冷軋熱鍍鋅線拉矯機(jī)的升級(jí)改造

肖英杰 何立遠(yuǎn)

（河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼冷軋廠，河北 邯鄲 056001）

0 引言

冷軋薄板經(jīng)過退火后，往往會(huì)產(chǎn)生不良的板形。為了達(dá)到后續(xù)加工要求，我廠冷鍍鋅生產(chǎn)線使用拉伸彎曲矯直機(jī)——即拉矯機(jī)來改善板形。拉彎矯直機(jī)的主要作用有兩大方面：一是改善板形，通過對(duì)鋼帶拉伸并且彎曲矯直之后，可以消除鋼帶的邊浪中浪等浪形缺陷；二是改善加工性能，消除材料的各向異性。通過拉伸彎曲作用以后，會(huì)使鋼帶在后續(xù)的變形時(shí)減輕或不再有屈服平臺(tái)，從而產(chǎn)生均勻變形，提高加工性能。拉矯機(jī)可以使薄板同時(shí)產(chǎn)生縱向和橫向變形，從而充分改善薄板的平直度和材料性能。

1 拉矯機(jī)設(shè)備介紹

我們的生產(chǎn)線采用的拉矯機(jī)設(shè)備包括兩組彎曲裝置和一組矯直裝置，俗稱兩彎一矯式拉矯機(jī)，以及一組換輥裝置。其中每組彎曲裝置包括一個(gè)可調(diào)節(jié)的下輥裝置和一個(gè)帶有快速打開/關(guān)閉液壓缸的上輥裝置。下輥裝置的嚙合量調(diào)節(jié)是通過AC齒輪電機(jī)（帶內(nèi)置式抱閘）驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，并配有絕對(duì)編碼器來控制下輥裝置的位置。矯直裝置由一個(gè)可調(diào)節(jié)的下輥裝置和固定的上輥裝置組成的。下輥裝置的嚙合量調(diào)節(jié)是通過AC齒輪電機(jī)（帶內(nèi)置式抱閘）驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，并配有絕對(duì)編碼器來控制下輥裝置的位置。換輥裝置是由一個(gè)裝有液壓缸驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)輪的框架來完成的。換輥是人工完成的，可以在機(jī)器運(yùn)行過程中進(jìn)行。

2 目前存在問題

對(duì)于固定的鋼種，帶鋼的延伸率是有極限的。為了留出帶鋼在以后加工過程中的延伸率，客戶要求生產(chǎn)線上帶鋼的延伸率盡可能的低。而延伸率越低，帶鋼表面的拉矯紋和云紋越明顯。為了獲得更好的板形，拉矯機(jī)必須設(shè)定較高的延伸率?？蛻粢蟮牡脱由炻屎桶逍涡枨蟮母哐由炻十a(chǎn)生了矛盾。

3 解決的思路

如果拉矯只是為了改善板形，則延伸率可根據(jù)鋼帶的波浪程度來設(shè)定，其基本原則是所選擇的有效延伸率只要大于鋼帶長短纖維，能使鋼帶的最長纖維也產(chǎn)生一定數(shù)量的塑性變形即可。拉矯工序的另一個(gè)重要作用是消除屈服平臺(tái)，防止加工時(shí)滑移線的產(chǎn)生。如果為了消除屈服平臺(tái)，只施加矯正板形所需的延伸率就夠了。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，延伸率越高，消除屈服平臺(tái)的效果越好，要完全消除屈服平臺(tái)，必須使延伸率提高到一定數(shù)值以上。當(dāng)拉矯機(jī)延伸率提高到一定的程度，就等于給材料進(jìn)行了一次拉伸試驗(yàn)，卸載后材料獲得了冷作硬化，再次加載時(shí)材料變形則沿著卸載曲線變化，然后再直接進(jìn)入強(qiáng)化區(qū)，不再有屈服點(diǎn)。帶鋼的屈服平臺(tái)沒有消除是產(chǎn)生帶鋼拉矯紋的主要原因。一般而言，采取光整機(jī)和拉矯機(jī)同時(shí)使用時(shí)，總延伸率控制在一定數(shù)值，適當(dāng)增加光整機(jī)的延伸率，減小拉矯機(jī)的延伸率，就能獲得較好的加工性能。通常，改變拉矯機(jī)的延伸率有兩種方法，在張力不變情況下，減小包角可以降低輥面徑向壓力，從而降低延伸率；在包角不變情況下，通過降低張力措施來降低延伸率。而降低張力往往會(huì)影響拉矯機(jī)改善板形的能力，所以考慮通過減小包角來降低拉矯機(jī)延伸率。考慮加大輥組工作輥輥徑來減小包角，從而達(dá)到降低延伸率的目的，以解決上述問題。

4 需解決問題

假定工作輥直徑由30mm變?yōu)?0mm，壓下量不變的情況下，包角由30°減小到19°（如圖1所示）。

圖1

原則上對(duì)原設(shè)備盡量少做改動(dòng)

理論計(jì)算（如圖2所示）：

其中：

S=行程（mm）

Z=固定行程=63.65mm（現(xiàn)場確認(rèn)）

M=拉矯機(jī)預(yù)設(shè)嚙合量

C=補(bǔ)償輥?zhàn)幽p的修正量

M（示值）=S-（Z+C）

其中：S=絕對(duì)編碼器值

總修正量：C=C1+C2≤5

C1=上部裝配量

C2=下部裝配量

圖2

其中：D1=74mm、D2=40mm、D3=30mm、BG=39.22mm、GI=12.03mm、BK=75mm、BC=78.45mm

得出BL=90.62mm

設(shè)計(jì)壓下輥直徑由30改為40

由上述公式得出BL=101.92

根據(jù)計(jì)算，可以直接將D3由30改為40

因?yàn)榭傂谐贪l(fā)生變化，設(shè)定嚙合量以及設(shè)定輕度打開等功能均需對(duì)設(shè)定值進(jìn)行修改，所以對(duì)程序設(shè)定需要進(jìn)行修正，修正后運(yùn)行情況正常。

5 改造效果

對(duì)換輥前后的延伸率和表面缺陷進(jìn)行對(duì)比見表3。

表3

結(jié)論

經(jīng)過上述改造，產(chǎn)品延伸率有了明顯的降低，拉矯紋云紋等表面缺陷也有了明顯減少，達(dá)到了預(yù)期的目的，改造效果良好。