冷軋機(jī)防纏導(dǎo)板結(jié)構(gòu)比較

王蕾 江東海

(中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司 北京 100176)

1 前言

近年來(lái),隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高,對(duì)帶鋼表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高[1]。乳化液系統(tǒng)通過(guò)對(duì)軋輥冷卻、軋制潤(rùn)滑，從而提高軋輥使用壽命，更好的控制板型。防纏導(dǎo)板對(duì)防止帶鋼表面乳化液殘留起了關(guān)鍵作用[2]。隨著軋制水平不斷提高,生產(chǎn)的薄帶鋼更容易產(chǎn)生斷帶纏輥現(xiàn)象。防纏導(dǎo)板可以防止發(fā)生纏輥現(xiàn)象，保護(hù)工作輥。

2 防纏導(dǎo)板的功能

防纏導(dǎo)板作為軋機(jī)的輔助設(shè)備,主要功能是保護(hù)工作輥,防止斷帶纏繞損傷工作輥。防纏導(dǎo)板還可以阻止乳化液滴落到帶鋼表面，將帶鋼表面的乳化液吹到邊部并導(dǎo)走，減少板面乳化液殘留。

3 防纏導(dǎo)板的種類(lèi)和工作方式

3.1 單機(jī)架防纏導(dǎo)板

以濟(jì)南某工程為例，防纏導(dǎo)板設(shè)在單機(jī)架軋機(jī)入、出口側(cè)，牌坊立柱之間。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

單機(jī)架設(shè)備緊湊，由架體連接防纏導(dǎo)板上、下導(dǎo)板。工作時(shí)，內(nèi)部帶線性位移傳感器的液壓缸推動(dòng)導(dǎo)板靠近工作輥至適當(dāng)位置。導(dǎo)板頭部裝有風(fēng)刀,在出口側(cè)通過(guò)氣流封堵乳化液。防纏導(dǎo)板為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。

圖1 單機(jī)架防纏導(dǎo)板

3.2 連軋防纏導(dǎo)板

以博興某工程為例，如圖2所示，防纏導(dǎo)板在每臺(tái)軋機(jī)出口，牌坊立柱之間，伸縮型。最后一機(jī)架的防纏導(dǎo)板設(shè)螺旋升降機(jī)，自動(dòng)調(diào)整導(dǎo)板頭部與軋輥間的間隙。出口設(shè)空氣吹掃及板面抽吸裝置，保證成品帶鋼表面清潔度。換輥時(shí)，出口防纏導(dǎo)板由液壓缸帶動(dòng)縮回。

圖2 連軋機(jī)組防纏導(dǎo)板

3.3 平整機(jī)防纏導(dǎo)板

以江西新余某工程為例,防纏導(dǎo)板在平整機(jī)出口側(cè)軋制線之上。如圖3，防纏導(dǎo)板斜度安裝，有利于平整液的封堵和引流。平整液沿導(dǎo)板框架流向邊部。導(dǎo)板框架可由液壓缸驅(qū)動(dòng)沿固定導(dǎo)槽直線移動(dòng)。導(dǎo)板前端置風(fēng)刀。尾部有螺旋升降機(jī)，可微調(diào)導(dǎo)板伸出。

導(dǎo)板頭部的科恩達(dá)風(fēng)刀，利用科恩達(dá)效應(yīng)，使大部分平整液被吹走，防止帶鋼表面受到污染?？贫鬟_(dá)效應(yīng)又稱(chēng)為附壁效應(yīng)，是指流動(dòng)中的流體在靠近凸起物或者曲面時(shí)會(huì)改變?cè)瓉?lái)的流動(dòng)方向，轉(zhuǎn)而沿著突起物或者曲面流動(dòng)[3]。壓縮空氣經(jīng)氣刀進(jìn)氣口進(jìn)入密閉氣室，由出氣縫隙噴出。出氣縫隙可根據(jù)氣體壓力不同進(jìn)行調(diào)節(jié),以使科恩達(dá)效應(yīng)達(dá)到最好。噴嘴塊的異型形狀，將乳化液擋住的同時(shí)益于科恩達(dá)效應(yīng)的形成。

