酸洗机组拉矫机参数设定的优化分析
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冷轧厂酸洗工艺设备的优化分析发布时间:2021-05-13T10:02:17.863Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:王新[导读] 摘要:因为钢铁工业的快速发展,冷轧机酸洗工艺设备显现了一连串的问题。
身份证号码:1306321983XXXX2051 摘要:因为钢铁工业的快速发展,冷轧机酸洗工艺设备显现了一连串的问题。
结合这部分工艺装备有必要充分把握其各种特点,为钢铁企业的持续性发展找到具体且相对应的优化举措,进而提升产品产量以及质量,减少资金损失且在工作的各个方面对上述内容进行了粗略的分析。
关键词:冷轧厂;酸洗工艺;设备优化引言对钢板的需求量越来越大。
热轧板进一步处理前必须清除氧化皮。
涂层时,需要干净的表面以实现金属间的合金化或保证涂层的附着力。
酸洗是利用化学方法去除热轧和后续工艺产生的氧化皮。
冷连轧机的酸洗与在线连接是20世纪80年代冷轧工艺的一次技术革命,将两条不同工艺的生产线连接起来,形成酸洗机组组合单元,并与环管设备进行有机的匹配,使热轧卷直接酸洗轧制。
1 概念1.1 酸洗酸洗是冷轧带钢生产中的一个重要工序,它能有效地去除热轧带钢的氧化皮。
由于酸洗工艺和设备技术的发展,出现了一些新的工艺和设计方案。
国内酸洗设备已接近饱和,优化方案将变为主流[1]。
1.2 冷轧板冷轧板是碳素结构钢的普通冷轧板,又称冷轧板,其平均厚度小于4.0mm。
它具有表面质量好、无氧化皮、尺寸精度高、工艺性和力学性能好等特点。
它广泛应用于现代社会的许多行业和领域。
酸洗是冷轧薄板生产中的一个关键性环节。
这项工艺效率和经济性直接对冷轧板的生产质量和企业经济效益的稳定增长有所影响。
2 酸洗设备构成特点制酸装置由入口部分、工艺设备部分和出口部分三部分组成。
从拉伸矫直机开始,涵盖三个酸洗阶段、两个冲洗和干燥阶段以及圆盘切割器之间的全部加工设备。
2.1 拉矫机特点破鳞机的张力矫直机主要负责两个部分。
第一,钢板表面的氧化皮在拉伸作用下均匀分解、疏松,使后续酸洗工艺的效果更加明显。
拉弯矫直机参数分析一.中性层偏移量A的确定钢带在张力的作用下经过弯曲辊时,断面外侧会产生很大的拉伸,内侧产生相对小一些的压缩,为了保证内外力的平衡,中性层必然会向下偏移:如下图:通过计算得A=δt×h/(2δs) 如取δt =1/3δs时A=1/6 h式中:δt—钢带的张应力h—钢带的厚度δs—钢带的屈服极限实际拉矫过程中,一次应变量不超过10倍屈服时的应变量,如取δs=300MPa 时,屈服应变量为δs/E=300×10^6/(2×10^11)=0.15%,那么一次应变量不超过1.5%,对于一般的钢带,其δb时的延伸在20%以上,所以一次应变在相对很窄的延伸范围内完成,强化可以忽略,即认为屈服极限是定值(根据反变特性,如由拉升到压缩,屈服极限会略有下降,多次弯曲后,由于屈服平台没了,屈服极限是有所下降的)。
本文全部计算不包括硬态板。
二.弯曲曲率半径(R0)与应变的关系中性层的应变:A/R0 最外层的应变:(h/2+A)/ R0 最内层的应变:(h/2-A)/ R0钢带经过一个弯曲辊产生两次变化,首先钢带由平直逐渐弯曲到曲率半径R0,此时处于钢带与工作辊的接触处,然后由曲率半径R0逐渐展开至平直。
