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摘要:目前,我国中厚钢板年总产量约1000万t,拥有26套左右中厚板轧机,其设备技术改造已基本完成,但剪切过程中依旧使用50年代的斜刀剪,影响剪切效率和质量。圆盘剪和滚切式剪都是近年来刚起步的剪切方式,自然会存有剪切缺陷。对此,本文则以中厚板生产过程中圆盘剪和滚切式定尺剪的剪切缺陷为重点,并探讨其提高剪切质量的解决措施,以供参考。
关键词:圆盘剪;滚切式定尺剪;缺陷;措施
剪切机是轧钢机械中重要辅助设备之一,同时也是切断金属材料的一种机械设备。近年来,圆盘剪和滚切式被广泛应用至中厚板剪切生产中,和传统上切式斜刃剪切机相比具有剪刃划伤小、剪切质量好及磨损小等优点,能保证钢板平直度和断面整齐光滑,但应用一段时间后则出现剪切后的横断面常有断面中部残留物和毛刺等现象,本文就通过上述缺陷问题探究其剪切质巩固措施。
1.圆盘剪的剪切缺陷及解决措施
圆盘剪全称为圆盘式剪切机,圆盘在剪切时其剪刃等于轧件的运动速度并作连续的圆周运动,从而形成一对无端点的剪切。圆盘剪通常设置在带材和板材的剪切线上,用来纵向剪切运动的板材或带材的两侧边部,从而使剪后的带钢边部精确、整齐、无毛刺。其主要结构参数有剪切速度、外径,厚度等几何尺寸,重合量及咬入角等。其缺陷共有以下几点:1)纵断面有明显的接痕且颜色不均;产生这种原因的多为剪切钢板的温度超过200℃,从而导致剪后钢板趋近于颜色或颜色发暗。若在剪切碎边时发生故障,阻碍剪切正常运行,会急速降低钢板温度,导致剪后钢板颜色和剪切前不同。针对此现象可在剪切前安装1台测温仪,对剪切温度予以严格控制,以此减少断面颜色不相同情况的出现。2)毛刺、双眼皮和锯齿;若该厚度规格钢板剪切所需的理论计算值大于刀缝的实际值,钢板的纵断面上较易出现双眼皮现象。若小于,则会出现毛刺和锯齿现象。对此,可合理安装所更换的剪刃,从而保证剪刃的刀片平面垂直于传输轴,以此确保整个圆周的刀缝值在刀片运动时保持一致。
2.滚切式定尺剪的剪切缺陷及解决措施
2.1 锯齿现象
控制剪切断面质量的关键在于对定尺剪刀锋中仅有的水平刀锋进行合理调整及标定。在剪切过程中,高温厚規格钢板部分部位常出现严重锯齿现象(具体如图1所示),导致这种缺陷的大致原因为上下刃间的刀缝值过大,只要对其缝隙进行调整即可恢复正常。
2.2 剪切长度偏差
造成钢板剪切长度出现偏差的主要原因主要有以下几点:
1)夹送辊的操作:所剪切钢板的成品宽度与夹送辊的开口度保持一致,以此使两侧夹送辊夹紧钢板两边的力度是相同的。而在实际生产过程中会因钢板宽度不符而取消所需的剪切自动定位过程,这就会造成两个夹送辊只有固定侧能够完全夹紧钢板,而非固定侧只是夹住一部分的现象,从而引起两侧剪切长度出现偏差。
2)定尺剪输出辊道及立辊的影响;辊道每根辊子平行度之所以会偏差,主要是因为输出辊道经长时间使用后瓦座连接螺栓松动,立辊不能接收到钢板。此外,造成剪切切钢板的不平行和立辊辊身切线及定尺剪相互之间无垂直有关。为了能在输入辊道行走时保证钢板能自动靠近立辊,可将斜辊且均向定尺剪替换以往的定尺剪输出辊道前4根辊子。
