寬厚板熱軋機(jī)剛度測試與分析

劉　需

（河北鋼鐵技術(shù)研究總院,石家莊　050000）

寬厚板熱軋機(jī)剛度測試與分析

劉需

（河北鋼鐵技術(shù)研究總院,石家莊050000）

摘要：剛度數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性直接影響到模型設(shè)定精度、軋制穩(wěn)定性等。本文對(duì)某熱軋生產(chǎn)線剛度測試方法和相關(guān)測試數(shù)據(jù)的解析方法進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)研究基于精軋壓靠數(shù)據(jù)的軋機(jī)剛度測量方法。

關(guān)鍵詞：寬厚板；熱軋機(jī)；軋機(jī)剛度；測試

軋機(jī)在軋制軋材時(shí)，機(jī)座會(huì)產(chǎn)生彈性變形，即“彈跳”，彈性變形的系數(shù)與軋機(jī)的剛度有一定的關(guān)系，同時(shí)會(huì)影響軋材的尺寸精度，對(duì)于板帶軋機(jī)，特別是寬度較大，軋材較薄的軋機(jī)，對(duì)精度影響就更大。傳統(tǒng)的軋機(jī)剛度主要是通過直接法和間接法進(jìn)行測試，但是測試結(jié)果都存在著一定的偏差，采用直接法進(jìn)行剛度測試需要斷開AGC功能，會(huì)影響到軋機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成所測試的軋機(jī)剛度數(shù)據(jù)存在偏差的情況；第二種方法主要基于軋制數(shù)據(jù)的分析，其解析的結(jié)果會(huì)受到軋機(jī)的工作條件、操作參數(shù)等影響，難免產(chǎn)生誤差，所測試的結(jié)果同樣會(huì)存在缺陷。本文提出了一種基于壓靠數(shù)據(jù)解析的剛度分析方法。

1　軋機(jī)的剛度測試

由于無法向全輥面壓靠一樣，對(duì)不同板寬條件下的軋機(jī)彈跳方程進(jìn)行測試，因而對(duì)不同寬度下軋機(jī)的彈跳特性研究的難度較高。一般來說，現(xiàn)代化的軋機(jī)都會(huì)配備計(jì)算機(jī)厚控系統(tǒng)，進(jìn)而有利于對(duì)軋機(jī)的軋制數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析。在實(shí)際生產(chǎn)階段可以利用的測試方法有兩種：一是采用不同寬度的實(shí)驗(yàn)樣品的直接軋板實(shí)驗(yàn)法；二是基于對(duì)不同寬度產(chǎn)品的軋制，對(duì)軋機(jī)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。

1.1直接法

直接法是對(duì)軋制不同規(guī)格實(shí)驗(yàn)樣板的過程中軋機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行記錄分析，要求實(shí)驗(yàn)過程中需要中斷所測試機(jī)架AGC功能，實(shí)驗(yàn)樣板的變化參數(shù)為樣板的厚度以及寬度，在軋機(jī)進(jìn)行軋制過程中軋制力需要處于變動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)可以通過軋制力的變化來測定軋機(jī)剛度變化的曲線，進(jìn)而能相對(duì)準(zhǔn)確地表達(dá)出不同寬度條件下的剛度。直接軋板法的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單、能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行直接的分析，模型處理過程較為穩(wěn)定，缺點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)板不好準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)過程中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)不同寬度和厚度的狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，其缺點(diǎn)是要準(zhǔn)備合適的實(shí)驗(yàn)板，對(duì)實(shí)驗(yàn)板的寬度和厚度具有不同的研究，需要進(jìn)行專門實(shí)驗(yàn)，分組測試，而且實(shí)驗(yàn)過程要保證軋制力有顯著變化?？梢酝ㄟ^軋制力的變化來測定軋機(jī)剛度的變化曲線。

1.2間接法

間接法是對(duì)軋制帶鋼的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)寬度對(duì)于彈跳計(jì)算的影響規(guī)律，而后對(duì)調(diào)整相關(guān)的參數(shù)，保證軋機(jī)工作狀態(tài)的穩(wěn)定，在一定程度上提高了設(shè)定的準(zhǔn)確性。間接法不需要安排復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，具有一定的靈活性，可以直接根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)于軋機(jī)工作狀態(tài)的反饋，對(duì)軋機(jī)的參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，但是由于數(shù)據(jù)的獲得具有一定的間接性，因而難以保證參數(shù)調(diào)整的絕對(duì)準(zhǔn)確性。

