横切线矫直机应用与优化设计思路探析

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摘 要：随着钢铁冶炼的技术发展和轧制技术的不断提升，我国的冷轧宽带钢轧机的建设越来越好，冷轧产品的品种也越来越多，所以人们冷軋产品的质量和强度要求也越来越高。作为横切线的主要设备，矫直机对冷轧带钢产业的改善起到了重要作用。随着它的日益完善，矫直工艺模型的结构形式和配置更合理了，广泛应用横切线矫直机的和对其进行思路优化设计是当前的目标，为此本文对横切线矫直机的应用与优化设计思路进行探析。

关键词：矫直机；横切线；优化设计；矫直机应用

1 前言

近年来国家对钢铁产业发展推出了《钢铁产业发展政策》，以节能降耗和优化设计为主要要求，所以钢铁产业的发展应该在这个基础上进行。钢铁产业的快速发展也带动了矫直机的发展，随着矫直机的数量越来越多，并且作为企业经济技术增长的重要举措，本文通过对实验的分析得出，在一定的原料情况下，合理的配置矫直机辊系让产品可以很好的达到生产指标等特定的要求。在对横切线矫直机的应用进行探析的过程中，保证产品质量，对其进行优化设计，不仅可以降低生产成本，降低了企业的投资，还响应了国家钢铁产业发展的政策。

2 我国横切线矫直机应用现状

近几年来我国的钢铁工业发展迅猛，自2004年以后，在冷轧的后续配套横切线以厚规格的横切线为主要的生产，它以将高冷轧强度的带钢切成定尺钢板为主要目的，钢板定尺的订单逐渐代替了钢卷定尺，订单数量越来越大。国内建设的冷轧厚规格矫正机的辊系配置分成了两种模型，在原材料相同的情况下，一种是17辊成品矫正机，以SUNDWIG为代表的，另一种是11辊成品矫直机，以SMS-DEMAG为代表。在市场调研和客户回访以后发现两种矫直机都符合设计条件下钢板矫直和板型质量的要求。

3 矫直机的应用分析与优化设计

矫直定理中提到带钢的矫直过程就是使其中组织应力和冷应力相互抵消，残余应力逐渐递减，曲率半径趋向于正无穷的过程。经常使用变形递减法来矫直。通过对钢板横断面应受力变化图的分析可以发现，钢板不平直是由于内部的个点残余应力性质大小分布不均造成的，如果钢板的内部残余应力想要减小，可以通过矫直减小直至钢板达到平直。钢板的变形过程包括塑性变形和弹性变形，因为它在矫直过程中不可能完全的缠绕在矫直辊上边，所以只有塑性渗透率达到一定值才可以有效地降低钢板原始残余应力，并使其通过后续矫直辊的作用逐渐降低来使钢板平直。下面是塑性渗透率的公式：

K=（H/2-h）/（H/2）*100%（H是钢板厚度，h是弹性变形区）。通过对钢板横断面应力变化图的分析可得知：矫直过程中，初始曲率均匀变化阶段必须要保证矫直辊下K>=70%。如果对于基本条件相同的话，相关系辊配置和力能参数的结果如下表所示，将成品的钢板残余应力逐渐的递减到一个理想的范围内是根本目标，但是在同时要考虑到矫直极限厚度和矫直薄规格的时候需要的塑性变形率。

分析矫直机内部应力变化和矫直机机理可知道，钢板通过每一根矫直辊都会使其残余应力得到一些释放，一直等到N个矫直辊通过后，残余应力就基本上已经递减σ以内，可以是钢板达到平直。如果在此之后再继续增加矫直辊只会造成更庞大，结构更复杂的设备。传动功率也会增大，钢板的平直度就不能显著提升了。

4 出现的问题以及应对方法

矫直机的预调部分靠绞轮完成线材应力消除处理，进而达到除锈部位的金线装置，在进线安装和主机的后部分。在矫直机工作后，虽然矫直前带钢的板型没有出现问题，但是矫直后的带钢依旧会出现浪形，应该将辊盒拉出矫直机，之后检查设备是否正常工作。如果辊盒摆放有问题，或者有异物存在就会使带钢在矫正过程中受力不均匀，进而无法矫直。所以应该清理盒内是否存在异物，并保持清洁，然后再进行工作。还有一种情况就是在定位后，矫直机出现*，这种情况会造成矫直机不能进行倾斜定位矫直，所以要对提升丝杆编码器进行检查，发现问题后对编码器进行更换，使生产工作正常进行。

参考文献

[1]李景伟，丁磊，李承钢.冷轧厂横切机组飞剪抖动原因分析及处理方法[J].武钢技术，2013，51（2）：43-47.

[2]刘东冶，何安瑞，王海滨，等.宽幅横切线全线跟踪系统研究及应用[J].东北大学学报（自然科学版），2015，36（3）：372-377.

（作者单位：河北钢铁集团邯钢公司邯宝冷轧厂）