创新观察
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某钢厂热轧产线卷取厚板尾部划伤攻关
颜 俊
(武汉交通职业学院，湖北 武汉 430065)
背景
郑州龙湖蓄水高强度钢板X70、X80及20mm 以上厚板一直是此钢厂热轧产线近年来的高难度、高效益产品。卷取机在卷取18mmX80及20mm 以上厚板时，经常出现钢卷尾部出现1-2圈的擦伤，直接造成质量异议，对产品质量产生了严重影响，因此解决此问题刻不容缓。 一、现状分析 钢板首先经过夹送辊进入卷取机，夹送辊由上夹送辊和下夹送辊组成，下夹送辊中心线在前，上夹送辊中心线在后，钢板在通过夹送辊时，上夹送辊向下对钢板作用一定压力，钢板由此产生一定变形，沿着下导板进入卷取机卷取机，然后通过助卷辊压在卷筒上卷成钢卷。轧制厚板时通过现场观察、录像后慢放发现，钢板尾部部分经过夹送辊后出现向上拱起现象，拱起后和斜槽底部接触（见下图），由此可以断定划伤是此处接触摩擦产生，经分 析认为有以下几点因素影响此处拱起： 1.夹送辊压下力达到极限值，不足以提供足够的压下力使钢板
变形；
2.夹送辊前压紧辊压下力过大，导致钢板以夹送辊接触点为支
点产生跷跷板的效果，出口 钢板跷起擦到斜槽底部；
3.钢板尾部夹送辊抬起导致钢板上拱。
二、采取措施
为了减少带钢尾部划伤，提高产品质量，提高产线生产竞争
力。针对以上几点，采取以下措施：
1．提高夹送辊压下力
在卷取18mmX80及20mm 以上厚板时，通过分析PDA 发现，
夹送辊实际的压下力无法达到的计算出的需要设定压力，而是直 接采用的限定压力上限，导致夹送辊压下力不够，钢板弯曲力不
足，钢板在进卷取机时向上拱起，容易擦到斜槽下表面，引起钢
板上表面尾部10米左右产生擦伤。因此，如何提高夹送辊压下力是此次攻关的方向之一。
夹送辊装置如下图：
黑河学院学报压下力由夹送辊压下液压缸压力F 和夹送辊、机架重量G 决定，要想增加夹送辊压下力，必须从这两方面来考虑： 1）夹送辊、机架重量G： 这部分重量G 是固定的，由夹送辊和机架本身重量决定，无法改变。抽象函数
2）油缸压力F： F=F 有-F 无=P 有S 有-P 无S 无 P 有------有杆腔压强 P 无------无杆腔压强 S 有------有杆腔面积 S 无------无杆腔面积 由于夹送辊油缸面积是固定的，只有通过增加有杆腔压强或者减少无杆腔压强来实现，而有杆腔压强受系统最高压强限制，现通过减少无杆腔压强来增加夹送辊油缸压下力。
泰妙菌素夹送辊油缸活塞杆直径80mm，缸筒直径140mm 计算油缸两腔面积：
S 无=（140/2）210-6=15.410-3m2
S 有= S 无-（80/2）210-6=10.3710-3m2
夹送辊、摆臂、传动轴总重力为：
G=7647.59.8=74945.5N
无杆腔原设定压力为50bar，如把无杆腔压力改为40bar，上升时有杆腔压力为0，此时上升力为：
F= P 无S 无=4010515.410-3=61600N 由于夹送辊有两个液压缸，总力为2F=123200，远大于夹送辊、摆臂、传动轴总重力G，为留有一定余地，现设定无杆腔压力为45bar，比原来压力减少5bar，此时，在有杆腔压力不变的情况下，夹送辊压下力增加了： F 增=2510515.410-3=15400N 经过实际轧钢一个多月，对夹送辊上升无明显影响，实际压下力提高。 2．减小压紧辊压下力 压紧辊是夹送辊前的压下装置，是由压紧辊摆臂和辊子组成，由操作侧和传动侧两个气缸带动进行压下，当带钢头部被夹送辊咬入时，压紧辊气缸通过气缸下降，压住带钢，防止带钢抖动，以得到更好的卷形，当带钢尾部离开夹送辊时，压紧辊重新抬起，如下图：
《装备维修技术》2021年第6期
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客户经理制
压紧辊压下由气动系统控制，如下图，气缸有杆腔进气压紧辊压下，无杆腔进气压紧辊抬起。
由于气动系统有杆腔进气时气压直接通过换向阀进入有杆腔，中间无减压阀，进气压力5bar 无法调整，所以压紧辊压下力
为5bar 气压进入气缸产生的压下力和压紧辊自重之和，是固定不变的。在轧制厚板时，由于压紧辊压下力过大，夹送辊压力不足以使带钢完全变形，导致带钢尾部时，在夹送辊前部分被压紧辊压下，在夹送辊后部分拱起，和斜槽下表面摩擦，产生划伤。
