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        剪切设备的应用与发展
        剪切设备的应用与发展
        新闻出处:无锡市锦业液压气动成套设备有限公司   2012-06-12 16:15:57
            1、横切剪在中厚板生产中的作用
           中厚板生产线上的横切剪主要是用来剪切钢板的头部、尾部,并根据用户的实际使用情况定尺分段。横切剪按传动方式可分为机械传动(曲轴、曲柄和肘节式)、液压传动和压缩空气传动三种方式。实际生产中多采用前两种传动方式。首钢中厚板厂现有的横切剪为机械传动斜刀片式。
           斜刀片式横切剪固定刀架上安装的刀片一般是水平的,活动刀架上安装的刀片是倾斜的。由于斜刀片式横切剪工作效率高,(大部分为10次/min以上),剪切后的钢板可立即被输送到下道工序,从而实现连续生产,满足现代化高速生产的要求,因此,中厚板生产线上多采用此种结构的横切剪,尤其是建厂早、设备投资少的生产线。
           由于横切剪在生产线上的使用效果直接影响中厚板产品的外观质量。为保证能生产出具有高水平外观质量的产品,首钢中厚板轧钢厂进行多次技术改造,如:2002年大修改造中,中厚板厂采取了各种措施,对设备进行技术改造,如:将横切剪旋转180O作为定尺剪使用。这样,在生产过程中剪切钢板时,钢板保留的部分停留在固定剪台上,被切下的头部随剪后摆台落到废钢拉链上再进入废料斗。这种剪切方式可以从理论上保证留在剪台上的钢板没有扣边等剪切缺陷。
           为了使整条生产线能够更协调地运转,达到最佳的使用效果,首钢中厚板厂采取了许多措施,如:工艺线改造后,从四辊轧机到切头剪中间是一段较长的冷却线,要求在生产过程中钢板从四辊轧机到切头剪之间能够顺利通过;二是切头剪只切头不分段,减少了切头剪的工作量,将分段工作放在圆盘剪上进行,既充分应用了圆盘剪的工作能力,又提高了整条生产线的工作效率;此外,还要求轧制过程中轧机不能产生“轧制镰刀弯”,否则整张钢板无法顺利通过圆盘剪,因而影响剪切质量。
           但是,生产线上仍然存在不合理因素,如:生产线上几台剪切设备的剪切能力不配套,定尺剪只能剪切厚度小于25mm、材质为Q345的钢板,厚度大于25mm的钢板分段和切尾工作只能在切头剪进行。由此又产生了另外一个问题,即在剪切过程中,切头剪对钢板进行分段和切尾后,再经过圆盘剪切边,其尾部出现小的边裂,边裂沿板材宽度方向约为15mm,长度约10mm,这种边裂的产生直接影响钢板的外观质量。即使在用户认可的情况下,可以在定尺剪补切来去处尾部缺陷,但会降低产品成材率。因而迫使生产厂家对生产线不断进行技术改造。
            2、横切剪对钢板剪切质量的影响
           在多年的生产实践中,这条生产线出现了各种各样的实际问题,在此提出供读者参考,或许对今后的工作能够起到抛砖引玉的作用。
        2.1 如何更好的理论联系实际
           理论上给定的剪刃间隙调整参数是以该设备处于最佳状态为前提,而首钢中厚板轧钢厂现有的横切剪都是国外50年代的设备,且已降负荷使用。因此,解决横切剪剪切断面的质量问题时,需要结合设备现状综合考虑,作出切合实际的决定,才能得到满意的剪切断面,确保产品的外观质量。
        2.2 如何合理的调整剪刃间隙
           在实际生产中,剪刃间隙值的不合理(过大或过小)必然会引起剪切质量问题。若剪刃间隙过小,剪切过程中分子滑移运动没有足够的空间,造成钢板的剪切断面上无法进行正常的分子滑移,多余分子组织附着在断口上形成重皮。
          若剪刃间隙过大,即将分离的两个断面都试图将钢板的移动分子拉向各自一方,使剪切断面的分子组织随着拉力向钢板内力大的一侧产生分子组织的滑移,因为不是正常的滑移,因而造成钢板的断口出现撕裂。
        2.3 如何将主辅设备配套联动,结合成有机的整体
           由于斜刃剪在剪切过程中是一侧先接触钢板,而与其配合的剪后摆台是一开始剪切就在运动,这就造成了通过横切剪剪断的钢板,其最后剪断的一侧(后接触的一侧)形成剪切扣角。
        2.4 如何合理分配各设备的工作职能
           首钢中厚板厂的取样工作是在横切剪上进行的。由于取样是在剪刃的一小段尺寸范围内进行,一段时间之后,这一小段经常反复剪切的剪刃就会出现严重的磨损现象,而整个钢板切口上的相应部位就会出现撕裂等缺陷,也就会影响剪刃的整体使用寿命和效果。因此,轧材厂大都采取离线取样的方法,利用一台小型剪切设备完成试样的切取工作。这样,既不影响横切剪剪刃的正常使用寿命,也降低了生产成本。
            3、横切剪的发展趋势
           剪切设备是轧钢生产线上的重要设备之一,世界各国为提高产品质量,提高生产效率,竞相进行技术改造。
           酒泉钢铁公司中板厂是国家“八五”期间的重点建设项目,1995年开始施工,1998年正式投产,在技术装备上吸收和引进了欧洲的英国、法国、德国、西班牙、意大利、瑞典、丹麦、俄罗斯,亚洲的日本、韩国,美洲的美国等十几个钢铁业较为发达国家的先进技术和先进工艺,技术装备达到了上世纪90年代国际先进水平。其横向剪切设备采用滚动剪切方式,代表了目前国内外的发展趋势。滚切剪是摆动剪的改进型式,上、下剪刃的重叠量在剪刃全长上固定不变(约为3mm)。该滚切剪主轴结构型式为:DMS二轴二偏心式,最大剪切力为9000kN,剪切宽度达3200mm,剪切次数:10次/min。这种剪切设备虽然结构尺寸较大、投资大,但剪切的钢板没有残余弯曲,冷作硬化小,剪切钢板质量好,具有国内一流水平。
           通过不断的生产实践,结合国内外最新技术,首钢中厚板厂也在不断进行技术和生产设备的更新改造。如:将切头剪的上刀片倾斜度由原来的1°47′加大到2°24′,上刀架行程由209.55mm(82.5英寸)增加到228.6mm(90英寸),并按照定尺剪的工作结构形式,将切头剪由起动工作制(即每剪切一次,电动机起动、制动一次,完成—个工作循环)改为连续工作制。在传动系统中增加离合器,电机起动后连续运转,每次剪切时先将离合器闭合,传动机构带动剪切机构进行剪切,剪切完毕再将离合器打开,使剪切机构与传动系统脱开。从而加大了设备的剪切能力。
            4、结论
           通过多年的生产实践,首钢中板厂在技术改造方面得出了许多切实可行的经验,现简单总结如下。
           ①理论联系实际,灵活的将书本上的知识同实际情况相结合。如:将剪刃的侧间隙在理论数值的基础上增大20%,以此作为经验修正值,合理调整剪刃间隙,可提高横切面的剪切质量。
           ②主辅设备的合理配套联动,各设备职能的合理分工,是保证剪切质量的重要因素。
           ③利用小型剪切设备进行板材离线取样,此法可以提高剪刃的寿命,降低生产成本,解决钢板横断面质量。
           ④积极引进和消化吸收国内外的先进剪切技术和剪切设备是今后必须引起重视的课题。
           ⑤将先进技术和先进设备与首钢的具体实践相结合,才是一条切实可行的技术改造之路。

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