2.3 断口问题
本文所研究滚切式定尺剪是在消化吸收日本IHI滚切式剪切机工艺技术上研制生产的,钢板厚度为6mm以下,钢板宽度为1400~2300mm,钢板定尺长度为4~12m,钢板切尾长度外100~300mm,剪切力为9000kN,剪刃角为2.5°,剪刃重叠量为0~3mm,剪刃水平间隙为0.5~4mm,钢板切头长度为≤500mm,压紧力为900kN。在剪切钢板头部时,该定尺剪断口平整光滑质量较好,然而在对钢板尾部进行剪切时,剪切断口则出现表面粗糙不平整现象,使剪切后钢板的外观受到严重影响。对此,在摆动辊道支点到下剪刃之间的距离应<6000mm,主要是因为所剪切钢板多为6000~8000mm定尺,改变后的距离能相应地改善剪切受力状况。此外还可利用液压系统驱动下动式结构特点,将其改为随动式结构,使钢板不会以悬空状态,使其在剪切过程中始终处于摆动台上,提高钢板剪切断口质量。
2.4 塌边现象
当定尺剪的剪刃间隙远远大于设计刀缝值时,在整个断面十分容易出现塌边现象(具体如图2所示),针对此缺陷只要对刀缝值调整即可,保证上下刀片平衡和剪切钢板的断面光滑整齐。
3.结语
综上所述,圆盘剪和滚切式定尺剪是当前国家上取代斜刀剪切中厚板轧钢厂技术改造的新的发展趋势。可根据实际生产情况探索合理的剪切温度和剪刃间隙,有效提高改进后剪切断口质量。由本文研究可知目前圆盘剪和滚切式定尺剪容易产生的缺陷有毛刺、锯齿、双眼皮及断面中部残留物,应严格控制执行操作工艺减少缺陷,合理调整刀锋值,正确更换刀片和维护测长系统部件,从而更好地维护中厚板的剪切质量。
参考文献:
[1]赵天宇,于有冬.滚切式定尺剪剪刃间隙调整的研究[J].一重技术,2011,(3):21-23.
[2]赵星.中厚板剪切工艺的研究与优化[J].科技传播,2014,(3):194-195.
关键词:圆盘剪;滚切式定尺剪;缺陷;措施
剪切机是轧钢机械中重要辅助设备之一,同时也是切断金属材料的一种机械设备。近年来,圆盘剪和滚切式被广泛应用至中厚板剪切生产中,和传统上切式斜刃剪切机相比具有剪刃划伤小、剪切质量好及磨损小等优点,能保证钢板平直度和断面整齐光滑,但应用一段时间后则出现剪切后的横断面常有断面中部残留物和毛刺等现象,本文就通过上述缺陷问题探究其剪切质巩固措施。
1.圆盘剪的剪切缺陷及解决措施
圆盘剪全称为圆盘式剪切机,圆盘在剪切时其剪刃等于轧件的运动速度并作连续的圆周运动,从而形成一对无端点的剪切。圆盘剪通常设置在带材和板材的剪切线上,用来纵向剪切运动的板材或带材的两侧边部,从而使剪后的带钢边部精确、整齐、无毛刺。其主要结构参数有剪切速度、外径,厚度等几何尺寸,重合量及咬入角等。其缺陷共有以下几点:1)纵断面有明显的接痕且颜色不均;产生这种原因的多为剪切钢板的温度超过200℃,从而导致剪后钢板趋近于颜色或颜色发暗。若在剪切碎边时发生故障,阻碍剪切正常运行,会急速降低钢板温度,导致剪后钢板颜色和剪切前不同。针对此现象可在剪切前安装1台测温仪,对剪切温度予以严格控制,以此减少断面颜色不相同情况的出现。2)毛刺、双眼皮和锯齿;若该厚度规格钢板剪切所需的理论计算值大于刀缝的实际值,钢板的纵断面上较易出现双眼皮现象。若小于,则会出现毛刺和锯齿现象。对此,可合理安装所更换的剪刃,从而保证剪刃的刀片平面垂直于传输轴,以此确保整个圆周的刀缝值在刀片运动时保持一致。
