试验轧制3000mm宽幅板中厚板厂设备存在问题的分析
试验轧制3000mm宽幅板,应当认真分析粗、精轧机及其附属设备是否具备轧制3000mm宽幅板的能力,其中粗轧机能否成功轧制中间坯最为关键。
以下分别对粗、精轧机及其附属设备进行分析: 一、粗轧机部分 1、辊系部分:
(1)工作辊外形尺寸(见图1)
粗轧机工作辊辊身长度3200mm,两侧倒角共计60mm。因此,粗轧机工作辊有效长度为3140mm,按照工艺要求,为保证工作辊使用的安全性,工作辊两侧最少要分别留出100mm的余量,也就是最大允许轧制毛宽3000mm的钢板。
图1 工作辊外形图
(2)支承辊外形尺寸(见图2)
支撑辊辊身长度2950mm,两侧倒角长度分别为50mm,支撑辊实际有效辊身长度为2850mm。因此理论上应轧制毛宽不大于
2850mm的钢板。
图2 支承辊外形图
(3)轧制毛宽不大于2850mm的钢板时辊系受力分析(见图3) 轧制毛宽不大于2850mm的钢板时,轧制力通过工作辊比较均匀分布在支承辊的有效工作长度上,工作辊与支承辊之间不会形成局部的应力集中现象。
图3 辊系受力简图
(4)轧制毛宽大于2850mm的钢板时辊系受力分析(见图4)
轧制毛宽大于2850mm的钢板时,轧制力在辊系中部通过工作辊比较均匀地分布在支承辊辊身上,但在辊系两侧靠近支承辊边缘部
位便形成局部的应力集中现象,轧制的钢板宽度越宽,应力集中现象越明显。工作辊边缘的轧制力F最后作用在支承辊有效长度未端的一个点上,因此此点受力非常大,导致支承辊和工作辊在此处损坏,特别是将对支撑辊产生不可修复的永久性损坏,甚至报废。
现在由于中厚板厂部分钢板规格宽度大于2850mm,造成了部分支承辊边部“压溃”现象,如果轧制宽度大于3000mm以上的钢板,情况会更严重。
图4 辊系应力集中情况简图
2、轧制力及工作转矩方面
在轧制力方面,如果以目前15mm的压下量进行轧制,轧制压力将比目前轧制2400mm钢板增加20%以上,超出了粗轧机许用轧制压力2200t;同时接轴的轧制转矩也会大幅提高,超过万向接轴许用转矩187t.m,因此粗轧机将形成很大的隐患。如果通过减少压下量来降低轧制压力及工作转矩,将严重影响轧制节奏、钢板板形和产品质量。
3、应对措施:
1、采取循序渐进的方式开发3000mm宽度钢板
直接开发3000mm宽度钢板,可能会导致工艺设备的严重不适应现象。可以先优化工作辊、支撑辊辊型(包括辊子未端倒角型式、凸度等),小批量试轧2900mm宽度的钢板,摸索宽幅板对轧辊辊型的影响。同时加快粗轧机测扭系统的实施进度(已报2005年第一批降成本项目),实时监测主传动轴的扭矩参数,以保证设备的安全稳定运行,同时为开发3000mm宽度钢板积累经验。
2、对粗轧机不适应的因素进行改造,为3000mm宽度钢板开发做好技术上的准备
(1)优化粗轧机支承辊系结构:将支撑辊长度增加至3000或3050mm,同时对与之配套的轴承座、轴承、护板、机架除鳞等进行改造。
(2)优化工作辊系结构:由图4可见,工作辊有效长度为3140mm,而如果轧制3000mm宽度的钢板,毛宽应在3100m左右,工作辊长度方向每侧只有20mm的余量,考虑到推床的对中误差及机架辊送钢造成的偏斜,中间坯可能超出工作辊的有效长度以外。显然这是非常危险的,需要对粗轧机辊系进行优化,以适应3000mm宽度钢板的轧制。
(3)提高粗轧机主传动轴的可靠性:中厚板厂为了保证3000mm宽度钢板试轧工作的顺利实施,计划提两套传动轴备件(费用由中厚板厂备件费提供),以保证粗轧机主传动部分的安全稳定运
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