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如何防止型钢矫直出现钢材扭曲弯曲

 在型钢轧制的企业,一般是通过矫直机来完成矫直的。矫直与弯曲是俩个相反的工艺过程,但它们的变形机理是相同的。

一、上下弯曲缺陷


上下弯曲超标是矫直过程中首先要保证消除的缺陷。其产生原因是:

(1)轧件在冷床冷却过程中由于冷却水不能均匀分布在型钢表面,头部冷却速度较快,先行弯曲,形成浴盆状,使腹板上的积水不能流出,导致上表面收缩率明显大于型钢下表面,产生上弯。

(2)万能机组上下轧辊的辊径差过大,轧件上下表面温度不同,导致轧制时型钢上下表面的延伸率不同,产生上下弯曲缺陷。

(3)矫直辊各辊辊径超出公差范围,各辊压下分配不合理。

解决措施
(1)为消除不均匀变形,首先应该使2辊压下量足够大,满足型钢塑变要求。消除型钢原有变形,达到统一的变形的目的。

(2)保证合理有序的过钢节奏,加大矫直测量次数,确保矫直中心在一条直线上。制定矫直辊装配标准,保证安装正确,有据可查。建立BH值与矫直辊间距的关系,做到合理配辊,保证辊缝在1-3mm之间。

具体调整
首先确定所需压力的大小,主要取决于以下几方面:被矫钢材的品种、规格;待矫轧件的原始弯曲程度;待矫轧件的终轧温度;被矫轧件的机械性能;矫直温度等。

二、左右弯曲缺陷


型钢左右弯曲也叫侧弯。型钢侧弯的形成主要有三个方面:

(1)轧机两侧压下量不同,使来料一侧延伸率大于另一侧,直接导致两侧翼缘厚度不一致。由于轧辊两侧的磨削量不同,轧制过程中,两侧腿的延伸率亦不同,造成延伸率大的一侧腿薄,延伸率小的腿厚,矫直过程中,在同等的受力条件下,自然出现侧弯。

(2)来料在冷却过程中,冷床长度方向存在温差,空气在冷床底部形成一个自下向上,自北向南的循环,导致轧件向北弯曲。

(3)矫后的弯曲主要原因为轴向零位标定不准,立辊压力过大或过小造成的。

解决措施
(1)优化水量,优化步距。尽可能的使型钢完整进入水区,加强现场通风,保证型钢进入水区前温度小于400℃。水冷时间不宜过长,因为冷却时翼缘为拉伸—压缩—拉伸过程,腹板为压缩—拉抻—压缩过程,所以过长时间冷却会引起较大的侧弯并伴随下弯、上弯现象的出现。如H250×250规格,步距选取560mm,各区水量为20%、30%、60%、90%、100%。这样冷却后的型钢基本平直,为矫直打下良好基础。水量控制也是我们未来总结的重点。

(2)做好矫直机轴向零位标定,合理利用轴向。经常观察立辊和型钢之间的间隙,做到准确调整。

具体调整
首先确认矫直采用的矫直方式,本文以大压下为例。因为在大压下矫直时,型钢翼缘发生全塑变,产生金属流动,使两侧翼缘合理拉伸压缩,有利于侧弯的矫直。

三、扭转与侧壁斜度超差

扭转产生的主要原因为:
矫直机各辊轴向相差太大或出入口的水平辊位置不当。如3辊偏北,5辊偏南,使型钢存在一对力偶作用,产生扭转。扭转出现的时候,我们会看到型钢刚出矫直机时头部明显剧烈摆动,过矫直后能够明显看到扭转。
侧壁斜度超差产生的原因为:
(1)辊型不正;压力过大,型钢与矫直辊间隙过小。
(2)辊子磨损、矫直机轴窜动过大,液压螺母没有锁紧或者止推轴承磨损过大都会引起侧壁斜度超差。

解决措施
明确轴向位置,加大矫直压力。不要单独打8辊轴向,调整侧弯时应以每相临的3个辊为一个调整单元,保证矫直稳定性。侧壁斜度的处理措施是经常注意检查各辊轴向位置,窜动情况。注意在不同间隙情况下,最大矫直力的选取。对H2与H3的测量做到每批抽查,以做到及时调整。

四、啃伤、矫裂、矫痕缺陷


产生啃伤缺陷的主要原因是辊型不正确,辊子表面有瘤,辊型磨损严重等原因。另外,由于操作不慎,入口导板过宽或偏斜,辊型设计不当,钢材偏过等情况均能引起钢材啃伤。

矫裂产生的主要原因是多次回矫,产生加工硬化;矫直力过大;冷却不均匀,出现骤冷的情况;腹板与翼缘金属延伸比严重不平衡;型钢BH值与矫直辊间距过大,直接压到圆角上都会形成矫裂、矫痕。

解决措施
经常检查相应辊面磨损情况,有积瘤的要及时清理;观察进钢情况,保证入口导位位置正确;经常卡量矫直盘圆角与成品圆角;制定合理的矫直力,尽量避免回矫;合理控制冷却过程;保证型钢低于80℃进入矫直机;注意观察各辊轴向、垂直窜动量,做到及时应对。

 卧式七辊双曲线矫直机