階梯板在熱軋機組PC精軋機上的應用

吳寶玉

(常州寶菱重工機械有限公司，江蘇 常州 213019)

0 前言

某公司熱軋機組主要產(chǎn)品為低碳鋼、高碳鋼、低合金鋼、無取向硅鋼、有取向硅鋼等。設(shè)計年產(chǎn)量為370萬 t，成品規(guī)格為 (1.2～19)mm×(700～1730)mm。此機組采用三菱MH技術(shù)，采用了2臺粗軋機和7臺精軋機，其中在精軋區(qū)域F1～F7中，F(xiàn)1～F4機架采用PC軋機，F(xiàn)5～F7機架采用SHIFT軋機。精軋機所有機架壓下系統(tǒng)全部采用液壓HAGC技術(shù)，為了減少壓下缸AGC行程和保持軋制線高度，均采用上、下可調(diào)階梯板技術(shù)來調(diào)節(jié)軋制線高度。由于軋材厚度和工作輥輥徑不同，F(xiàn)1～F4機架AGC行程為140 mm，F(xiàn)5～F7機架AGC行程為120 mm。下面主要討論F1～F4機架 (PC軋機)階梯板的調(diào)整方法。

1 機組軋制線工藝要求及階梯板調(diào)整過程

1.1 機組軋制線工藝要求

隨著機組軋制生產(chǎn)過程不段的進行，其軋輥將不斷的磨損，支承輥和工作輥輥徑將不斷的減小。然而為保軋制過程能夠連續(xù)的進行，必須保證其軋制線在一定的范圍。熱軋機組根據(jù)其公司軋制工藝的需要，其軋制線必須保證在－11～+25 mm(理論軋制線+800 mm)。

1.2 階梯板調(diào)整過程

換輥的主要步驟為:

(3)舊的上、下工作輥一起抽出，然后舊的支承輥抽出;

(4)根據(jù)新軋輥直徑選擇合適的上、下階梯厚度;

(5)將新軋輥裝入機架。

3 上、下各階梯板及調(diào)整板的技術(shù)參數(shù)及軋機輥系調(diào)整圖

3.1 上、下各調(diào)整板的技術(shù)參數(shù)

(1)上調(diào)整板參數(shù)

上階梯板:4個臺階，分別為50 mm/75 mm/100 mm/125 mm

上支承輥調(diào)整墊板:20～90 mm(5 mm一個臺階，具體配置見表1)

(2)下階梯板參數(shù)

臺階數(shù)量:17

臺階高度:12 mm

最小臺階:50 mm(具體尺寸及換輥擋見圖1)

圖1 下階梯板尺寸及換輥擋Fig.1 Size of lower step liner and position of roll change

3.2 軋機輥系調(diào)整圖

機組熱軋PC軋機中軋輥直徑:支承輥為1600～1450 mm;工作輥為835～735 mm。輥系調(diào)整圖如圖2所示，其中左邊為支承輥和工作輥最大尺寸，軋制線為最高時的狀態(tài) (此時階梯板為3擋)，右邊為支承輥和工作輥最小尺寸，階梯板為最厚狀態(tài) (此時階梯板為17擋)。

圖2 輥系調(diào)整圖Fig.2 Diagram of roll system adjustment

4 上、下各階梯板的階梯選擇計算

4.1 下階梯板的階梯選擇計算

下階梯板的階梯選擇主要目的是調(diào)整軋制線在規(guī)定的工藝范圍內(nèi)，機組熱軋機軋制線要求在－11～+25 mm(標高為+800 mm時候)。由附圖2可以得出軋制線高度

式中，H為軋制線高度差;A為下窗口中固定不變尺寸1430 mm;d1為下支承輥直徑1600～1450 mm;d2為下工作輥直徑835～735 mm;t為下階梯板厚度。

其中A=3190－125－1600/2－835=1430 mm(由附圖2最大輥徑狀態(tài)尺寸可以計算得出)，此時軋制線標高為+825 mm，為最高軋制線。機組要求最低軋制線為+789 mm，所以在不同階梯板情況下算出的H值只要在0～+36 mm之間，此階梯板即符合要求。由此可以把公式1可以簡化為

(1)當支承輥和工作都是最大直徑時，可以求出89≤t≤125，即能適合的臺階為1，2，3三個臺階，(89尺寸的臺階沒有，適合的最小臺階為第1臺階)。

(2)當支承輥和工作都是最小直徑時，可以求出264≤t≤300，即能適合的臺階為15，16，17三個臺階。

通過以上的算法，在每次換輥得出輥子直徑后，可以得出相應的下階梯板厚度，根據(jù)軋制工藝選擇相應的階梯板。

4.2 上階梯板的階梯選擇計算

上階梯板的厚度的確定主要是和所有支撐輥、工作輥、下階梯板、上支承輥墊板的厚度有關(guān)，其目的主要保證工作輥輥縫、AGC油缸行程。通過附圖2可以得出上階梯板厚度:

式中，Tstep為上階梯板厚度;G為輥縫70 mm;d3為上支承輥直徑1600～1450 mm;d4為上工作輥直徑835～735 mm;Tst為上支承輥墊板厚度(見表1);X為油缸行程0～140 mm;B為上窗口中固定不變尺寸2002 mm;其中B=3780－70－1600/2－835－20－50－3=2002 mm(由附圖2最大輥徑狀態(tài)尺寸可以計算得出)。機組熱軋機其輥縫要求為70 mm，且上階梯板設(shè)計臺階高度為25 mm，分別為50 mm/75 mm/100 mm/125 mm。由于輥徑的變化由上階梯板和AGC油缸共同來補償，所以公式 (2)可以簡化為

將新輥尺寸和已知墊板尺寸代入公式 (3)可以求出剩余變化尺寸，得出以下的上階梯板判斷標準:50≤Tstep+X＜75，上階梯板用50 mm

75≤Tstep+X＜100，上階梯板用75 mm

100≤Tstep+X＜125，上階梯板用100 mm

125≤Tstep+X，上階梯板用125 mm

(1)當支承輥和工作都是最大直徑時，AGC行程要加上70 mm(輥縫0位標定)。

①假如下階梯板用第3級，厚度為125 mm時可以求出:

Tstep+X=53 mm，即選用50 mm臺階，此時AGC行程為3+70 mm。

②假如階梯板用第1級，厚度為101 mm時可以求出:

Tstep+X=77 mm，即選用75 mm臺階，此時AGC行程為2+70 mm。

(2)當支承輥和工作都是最小直徑時，AGC行程要加上70 mm(輥縫0位標定)。

①假如下階梯板用第17級，厚度為293 mm時可以求出:

Tstep+X=165 mm，即選用125 mm臺階，此時AGC行程為40+70 mm。

②假如階梯板用第15級，厚度為269 mm時可以求出:

Tstep+X=189 mm，即選用125 mm臺階，此時AGC行程為64+70 mm。

以上極限狀態(tài)的AGC行程均在其設(shè)計范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語

從某公司熱軋機組PC精軋機的結(jié)構(gòu)和其軋制工藝出發(fā)，詳細的分析了輥徑變化、軋制線變化、輥縫和階梯板厚度的關(guān)系，推導了選擇合適上、下階梯板的公式。為現(xiàn)場軋制生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。