摘要：概述了鋼帶連續(xù)退火爐的關(guān)鍵技術(shù)——爐內(nèi)自動(dòng)糾偏系統(tǒng)在爐體上的設(shè)置、種類(lèi)、組成和特點(diǎn)，以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和糾偏過(guò)程基本原理。

關(guān)鍵詞：冷軋鋼帶；連續(xù)退火爐；糾偏系統(tǒng)

l 前言

在工藝速度不大于120m/min的帶鋼連續(xù)退火線、連續(xù)鍍鋅線機(jī)組中，勉強(qiáng)可以不設(shè)置立式連續(xù)退火爐的爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)，但要求爐內(nèi)轉(zhuǎn)向輥位置精度高，鋼帶板形較好，而這一點(diǎn)有時(shí)較難保證。隨著現(xiàn)代化的帶鋼連續(xù)退火線、連續(xù)鍍鋅線機(jī)組工藝速度越來(lái)越高(150～450m／min)，連續(xù)退火爐中的爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)不但已必不可少，而且有時(shí)需多套系統(tǒng)組合才能保證機(jī)組的高速運(yùn)行。爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)有其鮮明特點(diǎn)，自動(dòng)糾偏技術(shù)是鋼帶連續(xù)退火爐的關(guān)鍵技術(shù)。

2 爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)的設(shè)置

圖la為典型的鍍鋅機(jī)組還原退火爐爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)設(shè)置示意圖。2套糾偏系統(tǒng)均為雙輥糾偏系統(tǒng)：第1套由8^#、9^#兩輥組成，位于鋼帶冷熱變化和內(nèi)應(yīng)力釋放急劇之處，可有效改善此區(qū)域的帶鋼跑偏情況。第2套由23^#、24^#輥組成，位于爐內(nèi)最后一個(gè)道次，使鋼帶對(duì)中運(yùn)行進(jìn)入鋅鍋的沉沒(méi)輥，以保證鍍鋅質(zhì)量。為了節(jié)約投資，也有企業(yè)在上述爐內(nèi)只采用第1套糾偏系統(tǒng)，但其只適應(yīng)速度較低的機(jī)組。糾偏系統(tǒng)有雙輥糾偏和單輥糾偏2種方式。圖1b為1套單輥糾偏系統(tǒng)和1套雙輥糾偏系統(tǒng)的設(shè)置情況。雙輥糾偏系統(tǒng)比單輥糾偏系統(tǒng)糾偏效果好。但在相同鋼帶行程時(shí)，圖1a的設(shè)置損失2個(gè)鋼帶行程，增加1個(gè)輥距的爐體空間，增加1個(gè)爐輥。

圖1a示出由23^#、24^#輥、圖1b示出由19^#、20^#輥分別組成雙輥糾偏系統(tǒng)，其是把2個(gè)爐體的相鄰輥組合成雙輥糾偏系統(tǒng)輥，既有雙輥糾偏效果，又不增加爐輥和浪費(fèi)空間。為改善單輥糾偏效果，可采用2套單輥糾偏系統(tǒng)和1套雙輥糾偏系統(tǒng)的組合。對(duì)于連續(xù)退火機(jī)組，退火爐中爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)的設(shè)置大致相同，只是在時(shí)效段由于爐溫相對(duì)穩(wěn)定，基本無(wú)熱瓢曲，用單輥糾偏系統(tǒng)即可滿足需要，并可節(jié)省空間。在實(shí)際設(shè)計(jì)中要與機(jī)組速度、鋼帶規(guī)格和爐段設(shè)置等具體情況緊密結(jié)合，才能合理設(shè)置爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)。

3 爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)

爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)主要由3部分組成：糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)、鋼帶位置偏移檢測(cè)裝置和糾偏爐輥機(jī)構(gòu)。

3．1 糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)

由于爐內(nèi)糾偏系統(tǒng)擺動(dòng)中心在帶鋼入口糾偏輥母線上，所以爐內(nèi)糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)實(shí)際擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸，而是按幾何旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置圓弧軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)糾偏輥系的擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)。典型的爐內(nèi)雙輥糾偏機(jī)構(gòu)由爐體操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)兩個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，每側(cè)的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)各由4個(gè)滾輪支撐，各由1個(gè)電動(dòng)推桿(或油缸)配合位移傳感器同步驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)中心為人口輥的人口母線與爐體中心的交點(diǎn)。

圖2為糾偏的基本原理：當(dāng)鋼帶右側(cè)在出口輥被檢測(cè)出向右偏移T₁到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，此時(shí)糾偏機(jī)構(gòu)將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)β角，爐輥A點(diǎn)到達(dá)A′點(diǎn)，使得鋼帶右側(cè)回到偏移前位置，即鋼帶對(duì)中運(yùn)行位置。而入口輥母線處的a點(diǎn)經(jīng)旋轉(zhuǎn)到達(dá)a′點(diǎn)。

