李 森

（萊鋼集團(tuán)自動(dòng)化部 山東萊蕪 271104）

0 引言

中厚板熱矯直機(jī)布置在Muplic設(shè)備后，冷床之前，主要負(fù)責(zé)恢復(fù)鋼板在冷卻后的平直度和消除鋼板內(nèi)部的殘余應(yīng)力。近些年來(lái)，隨著市場(chǎng)對(duì)中厚板需求的增加，對(duì)鋼板的平直度要求也逐步的提高。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)的中厚板生產(chǎn)線(xiàn)采用控軋控冷工藝，在進(jìn)入矯直機(jī)前的鋼板溫度較低以及在冷卻過(guò)程中的不均勻直接影響到鋼板的成材率，因此，矯直機(jī)的彎輥模型研究一直是研究的重點(diǎn)課題。

1 矯直輥的基本壓彎量

鋼板在矯直過(guò)程中是一個(gè)多次反復(fù)壓彎的過(guò)程，類(lèi)似梁的多載荷彎曲，所以矯直理論基礎(chǔ)利用的是梁的彈塑性彎曲理論。

彎曲有兩種不同的表示方式：曲率和撓度。反彎曲率對(duì)應(yīng)著反彎撓度，彈復(fù)曲率對(duì)應(yīng)彈復(fù)撓度，而殘余曲率對(duì)應(yīng)殘余撓度，因此，反彎撓度則由彈復(fù)撓度和殘余撓度組成：

式中：δf為反彎撓度；δt為彈復(fù)撓度；δc為殘余撓度。

矯直輥的基本壓彎量是根據(jù)作用在鋼板上的反彎撓度來(lái)確定的。在作用力的作用下當(dāng)殘余撓度為零時(shí)，表示該鋼板被矯直完成，反之，認(rèn)為未矯直完成。

1.1 彈復(fù)撓度確定

矯直過(guò)程中，鋼板的彎曲與撓度之間的關(guān)系是建立在彈性變形理論上的，得到彈復(fù)撓度和彎曲力矩的關(guān)系為：

1.2 殘余撓度的確定

彎曲理論中撓度公式是由彈性變形得到的。彎曲撓度如圖1所示。

圖1 彎曲撓度

當(dāng)殘余曲率小于屈服強(qiáng)度時(shí)：

當(dāng)殘余曲率大于屈服強(qiáng)度時(shí)：

式中： δw為屈服撓度；C為殘余曲率和屈服強(qiáng)度的比。

2 矯直機(jī)彎輥量設(shè)定

矯直輥壓彎量的調(diào)整是由伺服閥控制的液壓缸來(lái)調(diào)整完成的，通常對(duì)于中浪、邊浪和單邊浪等板性不良的鋼板是十分必要的，則要求矯直機(jī)具備彎輥功能，針對(duì)不同的板形進(jìn)行不同矯直方案。

2.1 原始曲率補(bǔ)償

式中：m為修正系數(shù)。

圖2 彎輥示意圖

圖3 變形曲率和彈復(fù)曲率示意圖

2.2 增加塑性變形

在原始曲率不確定的時(shí)候，要設(shè)定入口輥的壓彎量，通常是讓鋼板反彎變形到塑性區(qū)占厚度的80%左右。矯直輥的彎輥量是使小變形曲率鋼板在縱向方向上增加，在已發(fā)生的塑性變形基礎(chǔ)上，利用板材塑性變形達(dá)到5%～15%時(shí)的彎曲撓度得到矯直彎輥量，即：

式中：m1為 彎輥系數(shù)；m2為修正系數(shù)。

3 理論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)定值比較

根據(jù)建立的壓彎模型，按照某中厚板生產(chǎn)線(xiàn)中所記錄的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用待矯直板材的原始參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，獲得理論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)定值比較分析。

待矯直鋼板分別編號(hào)為：1#～3#,厚度分別為1#厚度為10.5 mm，2#厚度為14.5 mm，3#厚度為33.0 mm。溫度 630℃～650℃， σs為107.9 MPa?？傋冃吻拾凑者_(dá)到80%選取，假設(shè)相對(duì)原始曲率為零，根據(jù)前面的已知條件，得到取樣鋼板的屈服撓度分別為1.18 mm，0.85 mm和0.46 mm。以上取樣鋼板的理論計(jì)算值與實(shí)際設(shè)定值進(jìn)行比較分析，結(jié)果如表1所示。

表1 計(jì)算值與實(shí)際值比較

4 結(jié)束語(yǔ)

矯直機(jī)是中厚板生產(chǎn)線(xiàn)上的核心關(guān)鍵設(shè)備，其中的壓彎模型是主要關(guān)鍵技術(shù)之一。壓彎模型設(shè)定值彌補(bǔ)了單純的液壓輥縫調(diào)節(jié)的不足，消除了鋼板軋制后的彎曲和變形，本文主要從理論方面介紹了矯直機(jī)壓彎模型相應(yīng)參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行的研究將大大提高鋼板的矯直效果，提高鋼板的成材率，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。尤其中寬厚板矯直機(jī)采用了彎輥控制系統(tǒng)，解決了鋼板軋制和冷卻后依靠矯直機(jī)輥縫調(diào)節(jié)平直度效果不理想的問(wèn)題，尤其是特殊鋼種和屈服強(qiáng)度較大的鋼板矯直效果良好，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。

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