钢带上表面与下表面既经过最大拉伸,又经过最大压缩。
则经过一个弯曲辊中性层的总应变为:2×A/ R0如果有n个弯曲辊,则总应变为:2×n×A/ R0钢带经过拉矫机后无张力状态下会弹性回复,其应变为:δt/E实际延伸率可得:ε=n×δt×h/ (R0×δs)-δt/E如取n=4 δs=300MPa δt=100MPa h=0.2mm E=200GPa(碳钢)当R0=13时,延伸率为2% 最外层最大应变1%当R0=15时,延伸率为1.73%三.张力损失张力损失绝大部分消耗在弯曲时塑性变形上,这部分的损失为((1+λ^2)×h /(4××R0)-δs/E)×2×n ×100% λ=δt/δs用以上的数据,当R0=13时,张力损失为9.1% 辊系部分的张力损失很小,不超过1%则总张力损失为(((1+λ^2)×h /(4××R0)-δs/E)×2×n+0.01)×100% 四.一定张力下,包角与带钢曲率半径的关系以钢带与辊的接触点为支点,那么一侧的钢带受到以下三个力矩的作用:M1为拉伸应力产生的正力矩M2为压缩应力产生的负力矩M3为张应力产生的平衡力矩有M1-M2=M3利用积分可得出包角α=2×ACCOS((R0+h (1+2×λ)/6/λ)/(R0+h(1+2×λ-λ^2)/4/λ))注:此公式对于较大辊距,较大张力精度高五.包角与弯曲辊的咬入量C的关系取辊距为B则咬入量C=2×R0(1-COSα)+(B-2×R0×SINα)TANα六.拉矫参数与拉矫前后板型的关系对于60I的板型,其纤维长短的变化率只有0.06%,按现有的资料提到的公式,拉矫机只要产生0.06%的延伸率就可将60I板型的钢带矫得很好,而在实际过程中,这是不可能的。
推拉式酸洗机组设备的工艺分析本文主要就是針对推拉式酸洗机组的工艺流程和其中设备配置进行了详细的分析。
在本文中主要就是针对一些相关的结构特点和参数的特点来进行了分析,并且根据实际操作的经验来解决存在其中的问题。
标签:推拉式酸洗机组设备工艺关键问题0 引言在日常的生产中酸洗的冷轧带钢生产的工艺,是一项比较重要的工艺之一。
在施工中能够看出酸洗的主要目的就是要能够清除钢材表面的氧化铁,使其操作更加顺畅。
在操作的过程中需要不断的进行调节卷重,主要就是为了能够很好的保证冷轧机顺利的进行生产出合格的产品。
酸洗机组主要就是分为两种,意识推拉式机组,还有一种是连续式酸洗机组。
推拉式酸洗机组主要就是采用目前较为先进的浅槽紊流酸洗的技术。
主要就是需要对热轧卷板进行酸洗、冲洗、烘干、切边等操作,然后能够生产出合符规格的钢板。
这条生产线所用的原料厚度大约是1.5-3.5毫米左右,原料的宽度大约是960-1200毫米。
要求其中年生产的能力大约是30万左右。
1 推拉式酸洗机组的优点推拉式的酸洗主要就是一种小型或是中型的连续酸洗的作用线,并且是可以用经济所取代的,这种技术在国外已经很早就被使用,只是在我国应用的比较晚,我国是在1989年从奥地利引进的此项技术。
并且逐步的引进了中国的生产市场。
在我国目前的条件之下,这也是一种比较有发展前景的机型,不仅仅可以酸洗冷轧带钢,还能够酸洗热轧的带钢。
在我国目前比较先进的推拉式酸洗机组最大的处理范围是10—200米每分钟。