圖3 平整機(jī)防纏導(dǎo)板

4 防纏導(dǎo)板結(jié)構(gòu)改進(jìn)

4.1 機(jī)械液壓缸代替線形位移傳感器

單機(jī)架軋機(jī)中，乳化液等經(jīng)常沖刷防纏導(dǎo)板上的液壓缸，造成液壓缸內(nèi)傳感器短期內(nèi)失效，影響防纏導(dǎo)板工作。為此，用機(jī)械定位裝置線性位移傳感器。

圖4 機(jī)械定位裝置

如圖4，根據(jù)不同直徑的工作輥調(diào)節(jié)導(dǎo)板推進(jìn)的位置。機(jī)械定位裝置通過(guò)機(jī)械定位，將導(dǎo)板固定在相應(yīng)位置。階梯塊可在固定塊槽中滑動(dòng)。液壓缸1是雙頭液壓缸，每個(gè)行程對(duì)應(yīng)階梯塊的一個(gè)位置。液壓缸1推動(dòng)階梯塊到合適的位置。裝在導(dǎo)板上的頂絲由另外液壓缸帶動(dòng)推進(jìn)，直到頂絲頂住階梯塊，機(jī)械定位完成。需要調(diào)節(jié)防纏導(dǎo)板位置時(shí)，先退回導(dǎo)板，重復(fù)之前動(dòng)作完成調(diào)節(jié)。機(jī)械定位裝置使防纏導(dǎo)板運(yùn)行更加穩(wěn)定。

4.2 防纏導(dǎo)板頭部形狀的改進(jìn)

防纏導(dǎo)板的頭部科恩達(dá)效應(yīng)和縫隙大小及壓力大小有關(guān)系，經(jīng)過(guò)對(duì)不同壓力和縫隙下氣流的流向模擬、分析得到以下結(jié)果。

首先，經(jīng)試驗(yàn)分析，0.2MPa壓力下，縫隙為1～2毫米時(shí)產(chǎn)生科恩達(dá)效應(yīng)。0.6MPa壓力下，縫隙為0.5～2毫米時(shí)產(chǎn)生科恩達(dá)效應(yīng)?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)時(shí)調(diào)節(jié)防纏導(dǎo)板頭部壓力為0.2MPa～0.6MPa，縫隙為1～2毫米。此條件下防纏導(dǎo)板的氣刀吹掃效果最好。如圖5～圖8。

圖5 0.2MPa,1mm縫隙時(shí)氣流情況

圖6 0.2MPa,2mm縫隙時(shí)氣流情況

圖7 0.6MPa,0.5mm縫隙時(shí)氣流情況

其次,根據(jù)氣流路線及乳化液流動(dòng)情況，優(yōu)化防纏導(dǎo)板的頭部形狀。根據(jù)氣流特性?xún)?yōu)化導(dǎo)板頭部形狀,促進(jìn)科恩達(dá)效應(yīng)的形成，如頭部增加流水槽。在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，上方流下的乳化液會(huì)積聚在輥?zhàn)痈浇?，不容易流走，增加流水槽后，乳化液順?shì)流入流水槽，從邊部縫隙流走，易于乳化液的疏導(dǎo)，提高板面質(zhì)量。改進(jìn)后的防纏導(dǎo)板，如圖9所示。

圖8 0.6MPa,2mm縫隙時(shí)氣流情況

圖9 改進(jìn)后的防纏導(dǎo)板

5 結(jié)論

改進(jìn)防纏導(dǎo)板結(jié)構(gòu)，用機(jī)械液壓缸代替線性位移傳感器。通過(guò)模擬分析得出，防纏導(dǎo)板頭部壓力為0.2MPa～0.6MPa，縫隙為1～2毫米時(shí)氣刀吹掃效果最好。優(yōu)化防纏導(dǎo)板頭部形狀。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)證明，改進(jìn)后的防纏導(dǎo)板運(yùn)行穩(wěn)定，帶鋼質(zhì)量有所提高。