湿平整液应用与分析

梁伟 宋雅楠

摘 要：本文介绍了干、湿平整轧制的不同性能，湿平整液系统组成和应用，通过平整轧制过程中主要参数计算分析，得出在湿平整轧制生产过程中，湿平整液可以降低平整机的功率损失和轧制压力损失，提高带材板形质量。

关键词：湿平整；湿平整液系统；系统参数计算分析

中图分类号：YG174 文献标识码：A

随着国民经济的发展，市场对冷轧板带的需求量越来越大，同时也对板带的质量提出了更高的要求，采用平整机对轧制成品进行小延伸率的二次轧制是当下改善板带机械性能和板形质量的最主要手段。

1 平整的目的

带钢平整即在常温状态下，将经过冷轧并退火及热轧酸洗后的钢卷，通过平整进行小压下率的轧制，以达到提高带钢机械性能、改善板形质量的目的。平整率是采用与压下率成比例的延伸率来表示的，平整过程的工艺控制主要就是通过控制延伸率来进行的。

延伸率是带钢长度变化率，其表达式为：

2 平整类型

2.1干平整。干平整在平整过程中不喷淋平整液，工作辊和轧件直接接触，采用旋转或者震动刷轻微接触辊面，以去除辊面所附着的任何颗粒，去除的颗粒由一套吸管装置加以收集，在平整机出口区域需要一定的空间来安装这一吸管，保证轧辊清洁，防止沾染颗粒印入带钢表面，对提高光洁度有很大的好处。

2.2 湿平整。为了改善带钢表面质量，提高防锈能力，很多轧钢厂采用湿平整工艺，即以水溶性或油溶性防锈剂作为平整液喷洒辊缝，进行湿法平整。

3 湿平整液系统的组成以及应用

湿平整液系统由配液系统，控制阀组系统，空气吹扫系统组成。

3.1平整液配液系统。湿平整液配液系统由脱盐水供给系统，基础油供给系统和混合液系统组成。脱盐水供给系统主要由脱盐水箱体、电加热器、液位计、温度检测装置、计量泵等组成。配制平整液的最终浓度为5%，平整液配制时采用的溶剂为工业用去离子水，以防水中一些离子对平整液的不良影响。基础油供给系统主要由箱体、液位计、温度检测装置、计量泵等组成。计量泵可以按照工艺要求的平整液浓度，将需要的基础油量供给混合箱。混合液系统主要由箱体、电加热器 、液位计、搅拌器、温度检测装置、计量泵等组成。加入混合液箱的脱盐水和基础油经过搅拌器进行搅拌，保证整个箱体平整液浓度是均匀的，加热器对混合后的平整液进行二次加热，达到喷洒时的温度要求。计量泵将混合好的平整液输出到喷射系统。

3.2平整液控制阀组系统。在平整机入口侧、出口侧分别对上支承辊和上中间辊辊缝、上工作辊和钢板上表面之间、钢板下表面和下支撑辊之间喷射平整液。平整液在喷射过程中通过气动调节阀对各个喷射区域进行分段控制，根据工况或者产品的工艺要求，通过控制气动阀可以实现对各个区域全部喷射，或者只是喷射某一个区域。

3.3空气吹扫系统。冷轧带钢在湿平整过程中，机架入口上、下两道平整液经喷嘴喷射到钢板表面，大量的平整液随着钢板向前高速运动，中部的平整液被轧辊碾压，由于钢板有一定厚度，上、下工作辊之间存在辊缝，因此带钢边部易出现残留平整液的现象，造成表面质量缺陷。

为将平整后钢板残留的平整液吹扫干净，在平整机的出口侧增加一套空气吹扫装置，喷射后的废液自重落入收集槽，进入废液收集箱，并经过排污泵输出，平整液不过滤回收和再次利用。

4 湿平整主要参数计算分析

4.1轧制力计算分析。实验研究和生产运行表明，带钢平整时，轧辊和带钢的每一交界面的接触弧更具有平面性质，而非圆柱表面性质，辊缝中心的有效摩擦系数比通常冷轧约大一个数量级，因此中性点相对靠近接触弧中心，平整轧制过程的效率明显下降。据此，有人对单机架平整机提出了平整的单位轧制力模型：

在（1）式中 —单位宽度轧制力；—带材屈服极限；—带材前后张力；—入口厚度；—带材延伸率；—摩擦系数；—轧制变形区中轧辊与带材接触弧长度。

由公式（1）单位宽度轧制力计算公式得知：在带材品种、压下量、带材前后张力等已知时，轧制过程中轧制力只跟摩擦系数有关，摩擦系数能影响轧制力，摩擦系数越大，有效轧制力越小。

4.2 轧制功率计算分析。根据相关文献并结合平整轧制的生产工艺特点可知，平整轧制过程中轧制功率N可以用下式来表示

式中 —带材宽度；—力臂系数；—平整钢种与工况影响系数。 由公式（2）轧制功率计算公式得知：在带材品种、轧制速度、压下量等已知时，轧制过程中平整机轧制功率跟摩擦系数有关，摩擦系数越大，功率越大。

由以上（1）、（2）计算分析得知：平整轧制过程中，平整机轧制力与轧制功率受摩擦系数影响，摩擦系数越大，有效轧制力越小，轧机功率越大。湿平整轧制生产过程中，湿平整液可以减小轧制过程中的摩擦系数，降低平整机的功率损失和轧制压力损失。

结语

近年来，市场对钢材质量的要求不断提高，作为改善带钢性能的湿平整技术也相应得到了广泛的应用和发展，随着新的工艺技术和控制方式的使用，湿平整技术显著提高，希望本文能够对今后湿平整机的设计以及技术应用起到一点促进作用。

参考文献

[1]张晓明，邸洪双，刘相华，王国栋，等.平整液综合评价实验研究[J].轧钢.1999（03）.

[2]罗伯茨WL.冷轧带钢生产[M].北京：冶金工业出版社，1991.