热镀锌沉没辊系轴端压力与锌渣的关系_崔熙颖.pdf

第5 8卷 第6期 2 0 2 3年6月钢 铁I r o na n dS t e e lV o l.5 8,N o.6,p 1 4 3-1 5 0 J u n e2 0 2 3 D O I:1 0.1 3 2 2 8/j.b o y u a n.i s s n 0 4 4 9-7 4 9 x.2 0 2 2 0 6 9 4热镀锌沉没辊系轴端压力与锌渣的关系崔熙颖1,刘格非1,钱 胜1,2,王孝建1,3,刘亚星4,白振华1,5(1.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北 秦皇岛0 6 6 0 0 4;2.黄山学院机电工程学院,安徽 黄山2 4 5 0 1 1;3.宝钢股份中央研究院梅钢技术中心,江苏 南京2 1 0 0 0 8;4.太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心,山西 太原0 3 0 0 2 4;5.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北 秦皇岛0 6 6 0 0 4)摘 要:某钢厂热镀锌机组沉没辊系存在轴端锌渣聚集的问题,为了改善因锌渣聚集导致机组降速而影响产量的状况,需要找出锌渣聚集的的原因及解决方案,开展了轴端压力对锌渣聚集的影响机理及治理技术研究。首先通过现场生产跟踪,发现沉没辊系轴套与轴瓦的间隙与锌渣聚集量有一定关系。考虑到零部件的磨损,因此分析了轴端压力对锌渣聚集的影响机理,然后表示出轴套与轴瓦间隙量的数学模型,通过条元法分别对稳态运行过程中沉没辊、稳定辊和矫正辊进行受力分析,得到带钢对辊面的支持力、辊子承载量和辊子可正常工作的临界接触角,最终得到轴套与轴瓦间的挤压接触应力模型。在此基础上分析了轴端压力对锌渣聚集效应的影响。结合生产实际,以带钢与辊子包角为优化目标,提出使得轴端不发生锌渣聚集效应的工艺参数优化模型。选取3种典型规格带钢进行辊端压力模拟,计算值与实测值误差小于5%,证明了稳态运行过程中辊端压力计算模型的正确性。通过优化计算得到使轴端不发生锌渣聚集效应的辊端压力所对应的带钢与辊子包角设定值,将其应用到现场生产后,沉没辊系轴套与轴瓦的磨损量降低了6 0%以上,减小了锌渣流入轴套与轴瓦间隙的程度,从而解决了沉没辊系轴端锌渣聚集的问题,提高了生产效率。同时为其他热镀锌机组沉没辊系因锌渣聚集而导致机组产量降低的问题提供了解决思路。关键词:热镀锌;锌渣;沉没辊系;磨损;轴端压力文献标志码:A 文章编号:0 4 4 9-7 4 9 X(2 0 2 3)0 6-0 1 4 3-0 8R e l a t i o n s h i pb e t w e e na x i a l e n dp r e s s u r ea n dz i n c s l a go fs u b m e r g e dr o l l s y s t e mf o rh o t g a l v a n i z i n gC U IX i y i n g1,L I UG e f e i1,Q I ANS h e n g1,2,WANGX i a o j i a n1,3,L I UY a x i n g4,B A IZ h e n h u a1,5(1.N a t i o n a lE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e r f o rE q u i p m e n t a n dT e c h n o l o g yo fC o l dS t r i pR o l l i n g,Y a n s h a nU n i v e r s i t y,Q i n h u a n g d a o0 6 6 0 0 4,H e b e i,C h i n a;2.C o l l e g eo fM e c h a n i c a l a n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g,H u a n g s h a nU n i v e r s i t y,H u a n g s h a n2 4 5 0 1 1,A n h u i,C h i n a;3.M e i g a n gT e c h n o l o g yC e n t e r,C e n t e rR e s e a r c hI n s t i t u t e,B a o s t e e lC o.,L t d.,N a n j i n g2 1 0 0 0 8,J i a n g s u,C h i n a;4.E n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e ro fA d v a n c e dM e t a lC o m p o s i t e sF o r m i n gT e c h n o l o g ya n dE q u i p m e n t,M i n i s t r yo fE d u c a t i o n,T a i y u a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,T a i y u a n0 3 0 0 2 4,S h a n x i,C h i n a;5.S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fM e t a s t a b l eM a t e r i a l sS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Y a n s h a nU n i v e r s i t y,Q i n h u a n g d a o0 6 6 0 0 4,H e b e i,C h i n a)基金项目:河北省重大科技成果转化专项资助项目(2 2 2 8 1 