(tǒng)、除塵裝置、刷洗裝置、換輥裝置等組成。破鱗機(jī)主要參數(shù)如表1所示。

圖1 酸洗線(xiàn)破鱗機(jī)工作簡(jiǎn)圖

名稱(chēng)參數(shù)及規(guī)格鋼帶厚度/mm鋼帶寬度/mm最大工藝速度/(m/min)拉伸段最大張力/kN延伸率(%)工作輥/mm導(dǎo)向輥/mm2～6800～1600805000～1.5?75×1800?800×1800

2 影響延伸率提高的原因

用彎曲矯直輥進(jìn)行機(jī)械除鱗處理時(shí)，帶鋼延伸率越大，帶鋼表面的氧化鐵皮破碎程度會(huì)越高，破鱗效果就越好，除鱗速度就越高[2]。實(shí)際操作中，一般通過(guò)增加張力，增加彎曲輥和矯直輥的壓下量來(lái)提高延伸率。

2.1 拉伸段張力的影響

該酸洗線(xiàn)破鱗機(jī)采用兩彎一矯直，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)拉伸段張力增加到210 kN時(shí)，破鱗機(jī)下彎曲輥工作輥軸承易損壞，需要及時(shí)更換工作輥，造成過(guò)鋼量低，延伸率低于0.5%，除鱗效果差，達(dá)不到生產(chǎn)工藝要求的破鱗效果。

2.2 壓下量的影響

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，破鱗機(jī)壓下油缸的壓下量對(duì)延伸率的提高起著重要的作用。經(jīng)測(cè)量，設(shè)置的彎曲輥和矯直輥的壓下量與實(shí)際測(cè)量不符，通過(guò)選取輥?zhàn)又鬏S中心點(diǎn)的方法，測(cè)得彎曲輥與工作輥輥面間距離為120 mm，矯直輥與工作輥輥面間距離為93 mm(電腦顯示彎曲輥壓下量為70 mm、矯直輥壓下量為75 mm)，導(dǎo)致延伸率出現(xiàn)誤差。

2.3 鋼帶在彎曲輥上包角的影響

當(dāng)帶材厚度、輥徑和張力一定時(shí)，帶材的延伸率隨帶材在彎曲輥上的包角增加而增加，一般包角在10°～30°之間[3]。經(jīng)測(cè)量，入口包角、出口包角分別為8°和16°，影響鋼帶延伸率的提高，使后序鋼帶的酸洗效果及外在板形質(zhì)量提高受到限制。

3 提高延伸率的改進(jìn)措施

3.1 軸承改進(jìn)

自由狀態(tài)下對(duì)下彎曲輥水平高度進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)側(cè)比操作側(cè)高0.6 mm。生產(chǎn)過(guò)程中，在張力作用下，工作輥容易向操作側(cè)躥動(dòng)，易造成操作側(cè)軸承燒紅而損壞。為消除上述缺陷的影響，對(duì)破鱗機(jī)輥系之間的距離、軸承座進(jìn)行測(cè)量研究，決定對(duì)工作輥兩端軸承實(shí)施改型，并對(duì)軸承布局方式進(jìn)行改變。選用可以承受徑、軸向聯(lián)合負(fù)荷的單列角接觸球軸承51304替代原軸承16004，用雙列角接觸球軸承3056305替代原來(lái)的6005與51205軸承，如圖2所示。

3.2 包角的改進(jìn)

1—單列角接觸球軸承51304 2—雙列角接觸球軸承3056305

采用增大包角的方式增加鋼帶延伸率。將破鱗機(jī)的入口及出口轉(zhuǎn)向輥拆出，對(duì)其底座進(jìn)行擴(kuò)孔改造。以下彎曲輥中心為中心，使入口和出口轉(zhuǎn)向輥均向中心移動(dòng)，入口轉(zhuǎn)向輥移動(dòng)25 mm，出口轉(zhuǎn)向輥移動(dòng)30 mm，然后安裝轉(zhuǎn)向輥，找正后將底座緊固牢固，這樣有效地增大了工作輥與鋼帶之間的包角角度，入口包角由原來(lái)的8°增加到12°，出口包角由原來(lái)的16°增加到19°，提高了鋼帶的延伸率，如圖3所示。

圖3 工作輥包角

3.3 油缸壓下量?jī)?yōu)化改進(jìn)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)破鱗機(jī)油缸的壓下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)。彎曲輥垂直距離設(shè)為X，矯直輥垂直距離設(shè)為Y，如圖4所示。

圖4 工作輥X、Y值標(biāo)定

以下彎曲輥工作輥上表面為鋼帶水平位，以此設(shè)定為標(biāo)高零位，取絕對(duì)值為彎曲輥和矯直輥的實(shí)際高度，決定破鱗機(jī)壓下油缸的壓下量。改進(jìn)后，破鱗機(jī)壓下量與工作輥X、Y值實(shí)際測(cè)量值如表2所示。

表2 破鱗機(jī)工作輥X、Y值實(shí)際測(cè)量值(單位為mm)

標(biāo)定了范圍后，在人機(jī)界面(HMI)就會(huì)增加關(guān)聯(lián)壓下量、延伸率和張力的窗口，操作人員可根據(jù)不同鋼種延伸率的技術(shù)需求，適當(dāng)調(diào)節(jié)油缸的壓下量，提高了工作效率，保證了破鱗機(jī)延伸率的穩(wěn)定。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)破鱗機(jī)的改進(jìn)，目前不管是生產(chǎn)200系、300系不銹鋼，還是生產(chǎn)400系不銹鋼，從測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)看，拉伸段張力大于450 kN，鋼帶最大延伸率達(dá)到2%以上，破鱗機(jī)工作輥過(guò)鋼量大于1.2萬(wàn)t，破鱗效率大幅度提升，達(dá)到了預(yù)期效果。

[1] 卞大鵬，周存龍，李中喜，等. 拉彎矯直機(jī)破鱗機(jī)理研究[J]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化，2013(6)：86-88.

[2] 李同慶，陳先霖，王建國(guó). 拉伸彎曲矯直機(jī)破鱗功能的研究[J]. 冶金設(shè)備，1998(3)：27-29.

[3] 龍達(dá)海. 帶材拉伸彎曲矯直機(jī)組的應(yīng)用[J]. 有色金屬加工，2004，33(5)：39-40.

編輯 陳秀娟

Improvement of Scale Breaker Elongation Rate

Li Feng, Lv Ming

Situation of lower elongation rate and worse descaling effect of stainless steel hot annealing and pickling line scale breaker has been analyzed to find out cause that influenced elongation rate improvement of scale breaker. By improving working roll bearing and wrap angle of scale breaker and optimizing oil cylinder reduction, the elongation rate of the mill has been increased from 0.5% to 2% and above.

scale breaker; elongation rate; bearing; reduction

2016—12—19

TG333.2

B