破鳞拉矫机在连续酸洗机组中的应用

莫 一

（武汉中冶易新科技有限公司，武汉 430415）

破鳞拉矫机在连续酸洗机组中的应用

莫 一

（武汉中冶易新科技有限公司，武汉 430415）

介绍了破鳞拉矫机在连续酸洗机组中的应用情况。在原有破鳞拉矫机的基础上，通过改进其结构设计，重新配置辊系，优化工艺参数，使破鳞拉矫机的结构更加紧凑，辊系选型、布置更加合理，有效地改善了板形，增强了拉矫机的破鳞能力，提高了带材酸洗表面质量。

破鳞拉矫机；酸洗；辊系配置；工艺参数

1 引言

拉伸弯曲矫直技术广泛应用于冷轧板带生产线，在连续酸洗机组中，酸洗入口采用大张力的拉伸弯曲矫直机（破磷拉矫机），热轧带材在拉伸和连续交变弯曲的联合作用下产生塑性变形，消除卷板带材的波浪、翘曲、瓢曲以及板形不良等三维板形缺陷，使带材获得所要求的延伸率，以及良好的板形。同时，在板带塑性拉伸变形过程中，表面的氧化皮碎裂脱落，从而节省大量的酸液，提高带材酸洗表面质量[1-2]。本文结合实际机组，介绍一种新型破鳞拉矫机在连续酸洗机组中的应用。

2 机组主要工艺参数

带钢材质：CQ、DQ、HSS；

带钢厚度：2.0～4.5 mm；

带钢宽度：750～1 250 mm；

抗拉强度：σb≤650 MPa；

屈服强度：400 MPa≤σs≤700 MPa；

机组工艺速度：最大180 m/min；

机组拉伸段张力：最大400 kN；

延伸率：≤3 %；

成品带钢板形：≤8～10 I。

3 破鳞拉矫机的工作原理

破鳞拉矫机是带材在拉伸和连续交变弯曲的联合作用下产生塑性延伸，从而获得较好矫正效果的设备。在拉矫机的入口和出口侧各配有两组张力辊，使得张力平稳，减少波动，带材在张力辊组的作用下张力被放大，拉弯矫直机形式为两组弯曲矫直装置，带材在第一阶段弯曲变形区受到交变变形，使带材各部分得到均匀分布的残余变形，该残余变形在第二阶段矫直消失，从而使各种三维板形缺陷得到了矫正并改善带材机械性能。

利用铁基体及氧化铁皮覆层材料性能的巨大差异，采用机械方法反复弯曲，金属基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，而氧化铁皮覆层则由于不具有塑性而且破坏强度较低，同时氧化铁皮覆层与铁基体的附着力差，这样，当氧化铁皮由于不能适应金属形状变化而引起的内应力大于其破坏强度时，它便会破裂进而脱落，从而达到除鳞的效果。延伸率可调的破鳞拉矫机为实现这一目的起了关键性作用[3]。

4 破鳞拉矫机的辊系配置及工艺参数设定

在连续酸洗机组中使用破鳞拉矫机，为增强破鳞效果可以考虑增加弯曲辊组数量，同时采用小直径的工作辊。拉伸弯曲矫直机的核心部件是弯曲和矫直辊系，我们针对酸洗机组破鳞拉矫机对辊系进行了配置如下：

（1）两套弯曲辊组：各包含上、下两组弯曲辊系：每组辊系包括工作辊、支撑辊，直径分别为Φ80 mm、Φ120 mm。

（2）防横弯矫直辊组：位于过钢线下方，包含一个下矫直辊组。下矫直辊组由工作辊、支撑辊组成，直径分别为Φ100 mm、Φ120 mm，主要用于对出口板形横向变形的精整[4]。

（3）防纵弯矫直辊组：位于过钢线上方，包含一个上矫直辊组。上矫直辊组由工作辊、支撑辊组成，直径分别为Φ100 mm、Φ120 mm，主要用于对出口板形纵向变形的精整[4]。

配置后的破鳞拉矫机采用结构形式为两弯两矫单独传动型式，由机架、下辊系升降装置、两套弯曲辊组、一套防横弯矫直辊组、一套防纵弯矫直辊组、稳定辊以及换辊车装置等主要部件组成，如图1所示。

