冷轧机防缠导板结构比较

王蕾 江东海

(中冶京诚工程技术有限公司 北京 100176)

1 前言

近年来,随着生产技术水平的提高,对带钢表面质量的要求越来越高[1]。乳化液系统通过对轧辊冷却、轧制润滑，从而提高轧辊使用寿命，更好的控制板型。防缠导板对防止带钢表面乳化液残留起了关键作用[2]。随着轧制水平不断提高,生产的薄带钢更容易产生断带缠辊现象。防缠导板可以防止发生缠辊现象，保护工作辊。

2 防缠导板的功能

防缠导板作为轧机的辅助设备,主要功能是保护工作辊,防止断带缠绕损伤工作辊。防缠导板还可以阻止乳化液滴落到带钢表面，将带钢表面的乳化液吹到边部并导走，减少板面乳化液残留。

3 防缠导板的种类和工作方式

3.1 单机架防缠导板

以济南某工程为例，防缠导板设在单机架轧机入、出口侧，牌坊立柱之间。结构如图1所示。

单机架设备紧凑，由架体连接防缠导板上、下导板。工作时，内部带线性位移传感器的液压缸推动导板靠近工作辊至适当位置。导板头部装有风刀,在出口侧通过气流封堵乳化液。防缠导板为对称结构。

图1 单机架防缠导板

3.2 连轧防缠导板

以博兴某工程为例，如图2所示，防缠导板在每台轧机出口，牌坊立柱之间，伸缩型。最后一机架的防缠导板设螺旋升降机，自动调整导板头部与轧辊间的间隙。出口设空气吹扫及板面抽吸装置，保证成品带钢表面清洁度。换辊时，出口防缠导板由液压缸带动缩回。

图2 连轧机组防缠导板

3.3 平整机防缠导板

以江西新余某工程为例,防缠导板在平整机出口侧轧制线之上。如图3，防缠导板斜度安装，有利于平整液的封堵和引流。平整液沿导板框架流向边部。导板框架可由液压缸驱动沿固定导槽直线移动。导板前端置风刀。尾部有螺旋升降机，可微调导板伸出。

导板头部的科恩达风刀，利用科恩达效应，使大部分平整液被吹走，防止带钢表面受到污染。科恩达效应又称为附壁效应，是指流动中的流体在靠近凸起物或者曲面时会改变原来的流动方向，转而沿着突起物或者曲面流动[3]。压缩空气经气刀进气口进入密闭气室，由出气缝隙喷出。出气缝隙可根据气体压力不同进行调节,以使科恩达效应达到最好。喷嘴块的异型形状，将乳化液挡住的同时益于科恩达效应的形成。

图3 平整机防缠导板

4 防缠导板结构改进

4.1 机械液压缸代替线形位移传感器

单机架轧机中，乳化液等经常冲刷防缠导板上的液压缸，造成液压缸内传感器短期内失效，影响防缠导板工作。为此，用机械定位装置线性位移传感器。

图4 机械定位装置

如图4，根据不同直径的工作辊调节导板推进的位置。机械定位装置通过机械定位，将导板固定在相应位置。阶梯块可在固定块槽中滑动。液压缸1是双头液压缸，每个行程对应阶梯块的一个位置。液压缸1推动阶梯块到合适的位置。装在导板上的顶丝由另外液压缸带动推进，直到顶丝顶住阶梯块，机械定位完成。需要调节防缠导板位置时，先退回导板，重复之前动作完成调节。机械定位装置使防缠导板运行更加稳定。

4.2 防缠导板头部形状的改进

防缠导板的头部科恩达效应和缝隙大小及压力大小有关系，经过对不同压力和缝隙下气流的流向模拟、分析得到以下结果。

首先，经试验分析，0.2MPa压力下，缝隙为1～2毫米时产生科恩达效应。0.6MPa压力下，缝隙为0.5～2毫米时产生科恩达效应。现场生产时调节防缠导板头部压力为0.2MPa～0.6MPa，缝隙为1～2毫米。此条件下防缠导板的气刀吹扫效果最好。如图5～图8。

图5 0.2MPa,1mm缝隙时气流情况

图6 0.2MPa,2mm缝隙时气流情况

图7 0.6MPa,0.5mm缝隙时气流情况

其次,根据气流路线及乳化液流动情况，优化防缠导板的头部形状。根据气流特性优化导板头部形状,促进科恩达效应的形成，如头部增加流水槽。在现场使用过程中，上方流下的乳化液会积聚在辊子附近，不容易流走，增加流水槽后，乳化液顺势流入流水槽，从边部缝隙流走，易于乳化液的疏导，提高板面质量。改进后的防缠导板，如图9所示。

图8 0.6MPa,2mm缝隙时气流情况

图9 改进后的防缠导板

5 结论

改进防缠导板结构，用机械液压缸代替线性位移传感器。通过模拟分析得出，防缠导板头部压力为0.2MPa～0.6MPa，缝隙为1～2毫米时气刀吹扫效果最好。优化防缠导板头部形状。经实际生产证明，改进后的防缠导板运行稳定，带钢质量有所提高。