2　基于精軋壓靠數(shù)據(jù)的軋機(jī)剛度測量方法

上述軋機(jī)剛度測試的方式直觀、簡單，可獲得軋機(jī)剛度實(shí)測數(shù)據(jù)，但是測試結(jié)果不夠準(zhǔn)確。基于精軋壓靠數(shù)據(jù)的剛度測試方法可以有效的克服上述缺點(diǎn)，該測試方法利用輥面壓靠并對(duì)軋制力進(jìn)行控制，根據(jù)不同軋制力、不同狀態(tài)對(duì)軋機(jī)彈跳進(jìn)行分析，從而能夠進(jìn)一步的得出不同軋制力條件下的軋機(jī)剛度。該方法的關(guān)鍵點(diǎn)有兩種：壓靠方法和數(shù)據(jù)解析方法。

2.1壓靠方法

壓靠方法的準(zhǔn)確性決定著壓靠數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。該方法是基于精軋壓靠數(shù)據(jù)測試，將液壓壓力控制到某一特定的軋制力，該軋制力的數(shù)值需要穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)，要在剛度曲線的線性區(qū)域內(nèi)，如果軋制力過大會(huì)造成輥面或液壓設(shè)備的損壞，根據(jù)實(shí)際設(shè)備和實(shí)際軋制的狀況，將前機(jī)架（F1-F3）壓靠軋制力確定為25000kN，后機(jī)架（F4-F7）的壓靠軋制力確定為20000kN，為保證壓靠充分，消除機(jī)械間隙，需要將該額定壓制力保持6s左右，而后自動(dòng)抬起恢復(fù)到無軋制力的狀態(tài)。

2.2壓靠數(shù)據(jù)解析方法

精軋基礎(chǔ)自動(dòng)化曲線與機(jī)架剛度曲線并無直接的聯(lián)系，只有對(duì)精軋數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行深入的解析才能夠獲得機(jī)架剛度曲線，精軋數(shù)據(jù)的解析方式為將軋制力按照一定的規(guī)律進(jìn)行遞增，直至增加到額定軋制力為止，通過軋制力的變化，確定出軋制力變化曲線，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)輥縫的數(shù)值。如下圖1所示的圖表是將最初的壓靠力控制在500kN，隨后按照500kN作為間隔提高軋制力到25000kN,根據(jù)軋制力的變化數(shù)值，來記錄軋制力對(duì)對(duì)應(yīng)輥縫的數(shù)值，進(jìn)而繪制出相應(yīng)的圖表。此時(shí)，如果將輥縫值數(shù)據(jù)直接借用過來，制作出相應(yīng)的剛度曲線，仍不能夠更為直觀、準(zhǔn)確的對(duì)軋制力與彈跳的關(guān)系進(jìn)行反映，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入處理。最簡單的方法是將軋制力和輥縫都從開始計(jì)算，即軋制力和輥縫同時(shí)清零，此時(shí)得到的就是標(biāo)準(zhǔn)的軋機(jī)剛度曲線如圖1所示。

圖1　軋機(jī)剛度測試數(shù)據(jù)

通過這種方法可以對(duì)軋機(jī)的剛度進(jìn)行科學(xué)的表示，同時(shí)通過對(duì)軋機(jī)的剛度數(shù)據(jù)的分析，也可以獲得過程機(jī)理論軋機(jī)剛度曲線與軋機(jī)剛度實(shí)際測試曲線之間的差值，從而能夠通過調(diào)整開軋零點(diǎn)的方式，有效地對(duì)軋機(jī)進(jìn)行精確化控制，解決開軋?jiān)O(shè)定差的問題。

3　總結(jié)

（1）基于精扎壓靠數(shù)據(jù)能夠?qū)垯C(jī)剛度進(jìn)行較為準(zhǔn)確的測試。

（2）軋機(jī)實(shí)際剛度和過程機(jī)剛度的差異是造成開軋?jiān)O(shè)定差的直接原因。

（3）解決開軋寬度和厚度設(shè)定差的問題且保證軋機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，需通過對(duì)開軋零點(diǎn)修正優(yōu)化即可。

參考文獻(xiàn)：

［1］潘海波,張宏昌,趙衛(wèi)國.3500mm寬厚板軋機(jī)的剛度測定與實(shí)際應(yīng)用［J］.寬厚板,2010,（06）.

作者簡介：劉需（1984—），男，河北定州人，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師，主要從事：軋鋼、煉鋼機(jī)械設(shè)備維護(hù)改造等方面的工作。