2.滚切式定尺剪的剪切缺陷及解决措施
2.1 锯齿现象
控制剪切断面质量的关键在于对定尺剪刀锋中仅有的水平刀锋进行合理调整及标定。在剪切过程中,高温厚規格钢板部分部位常出现严重锯齿现象(具体如图1所示),导致这种缺陷的大致原因为上下刃间的刀缝值过大,只要对其缝隙进行调整即可恢复正常。
2.2 剪切长度偏差
造成钢板剪切长度出现偏差的主要原因主要有以下几点:
1)夹送辊的操作:所剪切钢板的成品宽度与夹送辊的开口度保持一致,以此使两侧夹送辊夹紧钢板两边的力度是相同的。而在实际生产过程中会因钢板宽度不符而取消所需的剪切自动定位过程,这就会造成两个夹送辊只有固定侧能够完全夹紧钢板,而非固定侧只是夹住一部分的现象,从而引起两侧剪切长度出现偏差。
2)定尺剪输出辊道及立辊的影响;辊道每根辊子平行度之所以会偏差,主要是因为输出辊道经长时间使用后瓦座连接螺栓松动,立辊不能接收到钢板。此外,造成剪切切钢板的不平行和立辊辊身切线及定尺剪相互之间无垂直有关。为了能在输入辊道行走时保证钢板能自动靠近立辊,可将斜辊且均向定尺剪替换以往的定尺剪输出辊道前4根辊子。
2.3 断口问题
本文所研究滚切式定尺剪是在消化吸收日本IHI滚切式剪切机工艺技术上研制生产的,钢板厚度为6mm以下,钢板宽度为1400~2300mm,钢板定尺长度为4~12m,钢板切尾长度外100~300mm,剪切力为9000kN,剪刃角为2.5°,剪刃重叠量为0~3mm,剪刃水平间隙为0.5~4mm,钢板切头长度为≤500mm,压紧力为900kN。在剪切钢板头部时,该定尺剪断口平整光滑质量较好,然而在对钢板尾部进行剪切时,剪切断口则出现表面粗糙不平整现象,使剪切后钢板的外观受到严重影响。对此,在摆动辊道支点到下剪刃之间的距离应<6000mm,主要是因为所剪切钢板多为6000~8000mm定尺,改变后的距离能相应地改善剪切受力状况。此外还可利用液压系统驱动下动式结构特点,将其改为随动式结构,使钢板不会以悬空状态,使其在剪切过程中始终处于摆动台上,提高钢板剪切断口质量。
2.4 塌边现象
当定尺剪的剪刃间隙远远大于设计刀缝值时,在整个断面十分容易出现塌边现象(具体如图2所示),针对此缺陷只要对刀缝值调整即可,保证上下刀片平衡和剪切钢板的断面光滑整齐。
3.结语
综上所述,圆盘剪和滚切式定尺剪是当前国家上取代斜刀剪切中厚板轧钢厂技术改造的新的发展趋势。可根据实际生产情况探索合理的剪切温度和剪刃间隙,有效提高改进后剪切断口质量。由本文研究可知目前圆盘剪和滚切式定尺剪容易产生的缺陷有毛刺、锯齿、双眼皮及断面中部残留物,应严格控制执行操作工艺减少缺陷,合理调整刀锋值,正确更换刀片和维护测长系统部件,从而更好地维护中厚板的剪切质量。
参考文献:
[1]赵天宇,于有冬.滚切式定尺剪剪刃间隙调整的研究[J].一重技术,2011,(3):21-23.
[2]赵星.中厚板剪切工艺的研究与优化[J].科技传播,2014,(3):194-195.