矫直机是对金属棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度。一般有两排矫直辊,数量不等。也有两辊矫直机,依靠两辊(中间内凹,双曲线辊)的角度变化对不同直径的材料进行矫直。主要类型有压力矫直机、平衡滚矫直机、鞋滚矫直机、旋转反弯矫直机等等。
这种矫直机的矫直过程是:辊子的位置与被矫直制品运动方向成某种角度,两个或三个大的是主动压力辊,由电动机带动作同方向旋转,另一边的若干个小辊是从动的压力辊,它们是靠着旋转着的圆棒或管材摩擦力使之旋转的。为了达到辊子对制品所要求的压缩,这些小辊可以同时或分别向前或向后调整位置,一般辊子的数目越多,矫直后制品精度越高。制品被辊子咬入之后,不断地作直线或旋转运动,因而使制品承受各方面的压缩、弯曲、压扁等变形,最后达到矫直的目的。
【国内外研究动态】
我国已有中厚板轧机31套,正在建设或计划建设中厚板轧机约24套,中厚板轧机合计约55套(未含台湾),中厚板年生产能力约4900多万吨。中厚板轧钢厂热矫直机有近一半已进行了技术改造,安装了新型四重式11辊、上辊或下辊可整体倾动、可快速换辊的恒辊距矫直机。还有一半热矫直机和多数冷矫直机是50~60年代的台式矫直机。目前国内外钢板矫直机均是恒辊距矫直机,或少数双恒辊距矫直机。
发展状况
国际知名的的冶金设备供应商(德国的MDS、SMS-Demag和日本的MHI 等)不断提高矫直机性能,使高刚度、全液压和自动化功能更强,对钢板的矫直效果更好。应用技术一般有预应力机架、液压平衡系统、换辊装置、压下系统(AGC)、弯辊系统(APC系统)、辊系分组传动或单独传动等。
对于矫直机传动系统而言,普遍采用电机、减速齿轮分配箱、安全联轴器、万向联轴器到矫直辊的传动方式。矫直机矫直钢板时,由于长度方向发生塑性变形,导致钢板与矫直辊速度差可达到3%,因而产生附加扭矩,以往的整体传动易导致接轴和齿轮损坏,同时当矫直辊与钢板产生速差时,钢板打滑现象会损伤表面, 为了避免这些现象的发生,矫直辊尽量采用单独传动或分组传动,同时还可用于控制张力。
目前,国内外宽厚板矫直机现状介绍,公司及产品发展简述
国际上比较著名的轧钢设备生产商主要在德国、日本等西方发达资本主义国家。例如德国的德马克、西马克,日本的三菱重工等大集团。
(1)MDS 制造的矫直机
MDS 是世界上制造矫直机最多的厂商, 自1982 年以来为世界各地共提供22 台厚板矫直机,其中较典型的有9辊冷矫直机(1997年在奥地利投产)、15 辊冷矫直机(1998年在瑞典投产)和1993年在中国台湾的11 辊热矫直机。
(2)SMS 制造的矫直机
SMS 设计制造的宽厚板矫直机较少,仅6 台,且多为冷矫设备。90 年代以来,为宽厚板厂提供的冷矫直设备均为HPL (High Performance Leveller)型。
(3)MHI 制造的矫直机
MHI 自1984 年以来共为日本和韩国的3套宽厚板轧机提供3 台热矫直机,3台的型式各不相同(见表3) ,其中著名的川崎水岛厂的15 辊伸缩式矫直机,其最大矫直力达41000 kN ,属当时世界第一重型矫直机。
我国20世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系都采用大节距大工作辊,矫直厚度范围仅在4~5倍,支承辊承载能力低,使矫直能力低下,且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的,造成矫直钢板质量低,产品成材率低。
厚板矫直技术在我国起步较晚,且理论研究较生产落后的现象突出,经过近些年来工业的发展和自身技术的进步,矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。
2005年3月1日投产的宝钢5m热矫直机由SMSD设计,是全液压9辊调节矫直机。最大矫直力可达44000KN,钢板的矫直温度范围也较宽:400~1100℃,钢板的厚度范围在10~80mm,宽度可达4800mm,矫直速度也达到0.5~2.5m/s。其矫直机电动机功率为220KW。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到700mm(900mm厚钢锭生产,不保探伤)。
目前,厚板矫直机已由二重式发展到四重式,辊子为倾斜布置、成组换辊,并设过载保护装置,机架采用预应力框架结构,增大刚度。四重式矫直机,在结构和辊系布置上做了很大改进,改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距大、矫直能力低、维修不便等缺点,使矫直厚度范围扩大到10倍左右。使矫直机向自动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展,即采用第三代矫直机,进一步提高钢板表面质量。
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