根据不同的型号,根据不同的产量要求来选择不同的速度,应用此项技术,机型最高的年产量大约是100万—120万吨左右,推拉式的酸洗机主要的特点就是不需要进行焊接和活套。
这能够使其该机组能够在最大的工艺速度处理小卷,而不影响其生产能力,也不对其进行限制。
采用酸洗的方式,材料就能够使其直线的通过,所以该机组就能够处理比较硬或是比较弱质的材料,所以钢材并不需要进行焊接后才能够使用,所以推拉式的酸洗线就是能够应用于酸洗,然而那些不能够进行焊接或是不宜进行焊接的材料就能够进行小批量的处理。
摘要:介绍破鳞拉矫机的工作原理及在酸洗生产线中的作用和使用情况,对系统分析酸洗线破鳞拉矫机的结构及控制进行分析,并对其工作方式进行说明。
关键词:酸洗线拉矫机工作方式随着经济的发展及技术的进步,国内外市场对冷轧薄板质量的要求越来越高,因此如何在各工序采取措施来提高产品质量便成为冷轧厂的当务之急。
酸洗拉伸弯曲矫直机作为热轧、冷轧之间承前启后的一台设备,在除鳞的高速、高效化以及对板形的改善方面起到了举足轻重的作用,特别是对近年发展起来的酸洗――冷轧联机技术的实现上,更是成为一种决定性的因素。
以往人们研究的重点往往集中于其对板形质量的改善并已取得了明显的效果,但如今已逐步感受到充分发挥拉矫机破鳞功能对于提高带材表面质量进而提升带钢总体质量水平以及生产顺行的重大意义。
而生产实践也表明,近年来随着板形质量水平的逐渐提高,带材表面质量问题日益凸显。
如何使酸洗拉矫机在实际应用中更好的兼顾改善板形与破鳞的双重功能,这实际上便是一个拉矫机工艺性能的优化问题,这一问题的解决亦有赖于拉矫机破鳞理论的研究。
1.拉伸弯曲矫直原理拉伸弯曲矫直的力学机理:当带钢在小直径辊子上弯曲时,同时施加张力,由于弯曲和变形的同时存在,使得带钢在远低于材料屈服极限的张力下,带材中心层产生塑性延伸,因而能够改善带钢板形(见图1)。
根据带钢拉矫变形的力学机理,带钢在拉矫机前后张力辊大张力的作用下,通过拉矫机时产生了纵向拉应力与弯曲应力,实际矫直过程是发生在上述两种应力的叠加。
叠加应力分布,两种叠应力作用的结果,使被矫带材内的各种应力,通过拉伸和弯曲应力而产生变化,即带材中产生形状不同的长短纤维组织同时被延伸拉长。
在它们弹性收缩之后,延伸变长的纤维仍然保留。
由于拉应力所产生的永久性塑性变形表现为延伸形式,经过几次拉伸状态下的弹性反弯,使带钢产生均匀的塑性延伸,内应力值相同且方向一致,达到了矫直的目的。
2.拉矫机的结构及延伸率控制2.1 拉矫机的组成破鳞拉矫机主要由2部分组成:破鳞拉矫机本体;入口、出口张力辊组及其传动装置(见图2)矫直单元包括产生塑性延伸、消除板形缺陷的弯曲辊组和消除板面翘曲的矫直辊组;张力辊组由入口s辊组和出口s辊组组成,负责提供带钢塑性变形所需的张力。
酸洗冷连轧机组板形控制优化酸洗冷连轧机组板形控制优化随着社会的发展,人们对于钢板的工艺和质量的要求越来越高。
传统的钢板生产方式已经无法满足市场需求,需要引进先进的技术设备来提高生产效率和质量。
酸洗冷连轧机组作为一种高效的钢板生产设备,在钢铁行业广泛应用。
酸洗冷连轧机组板形控制是钢板生产中重要的技术环节,它直接影响着钢板的质量和工艺。
因此,对酸洗冷连轧机组板形控制进行优化,可以提高钢板生产的质量和效率,减少能源消耗,也可以降低生产成本,提高企业的竞争力。
1. 酸洗冷连轧机组板形控制的意义酸洗冷连轧机主要是用来生产薄板和中厚板的,它是由酸洗单机和冷连轧单机组成。