由于压紧辊自重无法改变，要想减少压下力，只能从气缸压力入手。由上图可以看出压紧辊压下由气缸有杆腔进压，所以只需改变气缸有杆腔压力。现对气动系统进行改进，在压紧辊气缸有杆腔增加减压阀和单向阀并联。这样在压紧辊下降时，气缸有杆腔进气，气压通过减压阀，可在0-5bar 间调整；压紧辊上升时，气缸有杆腔回气，气压通过单向阀回气排到空气中。
压紧辊摆臂和辊子总量为：2852kg ，转化为重力为：28529.8=27.9KN，，实际作用在钢板上的力为：27.9/2=13.95KN
气缸有杆腔面积为：S=（0.25/2）2 -（0.08/2）2=0.044m2 一台气缸压下力可减少：F=51050.044=22KN 压紧辊由两台气缸控制，压下力为：2F=44KN
改进后最小压下力为13.95KN ，最大压下力为：13.95+44=57.95KN
3．调整夹送辊在钢板尾部上台位置
钢板卷取到尾部时，夹送辊的控制从压力控制转化成位置控制，此时夹送辊位置有一个瞬间失控，实际位置上升，无法压住钢板产生变形，通过现场观察厚板夹送辊转换的时间，通过多次调整使转换时间点尽量靠近钢板尾部，来减小对钢板的影响。
三、攻关结果
攻关后夹送辊压下力增加了15400N ，压紧辊压下力可在13.95KN 和57.95KN 之间调节，设备功能得到了提高和完善。
彻底消除了18mmX80及20mm 以上厚板尾部划伤。
四、总结
该厂轧制超厚板及X80共10000卷，产生尾部划伤后会造成2吨左右改判，产生尾部划伤几率按20%，大大降低了改判率，提高了产品质量，确保厚板极限材30万吨的顺利轧制。
在对此参数变化后已写入技术标准，为其他厂矿提供参考和依据。
（上接第385页）
（3）动压h v
动压按下式计算：《现代隧道施工通风技术》
式中各符号意义同前。计算得h v =162.25Pa （4）通风风压h t
通风风压为沿程摩擦阻力、局部阻力与动压之和：
式中：h t 通风风压；h f 沿程摩擦阻力；h x 局部阻力；h v 系统动压。计算得h t =5566.59Pa
3.4 电机功率计算
电动机的功率可由下式进行计算：
其中：N m 电动机功率，kW；Q w 总需风量，m 3
/s；h t 总阻力，Pa；η1电动机传动效率，取0.98；η2电动机内效率，取0.9；η3电动机全压效率，轴流风机一般为0.75~0.85，取0.8。计算得N m=229.26kW
4 风机选型
4.1选型原则
（1）风机选型应满足风机供风能力不小于V d ·P q 计算值的要求。（2）风机选型应满足总风压不小于h t 计算值的要求。（3）风机选型应满足风机总功率不小于N m 计算值的要求。
根据以上原则，最终风机及风筒选型主要参数如下： 序号 项目 参数 单位 1 风机型号 2x132 kW 2 额定风量 3000 m 3/min 3
高效风量
3600
m 3/min
4 额定风压 5800 pa
5 风筒材质 PVC 覆膜 -
6 风筒直径 1500 mm
7 圆周接缝 拉链连接 - 8
百米漏风率
小于1
%
5 下一步工作
（1）施工现场风机实际运行情况数据收集。使用空气质量监测设备，定期对隧洞内各部位空气质量进行检测，并记录风机运行功率、风量、洞内风速等数据。（2）数据处理、分析。在收集到的数据基础上，寻规律、总结经验，为后续施工及类似工程提供可行参考。
6 结语
在风机通风计算中发现，摩擦系数λ与风筒百米漏风率β为通风计算中的关键计算参数，在上述计算中摩擦系数λ取0.02，实际经验中，拉链式软风管的摩擦系数可达0.018，故计算中取值为保守；在上述计算中风筒百米漏风率β取1.3%，实际经验中，拉链式软风管的百米漏风率在重度使用中依然可达1%，故计算中取值为保守。
amadori本文通过“理论分析→隧洞通风风量、风压计算→风量、风压计算结果对比→通风设备选型”的思路，介绍了该水电站项目长隧洞通风计算及通风设备选型，为类似工程提供参考。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部 水工建筑物地下开挖工程施工规范（SL 378—2007）[S].北京：中国水利水电出版社，2008 [2]水利电力部水利电力建设总局 水利水电工程施工组织设计手册 2 施工技术 [M].北京：水利电力出版社，1990
[3]杨立新，等 编著 现代隧道施工通风技术 [M].北京：人民交通出版社，2012
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