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对目前湿平整液应用研究

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摘 要:本文对干、湿两种平整轧制方法的性能做了介绍,同时针对湿平整系统的组成做了简单分析,通过计算平整轧制时主要参数的数值,比较得出湿平整轧制系统可有效降低系统的功率损失和轧制压力的,同时还可以提高轧制板材的质量。

关键字:湿平整;工作系统;应用研究

0 引言

随着我国经济社会的发展,人们对冷轧板带的需求不断提高,同时对冷轧板带的质量有了更高的要求。在工业生产中,主要使用的带钢轧制方法有干湿两种,本文简单介绍干平整过程,着重对湿平整的工艺和控制进行阐述。最后根据生产过程中的主要参数,总结摩擦因素对轧制力和轧制效率的影响。

1 平整目的

平整的主要目的是提高带钢的机械性能,改善带钢板型。带钢平整的主要方法是在常温下将冷轧、退火和热轨酸洗后的钢卷经过平整,进行小压下率的轧制。平整过程中的平整率是使用和压下率成正比的延伸率代替,所以一般控制带钢的延伸率以达到控制带钢的平整率的目的。

2 带钢平整方法

(1)干平整。干平整即是在平整过程中不使用平整液。工作过程中将工作辊和带钢直接接触,通过工作辊的压力将带钢轧制平整。这种方法在工作过程中,一定要注意工作辊的清洁度,防止工作辊上附着的颗粒物印入到带钢表面,降低带钢的清洁度。为保证清洁,可以采用旋转或振动刷轻轻的刷理工作辊的表面,同时用一套吸管装置将刷下的杂质去除。(2) 湿平整。湿平整可以有效的提高带钢的表面质量,增强防锈蚀能力。现在越来越多的轧钢厂开始使用湿法平整。湿法平整使用的平整液主要由水溶剂或油性防锈剂等。是将平整液喷涂在滚轮上,然后再进行平整的方法。

3 湿平整系统的结构和组成

湿平整系统的主要组成部分有:配液系统、空气吹扫系统、控制阀系统。

(1) 配液系统。湿平整法配液系统有三部分组成,分别为脱盐水供给系统、基础油供给系统和混合液供给系统。1)脱盐水供给系统,这一系统的主要组成构件有:脱盐水箱、液位计、计量泵、电加热器、温度检测仪等。平整液在配制过程中使用的溶剂为去离子水,这是为防止水中的离子对平整液性能的影响,同时配制平整液的最终浓度应保证在5%。2)基础油供给系统,这一系统的组成主要有:箱体、温度控制计、计量泵、液位计等。系统中计量泵可以根据工作需要,将设计好的油量供给混合箱。3)混合液供给系统,这一系统的组成主要有:混合液箱体、电加热器、搅拌器、计量泵、液位计、温度检测计等,主要作用是在混合箱体中将脱盐水和基础油进行搅拌,并保证箱体中的液体浓度均一。混合液供给中的加热机将平整液进行二次加热,满足喷洒温度要求,同时用计量泵控制好平整液的喷出流量。(2)空气吹扫系统。湿平整工作过程中,平整液由机架上下口两套喷嘴喷射到带钢表面,粘附上平整液的带钢向前运动,当和压辊接触时,由于带钢和工作辊之间有一定的缝隙,有些平整液就会穿过缝隙滞留在钢板表面,从而造成钢板表面的缺陷。为克服这个缺点,在平整机出口处加设一套空气吹扫系统,喷射后的废液经吹扫系统进入废液收集箱,废液不过滤回收或进行二次利用。(3)控制阀系统。喷射平整液时应对平整机的上支承辊和上中间辊缝隙的入口和出口处,上工作辊和带钢的上表面、下支撑辊和带钢的下表面之间均进行喷射,喷射平整液的范围和喷射量可以用控制阀系统控制。通过控制阀可以实现单一区域的喷射或全面喷射。

4 湿平整法参数分析

(1)轧制力的分析。通过实验和实际生产发现,带钢在进行平整时,压辊和带钢的交界面更有平面性质而不是圆柱表面性质,辊缝的摩擦系数要比冷轧时大的多,所以当中性点越靠近接触圆弧中心时,轧制的效率就会明显降低。据此,研究人员对单机平整轧制力建立了如下的公式:

公式(a)

在公式(a)中,P代表单位宽度轧制力,h0为带钢入口厚度;ε带钢的延伸率;μ为摩擦系数;δ1δ2为带材前后张力; L为轧制区间带钢接触弧长度;δ为带钢屈服强度。

有公式(a)可知,在带钢品种、带钢前后张力、压下量等一定时,带钢的轧制力P仅仅和摩擦系数相关,摩擦系数对轧制力的影响为,摩擦系数越大,轧制力越小,由此可见,可以通过降低摩擦系数,实现降低轧制力的目的。

(2)轧制功率的分析。根据以往研究和相关文献,轧制过程中的功率可以用公式(b)表示:

公式(b)

在公式(b)中,M为轧制力矩;V为轧制速度;D为轧制辊直径而M-轧制力矩可以由公式(c)计算:

公式(c)

公式(c)中,B表示带钢的宽度;ψ为力臂系数;α0,α1分别为工况和钢种的影响因子;由公式(c)可知,当带钢的轧制品种,速度,压下量确定时,轧制过程中的轧制功率仅和摩擦系数有关,且摩擦系数μ越大,对应的功率N也就越大。

从上面的公式中,可以知道,在进行带钢轧制过程中,平整机的轧制力和轧制功率均和摩擦系数有关,当摩擦系数变大时,平整机的有效轧制力就会变小,而平整机的功率就会变大。所以在进行湿平整法进行带钢平整作业时,可以尽量的控制好轧制过程中的摩擦系数,这样可以有效的降低平整机轧制力的损失,同时提高平整机的工作效率。

5 结语

综上所述,湿平整法可有效的提高钢板的质量,满足人们的要求。近几年,随着技术的不断发展,湿平整法在钢板轧制过程中的应用越来越广泛,促进了湿平整法技术的提高。本文通过对湿平整法相关内容的简介,希望为今后湿平整法的应用的创新起到些许促进作用。

参考文献:

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[2]高兴昌.冷轧带钢表面粗糙度的影响因素与复制率研究[J].本钢技术,2013(01).

[3]张青树,李秀军,武利好,李经洲,胡超.梅钢1420平整机组湿平整过程喷淋流场的计算[J].机械工程与自动化,2012(04).