王蕾 江東海

(中冶京誠工程技術(shù)有限公司 北京 100176)

1 前言

近年來,隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高,對帶鋼表面質(zhì)量的要求越來越高[1]。乳化液系統(tǒng)通過對軋輥冷卻、軋制潤滑，從而提高軋輥使用壽命，更好的控制板型。防纏導(dǎo)板對防止帶鋼表面乳化液殘留起了關(guān)鍵作用[2]。隨著軋制水平不斷提高,生產(chǎn)的薄帶鋼更容易產(chǎn)生斷帶纏輥現(xiàn)象。防纏導(dǎo)板可以防止發(fā)生纏輥現(xiàn)象，保護工作輥。

2 防纏導(dǎo)板的功能

防纏導(dǎo)板作為軋機的輔助設(shè)備,主要功能是保護工作輥,防止斷帶纏繞損傷工作輥。防纏導(dǎo)板還可以阻止乳化液滴落到帶鋼表面，將帶鋼表面的乳化液吹到邊部并導(dǎo)走，減少板面乳化液殘留。

3 防纏導(dǎo)板的種類和工作方式

3.1 單機架防纏導(dǎo)板

以濟南某工程為例，防纏導(dǎo)板設(shè)在單機架軋機入、出口側(cè)，牌坊立柱之間。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

單機架設(shè)備緊湊，由架體連接防纏導(dǎo)板上、下導(dǎo)板。工作時，內(nèi)部帶線性位移傳感器的液壓缸推動導(dǎo)板靠近工作輥至適當(dāng)位置。導(dǎo)板頭部裝有風(fēng)刀,在出口側(cè)通過氣流封堵乳化液。防纏導(dǎo)板為對稱結(jié)構(gòu)。

圖1 單機架防纏導(dǎo)板

3.2 連軋防纏導(dǎo)板

以博興某工程為例，如圖2所示，防纏導(dǎo)板在每臺軋機出口，牌坊立柱之間，伸縮型。最后一機架的防纏導(dǎo)板設(shè)螺旋升降機，自動調(diào)整導(dǎo)板頭部與軋輥間的間隙。出口設(shè)空氣吹掃及板面抽吸裝置，保證成品帶鋼表面清潔度。換輥時，出口防纏導(dǎo)板由液壓缸帶動縮回。

圖2 連軋機組防纏導(dǎo)板

3.3 平整機防纏導(dǎo)板

以江西新余某工程為例,防纏導(dǎo)板在平整機出口側(cè)軋制線之上。如圖3，防纏導(dǎo)板斜度安裝，有利于平整液的封堵和引流。平整液沿導(dǎo)板框架流向邊部。導(dǎo)板框架可由液壓缸驅(qū)動沿固定導(dǎo)槽直線移動。導(dǎo)板前端置風(fēng)刀。尾部有螺旋升降機，可微調(diào)導(dǎo)板伸出。

導(dǎo)板頭部的科恩達風(fēng)刀，利用科恩達效應(yīng)，使大部分平整液被吹走，防止帶鋼表面受到污染?？贫鬟_效應(yīng)又稱為附壁效應(yīng)，是指流動中的流體在靠近凸起物或者曲面時會改變原來的流動方向，轉(zhuǎn)而沿著突起物或者曲面流動[3]。壓縮空氣經(jīng)氣刀進氣口進入密閉氣室，由出氣縫隙噴出。出氣縫隙可根據(jù)氣體壓力不同進行調(diào)節(jié),以使科恩達效應(yīng)達到最好。噴嘴塊的異型形狀，將乳化液擋住的同時益于科恩達效應(yīng)的形成。

圖3 平整機防纏導(dǎo)板

4 防纏導(dǎo)板結(jié)構(gòu)改進

4.1 機械液壓缸代替線形位移傳感器

單機架軋機中，乳化液等經(jīng)常沖刷防纏導(dǎo)板上的液壓缸，造成液壓缸內(nèi)傳感器短期內(nèi)失效，影響防纏導(dǎo)板工作。為此，用機械定位裝置線性位移傳感器。

圖4 機械定位裝置

如圖4，根據(jù)不同直徑的工作輥調(diào)節(jié)導(dǎo)板推進的位置。機械定位裝置通過機械定位，將導(dǎo)板固定在相應(yīng)位置。階梯塊可在固定塊槽中滑動。液壓缸1是雙頭液壓缸，每個行程對應(yīng)階梯塊的一個位置。液壓缸1推動階梯塊到合適的位置。裝在導(dǎo)板上的頂絲由另外液壓缸帶動推進，直到頂絲頂住階梯塊，機械定位完成。需要調(diào)節(jié)防纏導(dǎo)板位置時，先退回導(dǎo)板，重復(fù)之前動作完成調(diào)節(jié)。機械定位裝置使防纏導(dǎo)板運行更加穩(wěn)定。

4.2 防纏導(dǎo)板頭部形狀的改進

防纏導(dǎo)板的頭部科恩達效應(yīng)和縫隙大小及壓力大小有關(guān)系，經(jīng)過對不同壓力和縫隙下氣流的流向模擬、分析得到以下結(jié)果。

首先，經(jīng)試驗分析，0.2MPa壓力下，縫隙為1～2毫米時產(chǎn)生科恩達效應(yīng)。0.6MPa壓力下，縫隙為0.5～2毫米時產(chǎn)生科恩達效應(yīng)。現(xiàn)場生產(chǎn)時調(diào)節(jié)防纏導(dǎo)板頭部壓力為0.2MPa～0.6MPa，縫隙為1～2毫米。此條件下防纏導(dǎo)板的氣刀吹掃效果最好。如圖5～圖8。

圖5 0.2MPa,1mm縫隙時氣流情況

圖6 0.2MPa,2mm縫隙時氣流情況

圖7 0.6MPa,0.5mm縫隙時氣流情況

其次,根據(jù)氣流路線及乳化液流動情況，優(yōu)化防纏導(dǎo)板的頭部形狀。根據(jù)氣流特性優(yōu)化導(dǎo)板頭部形狀,促進科恩達效應(yīng)的形成，如頭部增加流水槽。在現(xiàn)場使用過程中，上方流下的乳化液會積聚在輥子附近，不容易流走，增加流水槽后，乳化液順勢流入流水槽，從邊部縫隙流走，易于乳化液的疏導(dǎo)，提高板面質(zhì)量。改進后的防纏導(dǎo)板，如圖9所示。

圖8 0.6MPa,2mm縫隙時氣流情況

圖9 改進后的防纏導(dǎo)板

5 結(jié)論

改進防纏導(dǎo)板結(jié)構(gòu)，用機械液壓缸代替線性位移傳感器。通過模擬分析得出，防纏導(dǎo)板頭部壓力為0.2MPa～0.6MPa，縫隙為1～2毫米時氣刀吹掃效果最好。優(yōu)化防纏導(dǎo)板頭部形狀。經(jīng)實際生產(chǎn)證明，改進后的防纏導(dǎo)板運行穩(wěn)定，帶鋼質(zhì)量有所提高。