图1 破鳞拉矫机辊系图

影响拉伸弯曲矫直机破鳞效果的工艺参数主要是延伸率和压上量。为充分发挥拉伸弯曲矫直机的破鳞作用，我们对伸弯曲矫直机的工艺参数进行了优化。延伸率和压上量的变化都会对破鳞效果有一定的影响，当延伸率保持一定时，增大压上量可以提高破鳞效果；加大延伸率也可以提高破鳞效果，但延伸率增加到一定程度后，破鳞效果不会再有显著改善。

因此，我们针对不同的带钢厚度，在现场反复试验的基础上，对破鳞拉矫机的工艺参数进行了优化。

工艺参数见表1。

表1 破鳞拉矫机工艺参数

5 破鳞拉矫机的调节

矫直带钢时，先在两组弯曲辊组上使带钢产生永久延伸，然后两组矫直辊组消除弯曲产生的带材残余曲率。带钢延伸是由弯曲和拉伸张力综合形成的，通过使带钢的反复变曲和拉伸变形，消除带钢的各种板形缺陷，张力由前后张力辊装置提供，弯曲、矫直装置各由上、下两组辊系重叠形成。

带钢自由通过或让焊缝自由通过时，上辊组液压缸可快速打开，辊面脱开带钢通过线，保证带钢不与弯曲、矫直工作辊接触，保护工作辊。针对不同的带材需要不同的压上量（见表1），压上量的调整依靠辊组的螺旋升降机完成，当需要较大的压上量时，调节弯曲、矫直辊组的螺旋升降机，使其向上伸出要求的高度，螺旋升降机的调节由电机完成，编码器实现其位置精确控制，每个辊系均可单独调节。

6 破鳞拉矫机的结构特点

相对于国内同类型的拉矫机，其特点主要表现在：

（1）机架本体结构紧凑，具有良好的刚性。

（2）高精度的辊系装配保证了工作过程设备的运动精度及稳定性。

（3）辊盒采用相同结构，互换性好。

（4）下辊组的压上量可分别单独调节，能实现带材不同延伸率的控制。防横弯、防纵弯矫直辊系采用大辊径，利于弯曲延伸后带材的内应力消除，保证成品带钢的机械性能优越。

（5）液压缸将辊系推出就可实现快速、安全换辊。

（6）入口、出口大辊径的稳定辊保证带钢在拉矫过程中得到稳定的张力，从而获得良好的表面质量。

（7）过焊缝时，矫直机辊缝可快速打开。

7 结语

用于连续酸洗机组上的破鳞拉矫机，针对矫直板形以及破磷的双重功能，在已有拉矫机的基础上优化了工艺参数，改进了设计，使破鳞拉矫机的结构更加紧凑，辊系选型、布置更加合理。与辊式矫直机相比，其结构简单，重量轻，操作维修方便。同时，弯曲辊组和矫直辊组不带传动，与带钢同步运动，不会因打滑擦伤带钢表面。

现场实际使用情况表明，该破鳞拉矫机一方面最大限度地消除了卷板带材的波浪、翘曲、瓢曲以及板形不良等三维板形缺陷，使带材获得所要求的延伸率；另一方面可以有效地去除热轧带钢上的氧化铁皮，改善带材酸洗质量，降低酸耗，能够满足用户提出的高端成品钢卷的带钢板形、延伸率、酸洗质量等方面的要求。

[1] 周丽娜．拉伸弯曲矫直机及应用中常见问题的分析[J]．中国冶金，2005（5）：40-42．

[2] 李同庆．拉伸弯曲矫直机破鳞功能的研究[J]．冶金设备，1998（3）：1-5．

[3] 李同庆．拉伸弯曲矫直与酸洗—冷轧机组合[J]．重型机械，1996（5）：3-6．

[4] 尹显东．拉伸弯曲矫直机的应用[J]．轧钢，1997（2）：73-76.

Application of Descaling Leveler to Continuous Pickling Line

MO-Yi
（MCC EASTECH Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province 430415, China）

The application of descaling leveler to continuous pickling line is introduced. On basis of original descaling leveler, by improving structure and design, reconfiguring roll system and optimizing process parameters, the structure of descaling leveler becomes compacter and the type selection and arrangement are more reasonable. Plate profile is effectively improved. The descaling capability of the leveler is strengthened. The surface quality of strip after pickling is improved.

descaling leveler; pickling; roll system configuration; process parameter

10.3969/j.issn.1006-110X.2014.05.013

2014-03-26

2014-04-18

莫一（1968—），男，硕士，高级工程师，主要从事冶金设备设计工作。