冷轧热镀锌线拉矫机的升级改造

肖英杰 何立远

（河北钢铁集团邯钢冷轧厂，河北 邯郸 056001）

0 引言

冷轧薄板经过退火后，往往会产生不良的板形。为了达到后续加工要求，我厂冷镀锌生产线使用拉伸弯曲矫直机——即拉矫机来改善板形。拉弯矫直机的主要作用有两大方面：一是改善板形，通过对钢带拉伸并且弯曲矫直之后，可以消除钢带的边浪中浪等浪形缺陷；二是改善加工性能，消除材料的各向异性。通过拉伸弯曲作用以后，会使钢带在后续的变形时减轻或不再有屈服平台，从而产生均匀变形，提高加工性能。拉矫机可以使薄板同时产生纵向和横向变形，从而充分改善薄板的平直度和材料性能。

1 拉矫机设备介绍

我们的生产线采用的拉矫机设备包括两组弯曲装置和一组矫直装置，俗称两弯一矫式拉矫机，以及一组换辊装置。其中每组弯曲装置包括一个可调节的下辊装置和一个带有快速打开/关闭液压缸的上辊装置。下辊装置的啮合量调节是通过AC齿轮电机（带内置式抱闸）驱动丝杠机构来实现的，并配有绝对编码器来控制下辊装置的位置。矫直装置由一个可调节的下辊装置和固定的上辊装置组成的。下辊装置的啮合量调节是通过AC齿轮电机（带内置式抱闸）驱动丝杠机构来实现的，并配有绝对编码器来控制下辊装置的位置。换辊装置是由一个装有液压缸驱动的导轮的框架来完成的。换辊是人工完成的，可以在机器运行过程中进行。

2 目前存在问题

对于固定的钢种，带钢的延伸率是有极限的。为了留出带钢在以后加工过程中的延伸率，客户要求生产线上带钢的延伸率尽可能的低。而延伸率越低，带钢表面的拉矫纹和云纹越明显。为了获得更好的板形，拉矫机必须设定较高的延伸率。客户要求的低延伸率和板形需求的高延伸率产生了矛盾。

3 解决的思路

如果拉矫只是为了改善板形，则延伸率可根据钢带的波浪程度来设定，其基本原则是所选择的有效延伸率只要大于钢带长短纤维，能使钢带的最长纤维也产生一定数量的塑性变形即可。拉矫工序的另一个重要作用是消除屈服平台，防止加工时滑移线的产生。如果为了消除屈服平台，只施加矫正板形所需的延伸率就够了。根据试验结果，延伸率越高，消除屈服平台的效果越好，要完全消除屈服平台，必须使延伸率提高到一定数值以上。当拉矫机延伸率提高到一定的程度，就等于给材料进行了一次拉伸试验，卸载后材料获得了冷作硬化，再次加载时材料变形则沿着卸载曲线变化，然后再直接进入强化区，不再有屈服点。带钢的屈服平台没有消除是产生带钢拉矫纹的主要原因。一般而言，采取光整机和拉矫机同时使用时，总延伸率控制在一定数值，适当增加光整机的延伸率，减小拉矫机的延伸率，就能获得较好的加工性能。通常，改变拉矫机的延伸率有两种方法，在张力不变情况下，减小包角可以降低辊面径向压力，从而降低延伸率；在包角不变情况下，通过降低张力措施来降低延伸率。而降低张力往往会影响拉矫机改善板形的能力，所以考虑通过减小包角来降低拉矫机延伸率。考虑加大辊组工作辊辊径来减小包角，从而达到降低延伸率的目的，以解决上述问题。

4 需解决问题

假定工作辊直径由30mm变为40mm，压下量不变的情况下，包角由30°减小到19°（如图1所示）。

图1

原则上对原设备尽量少做改动

理论计算（如图2所示）：

其中：

S=行程（mm）

Z=固定行程=63.65mm（现场确认）

M=拉矫机预设啮合量

C=补偿辊子磨损的修正量

M（示值）=S-（Z+C）

其中：S=绝对编码器值

总修正量：C=C1+C2≤5

C1=上部装配量

C2=下部装配量

图2

其中：D1=74mm、D2=40mm、D3=30mm、BG=39.22mm、GI=12.03mm、BK=75mm、BC=78.45mm

得出BL=90.62mm

设计压下辊直径由30改为40

由上述公式得出BL=101.92

根据计算，可以直接将D3由30改为40

因为总行程发生变化，设定啮合量以及设定轻度打开等功能均需对设定值进行修改，所以对程序设定需要进行修正，修正后运行情况正常。

5 改造效果

对换辊前后的延伸率和表面缺陷进行对比见表3。

表3

结论

经过上述改造，产品延伸率有了明显的降低，拉矫纹云纹等表面缺陷也有了明显减少，达到了预期的目的，改造效果良好。