中厚板軋機(jī)

中厚板的凸度對(duì)金屬收得率、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和再加工工藝均有重要影響，其控制技術(shù)近年來發(fā)展迅速。軋板廠為了改善產(chǎn)品質(zhì)量的控制水平和減少鋼板凸度，將精軋機(jī)的支撐輥由傳統(tǒng)的圓柱形改為兩端的雙錐度形，即雙錐度支撐輥，應(yīng)用以來，已取得較好的效果。研究擬在分析各因素對(duì)雙錐度支撐輥鋼板凸度影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出進(jìn)一步提高鋼板凸度控制水平的措施。

鋼板凸度雙錐度支撐輥改善鋼板凸度的機(jī)理

2800mm中厚板軋機(jī)的精軋機(jī)為四輥軋機(jī)，其支撐輥長期以來采用傳統(tǒng)的圓柱形，軋制過程的力學(xué)模型示于圖1。由圖1可知，由于支撐輥和工作輥在輥身長度上全部接觸，工作輥在板寬范圍以外作用著一個(gè)附加力矩，通常叫做有害力矩，從而使其撓度大于支撐輥的撓度。這樣，必然導(dǎo)致鋼板產(chǎn)生較大的凸度

如圖2所示，將支撐輥改為雙錐度形以后，對(duì)不同的鋼板寬度而言，在其范圍以外工作輥和支撐輥可部分、甚至全部脫離接觸。這樣，工作輥的有害力矩可在一定程度上減小，甚至全部消除，從而使鋼板產(chǎn)生的凸度相應(yīng)地減少。

將工作輥為平輥、支撐輥分別為圓柱形和雙錐度形條件下實(shí)測(cè)的不同成品厚度的鋼板凸度示于圖3。可知，曲線2位于曲線1的下方，且其斜率小于曲線1的斜率。也就是說，在一定條件下，雙錐度支撐輥不僅可使各種厚度產(chǎn)品的凸度明顯減少，而且還可使其間的凸度差減少。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，實(shí)測(cè)的各種工藝條件下的鋼板凸度均有類似圖3的特性，說明使用雙錐度支撐輥對(duì)于減小和穩(wěn)定鋼板凸度來說，具有明顯的效果。

鋼板凸度各種因素對(duì)雙錐度支撐輥鋼板凸度的影響

一般來講，若忽略軋件軋后的彈性回復(fù)和冷縮，鋼板的橫向厚度分布將與相應(yīng)板寬范圍內(nèi)實(shí)際工作輥縫的幾何輪廓形狀近似一致。實(shí)際工作輥縫幾何輪廓形狀主要與軋輥的原始凸度和其產(chǎn)生的彈性變形(彎曲和壓扁)及熱凸度有關(guān)。在軋制過程中，由于軋輥原始凸度不斷地發(fā)生磨損，軋輥產(chǎn)生的彈性變形和熱凸度又與軋件的材質(zhì)、規(guī)格(厚度和寬度)、溫度、變形量和軋制速度等一系列因素有關(guān)，故影響實(shí)際工作輥縫幾何輪廓形狀即影響鋼板凸度的因素是非常多而復(fù)雜的。為了便于分析各種因素對(duì)鋼板凸度的影響規(guī)律，我們對(duì)大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行取平均值和分類，以便采用單因素法對(duì)主要的因素進(jìn)行分析。

鋼板凸度進(jìn)一步提高鋼板凸度控制水平的幾點(diǎn)建議

（1）雙錐度支撐輥鋼板凸度規(guī)程效應(yīng)特性分析

由于雙錐度支撐輥可以部分減小，甚至全部消除有害力矩的影響，使軋輥的橫向剛度增大，從而可有效地減小鋼板凸度，并使鋼板凸度的規(guī)程效應(yīng)特性減弱，使鋼板凸度易于控制和穩(wěn)定。但是，鑒于上述，鋼板凸度仍然有明顯的規(guī)程效應(yīng)現(xiàn)象。比較起來，在現(xiàn)行工藝制度條件下，鋼板的材質(zhì)和厚度對(duì)凸度的影響較小，工作輥的原始凸度和板寬對(duì)凸度的影響則比較大。

由于接觸段長度不易變更，進(jìn)一步提高鋼板凸度控制水平只有通過改進(jìn)工藝規(guī)程這一途徑。也就是說，只有利用上述凸度的規(guī)程效應(yīng)特性反過來對(duì)凸度進(jìn)行控制和改善。

（2）進(jìn)一步提高鋼板凸度控制水平的建議

鑒于上述分析，為了進(jìn)一步提高雙錐度支撐輥鋼板凸度的控制水平，建議采取的主要措施為：

①將工作輥的原始凸度定為0.05～0.15mm，在現(xiàn)行換輥制度下，在支撐輥的一個(gè)服役周期內(nèi)，初期工作輥的原始凸度取下限值，中后期隨著支撐輥磨損量的不斷增大，工作輥的原始凸度隨之增大，直至上限值。為了簡化，在支撐輥服役中期，工作輥的原始凸度取0.1mm，后期取0.15mm。這樣，既可將各種產(chǎn)品的凸度控制在0.1mm以下較小的水平上，又可避免較寬規(guī)格的產(chǎn)品產(chǎn)生負(fù)凸度的情況。同時(shí)，又可適當(dāng)補(bǔ)償支撐輥磨損的影響，以保證鋼板凸度的控制水平比較穩(wěn)定。

②進(jìn)一步合理安排、調(diào)整產(chǎn)品品種的軋制順序。合理安排產(chǎn)品品種的軋制順序，必須兼顧設(shè)備(主要是軋輥)安全、凸度和板形控制、以及產(chǎn)品表面質(zhì)量等問題，這是項(xiàng)非常重要而又非常復(fù)雜的工作。針對(duì)2800軋機(jī)生產(chǎn)的具體情況，在安排產(chǎn)品品種順序時(shí)，換輥之后，由于是冷輥，沒有熱凸度，應(yīng)首先安排較厚、材質(zhì)較軟(變形抗力較小)和中等寬度的產(chǎn)品；待軋輥的熱凸度穩(wěn)定后，接著安排材質(zhì)較硬、寬而薄的產(chǎn)品；隨后，隨著軋輥凸度磨損量的不斷增大，再依次按寬度由寬到窄、厚度由薄到厚和材質(zhì)由硬到軟等來進(jìn)行安排。這樣，既可較好地兼顧上述有關(guān)問題，又可使雙錐度支撐輥的優(yōu)點(diǎn)得以充分發(fā)揮。

研究在首鋼3500mm中厚板軋機(jī)和南鋼2500mm中板軋機(jī)改造項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，對(duì)中厚板軋機(jī)的板形與板凸度控制技術(shù)進(jìn)行全面、系統(tǒng)和深入的研究，形成了一套比較完整的研究方法，并開發(fā)出相應(yīng)的控制模型；同時(shí)對(duì)中厚板軋機(jī)的發(fā)展方向CVC-PLUS軋機(jī)的板形控制技術(shù)進(jìn)行輥型設(shè)計(jì)和控制特性的研究，建立了相應(yīng)的分析模型。