宽厚板矫直机生产能力计算

赵 岽

（太原重工股份有限公司矫直机研究所，山西 太原030024）

板材在加热、轧制、热处理、运输过程中，由于各种因素的影响，往往会产生形状缺陷，为了消除这些缺陷，需要在矫直机上对轧件进行矫直，在设计新的矫直机或提升已有设备生产能力时都需先进行产能计算。矫直机的生产能力是指在既定的生产组织与技术条件下，在计划期内所能处理的轧件数量，产能是产量的前提，是合理配置设备所需资源与劳动力数量的重要依据，是反映设备加工能力的重要理论参数。

以下以1台九辊冷矫直机为例，结合工艺过程、技术特性、产品大纲这三项主要因素进行产能计算。

1 冷矫直机工艺过程与技术特性

此冷矫直机具用于淬火工艺生产线，矫直经剪切处理后的成品钢板，从而达到对高韧性、高强度钢种的平直度要求，并减小残余内应力。

1.1 工艺过程

冷矫直机组包括输送辊道和对中辊道，对中辊道上布置有对中装置。需矫直的钢板由输送辊道送至对中辊道，对中装置完成对中操作，经对中的钢板通过矫直机完成矫直。

1.2 技术特性

冷矫直机具有自动化矫直参数设定计算模型，液压伺服调节辊缝，动态补偿机架弹跳变化，实现超载保护等主要技术特性，自动化程度较高，可实现多道次矫直。

1.2.1 矫直钢板规格范围（见表1）

表1 矫直钢板规格

1.2.2 设备主要参数（见表2）

表2 设备主要参数

2 冷矫直机产品大纲

矫直机的生产能力不仅受生产工艺和设备技术特性的影响，而且受轧件机械性能和外形尺寸的影响。为能准确计算生产能力，需结合轧件强度等级与尺寸规格划分产品大纲，分别列出产品大纲，以便于有针对性的选取典型规格板材进行分析计算

2.1 按轧件强度等级划分的产品大纲（见表3）

表3 轧件强度等级划分

2.2 按轧件尺寸规格划分的产品大纲见表4

表4 轧件尺寸规格划分

3 冷矫直机产能计算

由产品大纲可以看出，因为所需矫直钢板具有规格多样的特点，造成矫直工艺方案不同，加工的时间长短不一，所以矫直机的生产能力只能采用设备所能提供的有效加工时间计算，其年净工作时间应小于年有效操作时间。

3.1 计算年有效操作时间G

式中：E为非计划停机时间，432 h/a；F为换辊时间，600 h/a；D为计算设备年工作时间，h/a。

生产线全年运转，节假日不休息。

式中：A为日历时间，8 760 h/a；B为大修时间，120 h/a；C为计划检修，408 h/a。

3.2 计算年净工作时间

综合考虑表3、表4中轧件尺寸规格、强度规格与年产量所占产品大纲比例关系，选取典型规格板材参数：板宽B1、厚度H1、板长L1、屈服强度σS、年产量Q，见下页表5。

结合冷矫直机技术特性预测技术参数：穿带/抛出速度V1、矫直速度V2、对中时间V3、辊逢调整时间V4、矫直道次n、操作因数H，见表5。

1）穿带、抛出长度L2：

2）一道次矫直时间V5：

3）矫直时间V6:

4）每小时产能Q1:

5）每小时设计产能Q2:

6）年净工作时间:

计算结果见下页表5，ΣT=1 825.46 h/a年净工作时间小于年有效操作时间G=7 200 h/y；故此矫直机的生产能力满足生产工艺与产品大纲要求。

在计算过程中，可进一步选取几组不同典型规格板材参数和设备技术参数进行计算，以便准确全面的得出设备的生产能力，在此不再累述。

4 结语

矫直机的生产能力是反映设备加工能力的重要理论参数，在设备实际运行过程中往往会随市场需求对产品规格及其产量作出相应的调整，以及其他不确定因素的影响，在产能计算时需考虑一定余量作为平衡设计生产能力与实际生产能力的缓冲。

表5 轧件尺寸规格、强度规格及年产量所占产品大纲比例关系