酸洗单机的主要作用是去除钢板表面的氧化皮和锈蚀物,并清除切割和热轧时产生的油和泥等杂质。
冷连轧单机则是将酸洗后的钢板进行轧制成所需的材料。
在钢板生产中,板形控制是一个十分关键的环节。
板形是钢板的表面形状和尺寸,它直接影响着油漆涂装、弯曲、对接、焊接等加工阶段的质量和效率。
而酸洗冷连轧机组的板形控制主要是通过调整机组的辊位和压力来实现。
因此,对板形控制进行优化可以减少钢板的误差,提高钢板的品质和性能,进而提高钢板的使用价值。
2. 酸洗冷连轧机组板形控制优化方法2.1 建立动态板形模型酸洗冷连轧机组板形是由辊位和辊压力共同作用下形成的。
对于所要生产的不同规格钢板,需要在机组内定义不同的辊位和辊压力。
因此,建立一个动态的板形模型可以帮助优化板形控制。
该动态模型包含机组的辊位、辊压力以及钢带的内部应力和变形信息,可以利用数学模型预测钢带轧制时的变形情况。
2.2 控制辊位角调整辊位角是影响板形控制的重要参数之一。
一般情况下,辊位角调整的优化方法为强制切换辊位位置。
但在实际操作过程中,如果调整不当,可能导致板形偏差加大。
因此,需要引进模糊控制理论,通过模糊控制算法进行辊位角的调整,使钢板产生的误差尽量小。
2.3 调整辊压力辊压力的大小直接影响着钢板的变形情况。
拉矫机液压系统能力分析拉矫机是一种用于金属板材矫直的机械设备,主要由液压系统、机械结构和电气控制系统构成。
液压系统作为拉矫机的核心部件,其性能对整个设备的矫直效果和稳定性有着至关重要的影响。
本文将对拉矫机液压系统的能力进行分析,并探讨其优化方向。
首先,拉矫机液压系统的能力分析可以从以下几个方面入手。
1.动力系统能力分析。
拉矫机液压系统需要提供足够的压力和流量来驱动矫直过程。
其能力主要取决于液压泵站的工作压力和流量大小。
在选择液压泵站时,需要根据所需的最大工作压力和流量来确定。
一般来说,液压泵站的功率和流量应根据矫直过程中所需的最大加工能力来确定,以确保系统能够满足拉矫机的工作要求。
2.压力控制能力分析。
拉矫机液压系统需要通过控制压力来实现金属板材的矫直。
在液压系统中,压力控制由液压控制阀实现。
压力控制能力的分析主要包括液压控制阀的响应速度和精度,以及液压系统的压力降和压力稳定性等指标。
在拉矫机的工作过程中,需要不断调节液压系统的压力,以适应不同材质和厚度的金属板材,从而实现稳定和良好的矫直效果。
3.运动控制能力分析。
拉矫机液压系统需要通过液压缸来实现金属板材的矫直过程。
液压缸的运动控制能力包括速度控制和位置控制。
速度控制主要涉及液压缸的运动速度和加速度调节,以实现金属板材的缓慢上升和下降。
位置控制则涉及液压缸的运动精度和稳定性。
在拉矫机的工作过程中,液压缸需要实现精确的位置控制,以达到所需的矫直效果。
4.故障诊断和保护能力分析。
拉矫机液压系统还需要具备故障诊断和保护能力,以确保设备的安全可靠运行。
液压系统应具备故障自诊断和报警功能,及时发现和诊断液压系统中的故障,并采取相应的措施进行修复。
此外,液压系统还需要具备过载保护功能,当液压系统受到过载时,能够自动停机,以保护设备和操作人员的安全。
在优化拉矫机液压系统能力时,可以从以下几个方向进行改进。
1.提高动力系统的效率。
在选择液压驱动装置时,应选择高效率的液压泵和马达,以提高能量的利用率。