戴慧鵬 李建金 依飛

摘 要：本文首先對(duì)矯直技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了概況，接著從工藝控制系統(tǒng)、強(qiáng)力矯直機(jī)、變輥距技術(shù)以及彎輥技術(shù)四個(gè)方面介紹了新式矯直機(jī)技術(shù)特點(diǎn)，最后對(duì)21輥矯直機(jī)原理及操作原則進(jìn)行分析，通過此次研究使我們對(duì)新式的矯直機(jī)工作原理以及有關(guān)技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：矯直機(jī)；原理；操作原則

引言

矯直是確保中厚板生產(chǎn)合乎平直度標(biāo)準(zhǔn)要求的一道必不可缺的重要工序。近幾年來，由于控軋控冷工藝的積極采納 ，用戶自動(dòng)化加工對(duì)鋼板平直度提出更加嚴(yán)格的要求，國(guó)內(nèi)外許多中厚板廠現(xiàn)有矯直機(jī)設(shè)備已滿足不了要求，能力偏小，結(jié)構(gòu)薄弱，亟需更新改造[1]。至今，中厚板熱矯直工藝仍然保持著輥式矯直機(jī)這一基本型式 ，但是，矯直機(jī)結(jié)構(gòu)卻發(fā)生很大的變化 ，并出現(xiàn)了幾種新機(jī)型，自動(dòng)化程度也有了明顯的提高[2]。

1 矯直技術(shù)的發(fā)展

目前， 我國(guó)正處于從鋼鐵大國(guó)到鋼鐵強(qiáng)國(guó)的過渡中， 鋼鐵工業(yè)也處于深層次的結(jié)構(gòu)調(diào)整之中。 中厚板具有較高的附加值， 成為發(fā)展的重點(diǎn)。 面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)， 中厚板的發(fā)展重點(diǎn)正在從追求產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到追求質(zhì)量上來[3]。 中厚鋼板矯直機(jī)作為中厚板質(zhì)量保證的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 決定著產(chǎn)品的交貨質(zhì)量。為適應(yīng)高質(zhì)量鋼板生產(chǎn)的需求， 矯直機(jī)制造廠家如西馬克（ SMS）、奧鋼聯(lián)（VAl）、日本的三菱重工（ MHT） 及國(guó)內(nèi)的太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司（TZ） 等紛紛推出具有先進(jìn)技術(shù)的矯直機(jī)， 其中SMS設(shè)計(jì)制造的中厚板冷矯直機(jī) HPL （High PerformanceLeveler）型為目前先進(jìn)矯直機(jī)技術(shù)的集中代表。當(dāng)今世界上先進(jìn)矯直機(jī)技術(shù)快速發(fā)展， 中厚板矯直機(jī)正向重型化、全液壓、自動(dòng)化過渡[4]。

2 新式矯直機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

2.1 工藝控制系統(tǒng)

在中厚板生產(chǎn)各個(gè)工序的理論中， 矯直理論發(fā)展相對(duì)薄弱。 其原因有兩個(gè)： 一是以前矯直機(jī)作為生產(chǎn)輔助設(shè)備沒有受到重視； 二是矯直過程相對(duì)比較復(fù)雜，理論研究困難。當(dāng)前， 先進(jìn)矯直機(jī)已開始采用過程計(jì)算機(jī)與軋機(jī)過程機(jī)通訊， 并采用計(jì)算機(jī)模型控制。計(jì)算機(jī)模型具有可根據(jù)矯直鋼板厚度、寬度、平直度狀況及溫度來設(shè)定輥縫， 自動(dòng)咬鋼送料， 并具有過載保護(hù)和 AGC 彈跳補(bǔ)償?shù)裙δ?。這些技術(shù)的采用需要完善的矯直理論作為其技術(shù)支持。 在這個(gè)方面， 國(guó)內(nèi)矯直機(jī)制造商已聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)做了研究工作， 并取得了一定進(jìn)展。

2.2 強(qiáng)力矯直機(jī)

由于中厚板生產(chǎn)普遍采用控冷、控軋， 熱矯直機(jī)矯直溫度逐步降低， 中厚板在熱處理后的冷矯直已成為提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段， 熱處理線上冷矯直機(jī)已成為必要設(shè)備。 為了提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，矯直機(jī)矯直厚度范圍逐步擴(kuò)大。 為了適應(yīng)市場(chǎng)， 寬板和特寬板生產(chǎn)線逐步投產(chǎn)。 由于上述原因， 重型強(qiáng)力矯直機(jī)已成為新建中厚板生產(chǎn)線的必要設(shè)備。這種形式矯直機(jī)矯直力一般在 30 MN～40 MN， 大約為普通中厚板矯直機(jī)的2倍。

2.3 變輥距技術(shù)

