徐桂喜 張瑞超

（邯鋼中板廠，河北 邯鄲 056015）

中板軋制過程板坯彎曲現象是中板生產中普遍存在的難題。當板坯下彎時，不僅使板坯與機架輥(或護板)產生撞擊造成結疤，同時使機架輥和護板的壽命降低，甚至造成軋件“勒輥”或鉆入輥道下面，不僅影響了產品質量，還增加了停產檢修時問和維修費。中板軋制過程板坯彎曲的基本原因是板坯斷面溫度分布不均，上下工作輥線速度不等，板坯爬坡和扣頭，工作輥獨立驅動時上下兩電機機械特性不同，上下工作輥軸線不在同一豎直面上等。

1 軋件上下斷面溫差對軋件頭部彎曲的影響

在我廠的實際軋制過程中的開坯階段，軋件頭部總往下扣。根據以往的理論，軋件斷面上下溫差是造成鋼板扣頭的主要原因。如圖1，假設上下工作輥輥徑R1、R2相等，轉速一致，上下表溫差為ΔT，且ΔT＞0。在軋制過程中，溫度高則軋件塑性好，變形抗力小，為保證上下軋輥軋制力平衡則上端將產生較大的變形，即H1＞H2。忽略寬展，則軋件上端將產生比下端更大的延伸，軋件必然下扣。根據以上分析，為減輕鋼板下扣我廠采用增加鋼坯下表溫度的方法，使鋼坯下表溫度在原有的基礎上升高30℃，但效果不明顯，機架輥仍然頻繁被扣頭板坯撞壞。由此可知，就我廠來說板坯斷面上下溫差并不是引起扣頭的主要因素。但精軋階段，由于板坯逐漸減薄，二次除鱗水和軋輥冷卻水對上下表的冷卻效果不一樣導致板坯上下表溫差增大，鋼板開始網上翹頭。

2 軋輥線速度不同對鋼板彎曲的影響

軋件上下表線速度差是產生鋼板彎曲的另外一個重要的原因。其影響原理如圖2所示。假設上下工作輥輥徑相等，即R1=R2，而角速度 ω1＜ω2。

則有軋件下表出口速度大于上表出口速度，其結果就是軋件向上翹。反之也是一樣。為解決鋼板扣頭，我廠逐漸加大下工作輥轉速，使下、上軋件速度差逐步增大，直至上下工作輥轉速比達到1：1.08，鋼板扣頭情況有一定的緩解，可以做為操作過程中調節(jié)鋼板扣頭的一個操作方法。

圖1 軋件斷面上下溫差對軋件彎曲的影響

圖2 工作輥上下線速度差對 鋼板彎曲的影響

3 軋制線高度對板坯彎曲的影響及其確定

當軋輥與機架輥的垂直距離即軋制線高度調整不當時，板坯不能水平進入軋機輥縫，則軋輥將板坯的頭部抬起或向下傾斜咬入，這樣的非對稱咬入過程引起了非對稱的軋制。軋制線高度是指軋機下輥的上表面與機架輥的上表面之間的高度差，用符號A來表示(圖3)。 顯然，對稱軋制時軋制線高度等于總壓下量的1/2即A=Δh/2，這時板坯水平咬入，在軋制過程其他條件均對稱的情況下、板坯經軋制后應保持平直。 當 A≠Δh／2時，可以分為 A＞Δh／2和 A＜Δh／2兩種情況來研究。先分析A＞Δh／2的情況.假設板坯溫度均勻.軋機上下輥輥徑相等，轉速相同，這時板坯將爬坡咬入、如圖4所示.由于變形區(qū)板坯受力平衡，則有：

式中：P1、P2分別為上、下輥軋制力；l1、l2分別為上、下輥與板坯接觸弧長 ，b1、b2如分別為上、下輥與板坯接觸寬度；pm1、pm2分別為上、下輥與板坯接觸平均單位壓力.由于板坯傾斜爬坡咬入存在傾角 θ，即上下輥咬入角不同（α1＞α2），故 l1、l2 的計算如下：

上下輥壓入板坯的深度分別為：

圖3 工作輥與機器輥位置的關系筒

圖4 A＞Δh/2時板坯的彎曲情況（R1=R2，ω1=ω2）

顯然，△h1＞△h2，即上輥的壓下量比下輥的壓下量大，使板坯上表面的延伸率大于下表面的延伸率，造成軋機出口處板坯上表面速度大于下表面速度，從而形成板坯出軋機后向下彎曲。當A＜Δh/2時的情況則不同，板坯將下傾咬入，板坯的受力和變形正好與A＞Δh/2時的情形相反，板坯軋制后向上彎曲。

根據我廠的工藝規(guī)程，下工作輥輥面比機架輥上輥面高40-47mm，下工作輥輥面比下輥導板弧頂高45mm，而我廠的允許最大壓下量僅為22.5mm，因此軋件在軋制過程中爬坡角度較大。因而將產生較嚴重的扣頭現象。

為了減少鋼板軋制過程中頭部下彎對機架輥造成沖擊，我廠逐漸調低了下工作輥高度，當機架輥輥面標高高度定為800mm時，通過調整壓上系統(tǒng)，在滿足軋制線高度40－47mm的同時，使護板弧頂比機架輥輥面高5-10mm、下工作輥輥座離開滑道8mm以上。通過優(yōu)化，機架輥壽命由半個月左右提高一個月，最長時50天沒有發(fā)生故障。但鋼板扣頭情況仍時有發(fā)生。

4 結論

根據在解決板坯彎曲過程采取的措施和實施結果的分析得出以下結論：

(1)板坯上下表溫度差、軋制線高度是造成我廠板坯扣頭的主要因素；

(2)為了減少鋼板軋制過程中頭部彎曲對設備及產品質量的影響，我廠先后對軋制線高度、上下主電機速度等方面做出了優(yōu)化。特別是通過一個下調軋制線高度，并且使軋制線高度相對穩(wěn)定，能夠有效穩(wěn)定鋼板頭部彎曲彎曲量，有利于鋼板頭部彎曲的控制；

(3)我廠除了在保證鋼坯加熱溫度均勻性上采取措施外，軋制時最常用的就是通過及時調整上下主電機速差來控制。在開坯階段，由于爬坡角度較大，會產生扣頭現象，此時，將下電機速度調大能夠減小下彎扣頭趨勢；在精軋階段，由于上表降溫快，會產生翹頭，此時，將上電機速度調大能夠減小上彎翹頭趨勢；

（4）雖然軋制時鋼坯的頭部彎曲現象還時有發(fā)生，但通過上述措施已得到有效控制，特別是機架輥的使用壽命提高了一倍以上。

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