以一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)說(shuō)明：當(dāng)輥徑D=800mm，輥距H=1600mm，輥寬L=1950mm，最大擺動(dòng)角度β≤3⁰時(shí)，出口輥可得最大糾偏量T₁=120mm，滿足糾偏要求。

鋼帶最大扭曲量T₂=45mm，一般立式爐上下輥距均在10m以上，此扭曲角很小，對(duì)板形基本無(wú)影響，形成的鋼帶“松、緊”邊有利于鋼帶對(duì)中運(yùn)行。入口輥t₂=50mm，與T₂相仿。t₁=1．2mm。

t1值很小，接近于零。這就意味著入口輥的鋼帶在輥的軸線方向不受影響，即不發(fā)生偏移，該糾偏系統(tǒng)只針對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的鋼帶偏移進(jìn)行針對(duì)性糾偏，不影響其他道次鋼帶的運(yùn)行，這就是糾偏系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)中心為何設(shè)置在入口輥母線上的根本原因。由此可知，該旋轉(zhuǎn)中心不可設(shè)置在入口輥母線之內(nèi)，否則入口輥、出口輥對(duì)各自鋼帶的糾偏方向正好相反，不能實(shí)現(xiàn)糾偏的功能。單輥糾偏原理與雙輥相同，為了加大單輥糾偏效果，可把旋轉(zhuǎn)平面向入口方向向下傾斜一個(gè)小角度，這樣不僅在水平面上，而且在垂直面上也形成了有利于鋼帶對(duì)中運(yùn)行的“松、緊”邊，強(qiáng)化了糾偏效果。圖1b中的4^#單輥糾偏機(jī)構(gòu)由于設(shè)在爐體端部，有空間條件將兩個(gè)擺動(dòng)體連接為一體，其優(yōu)點(diǎn)是可用一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)到完全同步。

3．2鋼帶位置偏移檢測(cè)裝置

由于爐內(nèi)的高溫環(huán)境及其氣體密封的要求，鋼帶位置偏移的檢測(cè)裝置必須滿足這種使用情況。較早使用的是光電式裝置，由爐外發(fā)射光線到鋼帶邊緣，接收裝置只能接收到未被鋼帶擋住的光線并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，從而確定鋼帶邊緣的位置。但該種裝置繁雜，而且為安裝必須設(shè)置異型爐體，現(xiàn)已基本停用。圖3所示為電磁感應(yīng)管式檢測(cè)裝置。其基本原理是兩個(gè)耐熱鋼管里各裝有電磁感應(yīng)線圈，由于其間鋼帶的存在，在鋼帶邊緣處的磁場(chǎng)凸變，據(jù)此即可檢測(cè)出鋼帶的邊部位置。該裝置外型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，已被廣泛使用。其安裝位置參見(jiàn)圖1，一般距糾偏輥中心線為1．8m左右。

3．3糾偏爐輥機(jī)構(gòu)

糾偏爐輥與其他爐輥機(jī)構(gòu)基本相同，其特點(diǎn)是：

(1)普通爐輥穿過(guò)爐墻處軸身與爐墻問(wèn)的縫隙原則上盡量小(一般30mm)，而糾偏輥為了

糾偏，此縫隙較大(一般不小于l00mm)，這樣爐溫對(duì)軸及其軸承的不良影響會(huì)大大增加，必須采取措施予以解決。采取雙級(jí)水冷環(huán)結(jié)構(gòu)分別對(duì)高溫爐氣和軸身冷卻，可較好地解決此問(wèn)題。

(2)普通爐輥的位移補(bǔ)償器用內(nèi)襯保溫材料的不銹鋼波紋管即可，對(duì)其徑向、軸向的補(bǔ)償量要求在20mm左右。而糾偏輥補(bǔ)償器的徑向、軸向補(bǔ)償量要求在100～150mm左右，這對(duì)于不銹鋼波紋管很難達(dá)到�，F(xiàn)選用內(nèi)涂耐熱涂料、外涂氣密涂料的非金屬編織物制造。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，上述糾偏系統(tǒng)的應(yīng)用是成功的。目前存在的問(wèn)題是，鋼帶位置偏移檢測(cè)裝置和大補(bǔ)償量非金屬編織物補(bǔ)償器國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)，主要依靠進(jìn)口，因而整套系統(tǒng)造價(jià)較高，使其廣泛應(yīng)用受到影響�，F(xiàn)已有國(guó)內(nèi)廠家正嘗試開(kāi)發(fā)這兩種產(chǎn)品。待其國(guó)產(chǎn)化后整套系統(tǒng)造價(jià)將會(huì)大幅降低，應(yīng)用將更加廣泛。