有些中厚板生產(chǎn)廠家， 采用變輥距的矯直機(jī)， 以擴(kuò)大矯直厚度范圍和生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板需要。這種形式的矯直機(jī)生產(chǎn)的厚度范圍相當(dāng)于中板矯直機(jī)和厚板矯直機(jī)兩臺(tái)矯直機(jī)的范圍， 充分發(fā)揮了矯直機(jī)的矯直能力。變輥距矯直機(jī)由于具有高的性價(jià)比， 應(yīng)用前景廣泛。同時(shí)， 變輥距技術(shù)在現(xiàn)有中厚板矯直機(jī)改造中具有強(qiáng)的實(shí)用性。 它可根據(jù)矯直工藝的需要對(duì)現(xiàn)有矯直機(jī)輥系改造， 使機(jī)架受力減少， 從而擴(kuò)大了矯直機(jī)的矯直厚度范圍或強(qiáng)度范圍， 提高矯直質(zhì)量和矯直效率。

2.4 彎輥技術(shù)

在寬板和特寬中厚板生產(chǎn)線， 具有彎輥能力的矯直機(jī)已成為必選。這種矯直機(jī)可以產(chǎn)生一定量曲率的矯直工作輥， 可消除機(jī)架的彈跳， 同時(shí)由于彎輥的存在， 可有效地改善板材的橫向板形。

3 21輥矯直機(jī)原理及操作原則

3.1板帶材的板型缺陷

在板帶材的軋制生產(chǎn)中，由于溫度不均、變形不均、扎后冷卻及各種加工因素，溫度的變化及內(nèi)力消長(zhǎng)而發(fā)生彎曲或扭曲變形。在長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度或厚度的條件上，縱向纖維的變形十分明顯；板材常常出現(xiàn)波浪彎和瓢曲等缺陷。如圖1所示。

其中，a指的是中部波浪彎；b指的是雙邊波浪彎；c指的是單邊波浪彎；d指的是飄曲；e指的是鐮刀彎。

3.2 矯直原理

矯直機(jī)的矯直過程是使在旋轉(zhuǎn)的矯直輥之間運(yùn)動(dòng)的板帶材經(jīng)受多次彎曲以消除原始曲率。其原理是使帶材在矯直輥壓下力的作用下，進(jìn)行純彎曲、發(fā)生彈塑性彎曲變形，當(dāng)矯直力消除、板帶材彈性回復(fù)后，消除了一部分原始曲率。剩余的曲率則為下一個(gè)矯直輥的原始曲率。經(jīng)過多個(gè)矯直輥的作用，剩余曲率逐步減小、板材趨于平直。

3.3使用方法

（1）如來料只存在單一的縱向波浪彎是，只需將上輥系垂直壓下，并縱向傾斜，在縱向形成遞減壓彎量。如圖2所示。

（2）若來料板型較差，為了有效消除瓢曲等復(fù)雜缺陷，在工作輥的背面裝有5排支承輥，如圖3所示。

可以通過使用操作臺(tái)上的旋鈕對(duì)工作輥造成人為的壓彎，使輥面形成凸起，我們把凸起的程度稱為凸度。輥?zhàn)訋в型苟戎笃漭S向輥縫變成大小不同。若使大輥縫處于板面瓢曲部位，小輥縫則對(duì)著較平坦部位。在板材通過輥縫時(shí)，平坦部位被壓成大的反復(fù)彎曲變形并形成拉伸狀態(tài)，瓢曲部位被壓平，形成壓縮狀態(tài)，其結(jié)果可是短纖維變長(zhǎng)，長(zhǎng)纖維變短。如此反復(fù)彎曲之后。凸度位置調(diào)節(jié)需根據(jù)來料缺陷的波浪位置而定。

根據(jù)來料具體波浪位置調(diào)整凸度位置。a表示下輥中間凹下，兩側(cè)支承輥抬起，用于矯直板材中部波浪彎；b表示下輥中間凸起，中間的支承輥將下輥壓彎用于矯直兩側(cè)波浪彎；c表示下輥一側(cè)凸起，一側(cè)的支承輥抬起用于矯直另一側(cè)的波浪彎；d表示下輥凸凹混合調(diào)整法，用于矯直板材出現(xiàn)三道波浪彎等復(fù)雜缺陷。

結(jié)束語

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)有著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的板材矯直機(jī)已經(jīng)逐漸投入的實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)現(xiàn)金的矯直機(jī)技術(shù)理論進(jìn)行深入的研究。矯直機(jī)在生產(chǎn)過程中發(fā)揮的重要性越來越被人們所認(rèn)可。矯直機(jī)技術(shù)正在持續(xù)健康的發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王建強(qiáng). 寶鋼寬厚板全液壓冷矯直機(jī)的選取[ J] .寶鋼技術(shù)，2013（ 5） ： 17- 21.

[ 2] 楊固川. 我國(guó)中厚板軋機(jī)主要設(shè)各技術(shù)分析[ J] . 重 型 機(jī) 械 ，2013（ 4） ： 36- 40.

[3] 陳健就等.現(xiàn)代寬厚板矯直機(jī)[ J] .寶鋼技術(shù)，2013（ 4） ： 10- 14.

[4] 胡堅(jiān). 第三代中厚板熱矯直機(jī)輥系新特點(diǎn)的探索[ J] . 重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2011（ 4） ： 145- 148.