橫切線矯直機應用與優化設計思路探析

高鵬

摘 要：隨著鋼鐵冶煉的技術發展和軋制技術的不斷提升，我國的冷軋寬帶鋼軋機的建設越來越好，冷軋產品的品種也越來越多，所以人們冷軋產品的質量和強度要求也越來越高。作為橫切線的主要設備，矯直機對冷軋帶鋼產業的改善起到了重要作用。隨著它的日益完善，矯直工藝模型的結構形式和配置更合理了，廣泛應用橫切線矯直機的和對其進行思路優化設計是當前的目標，為此本文對橫切線矯直機的應用與優化設計思路進行探析。

關鍵詞：矯直機；橫切線；優化設計；矯直機應用

1 前言

近年來國家對鋼鐵產業發展推出了《鋼鐵產業發展政策》，以節能降耗和優化設計為主要要求，所以鋼鐵產業的發展應該在這個基礎上進行。鋼鐵產業的快速發展也帶動了矯直機的發展，隨著矯直機的數量越來越多，并且作為企業經濟技術增長的重要舉措，本文通過對實驗的分析得出，在一定的原料情況下，合理的配置矯直機輥系讓產品可以很好的達到生產指標等特定的要求。在對橫切線矯直機的應用進行探析的過程中，保證產品質量，對其進行優化設計，不僅可以降低生產成本，降低了企業的投資，還響應了國家鋼鐵產業發展的政策。

2 我國橫切線矯直機應用現狀

近幾年來我國的鋼鐵工業發展迅猛，自2004年以后，在冷軋的后續配套橫切線以厚規格的橫切線為主要的生產，它以將高冷軋強度的帶鋼切成定尺鋼板為主要目的，鋼板定尺的訂單逐漸代替了鋼卷定尺，訂單數量越來越大。國內建設的冷軋厚規格矯正機的輥系配置分成了兩種模型，在原材料相同的情況下，一種是17輥成品矯正機，以SUNDWIG為代表的，另一種是11輥成品矯直機，以SMS-DEMAG為代表。在市場調研和客戶回訪以后發現兩種矯直機都符合設計條件下鋼板矯直和板型質量的要求。

3 矯直機的應用分析與優化設計

矯直定理中提到帶鋼的矯直過程就是使其中組織應力和冷應力相互抵消，殘余應力逐漸遞減，曲率半徑趨向于正無窮的過程。經常使用變形遞減法來矯直。通過對鋼板橫斷面應受力變化圖的分析可以發現，鋼板不平直是由于內部的個點殘余應力性質大小分布不均造成的，如果鋼板的內部殘余應力想要減小，可以通過矯直減小直至鋼板達到平直。鋼板的變形過程包括塑性變形和彈性變形，因為它在矯直過程中不可能完全的纏繞在矯直輥上邊，所以只有塑性滲透率達到一定值才可以有效地降低鋼板原始殘余應力，并使其通過后續矯直輥的作用逐漸降低來使鋼板平直。下面是塑性滲透率的公式：

K=（H/2-h）/（H/2）*100%（H是鋼板厚度，h是彈性變形區）。通過對鋼板橫斷面應力變化圖的分析可得知：矯直過程中，初始曲率均勻變化階段必須要保證矯直輥下K>=70%。如果對于基本條件相同的話，相關系輥配置和力能參數的結果如下表所示，將成品的鋼板殘余應力逐漸的遞減到一個理想的范圍內是根本目標，但是在同時要考慮到矯直極限厚度和矯直薄規格的時候需要的塑性變形率。

分析矯直機內部應力變化和矯直機機理可知道，鋼板通過每一根矯直輥都會使其殘余應力得到一些釋放，一直等到N個矯直輥通過后，殘余應力就基本上已經遞減σ以內，可以是鋼板達到平直。如果在此之后再繼續增加矯直輥只會造成更龐大，結構更復雜的設備。傳動功率也會增大，鋼板的平直度就不能顯著提升了。

4 出現的問題以及應對方法

矯直機的預調部分靠絞輪完成線材應力消除處理，進而達到除銹部位的金線裝置，在進線安裝和主機的后部分。在矯直機工作后，雖然矯直前帶鋼的板型沒有出現問題，但是矯直后的帶鋼依舊會出現浪形，應該將輥盒拉出矯直機，之后檢查設備是否正常工作。如果輥盒擺放有問題，或者有異物存在就會使帶鋼在矯正過程中受力不均勻，進而無法矯直。所以應該清理盒內是否存在異物，并保持清潔，然后再進行工作。還有一種情況就是在定位后，矯直機出現*，這種情況會造成矯直機不能進行傾斜定位矯直，所以要對提升絲桿編碼器進行檢查，發現問題后對編碼器進行更換，使生產工作正常進行。

參考文獻

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[2]劉東冶，何安瑞，王海濱，等.寬幅橫切線全線跟蹤系統研究及應用[J].東北大學學報（自然科學版），2015，36（3）：372-377.

（作者單位：河北鋼鐵集團邯鋼公司邯寶冷軋廠）