0 0 1 Z)作者简介:崔熙颖(1 9 9 2),男,博士生;E-m a i l:1 3 3 9 9 2 6 9 0 9q q.c o m;收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 0通信作者:白振华(1 9 7 5),男,博士,教授;E-m a i l:b a i_z h e n h u a a l i y u n.c o mA b s t r a c t:T h ep r o b l e mo f z i n cs l a ga c c u m u l a t i o na t t h e s h a f t e n de x i s t s i nt h e s i n k i n gr o l l s y s t e mo f t h eh o t g a l v a n i-z i n gu n i t i nas t e e l p l a n t.I no r d e r t o i m p r o v e t h es i t u a t i o nt h a t t h eu n i t s p e e d i s r e d u c e dd u e t ot h ea c c u m u l a t i o no fz i n cs l a g,i t i sn e c e s s a r yt of i n do u t t h ec a u s eo f z i n cs l a ga c c u m u l a t i o na n dt h es o l u t i o n.T h e r e f o r e,t h er e s e a r c ho nt h em e c h a n i s mo f t h e i n f l u e n c eo f t h e s h a f t e n dp r e s s u r eo nt h e z i n c s l a ga c c u m u l a t i o na n dt h e t r e a t m e n t t e c h n o l o g yh a sb e e nc a r r i e do u t.F i r s to fa l l,t h r o u g ho n-s i t ep r o d u c t i o nt r a c k i n g,i tw a sf o u n dt h a t t h ec l e a r a n c eb e t w e e nt h es h a f t s l e e v e a n d t h eb e a r i n gb u s ho f t h e s i n k i n g r o l l s y s t e mh a da c e r t a i n r e l a t i o n s h i pw i t h t h e a m o u n t o f z i n c s l a ga c-c u m u l a t i o n.C o n s i d e r i n gt h ew e a ro fp a r t s,t h em e c h a n i s mo f t h e i n f l u e n c eo f t h es h a f t e n dp r e s s u r eo nt h e z i n c s l a ga c c u m u l a t i o n i sa n a l y z e d,a n dt h e nt h em a t h e m a t i c a lm o d e l o f t h e c l e a r a n c eb e t w e e nt h eb e a r i n gs l e e v ea n dt h eb e a r-钢 铁第5 8卷i n gb u s h i se x p r e s s e d.T h e s t r e s so f t h es i n k i n gr o l l,t h e s t a b i l i z i n gr o l l a n dt h es t r a i g h t e n i n gr o l l i nt h es t e a d ys t a t eo p e r a t i o np r o c e s s i sa n a l y z e db y t h e s t r i pe l e m e n tm e t h o d,a n d t h e s u p p o r t f o r c eo f t h e s t r i ps t e e l t o t h e r o l l s u r f a c e,t h eb e a r i n gc a p a c i t yo f t h e r o l l a n d t h e c r i t i c a l c o n t a c t a n g l eo f t h e r o l l f o rn o r m a l o p e r a t i o na r eo b t a i n e d,F i n a l l y,t h ee x t r u s i o nc o n t a c t s t r e s sm o d e lb e t w e e nt h eb e a r i n gs l e e v ea n dt h eb e a r i n gp a di so b t a i n e d.O nt h i sb a s i s,t h e i n f l u-e n c eo fs h a f te n dp r e s s u r eo nz i n cs l a ga g g r e g a t i o nw a sa n a l y z e d.C o m b i n e dw i t hp r o d u c t i o np r a c t i c e,t a k i n gt h ew r a pa n g l eo f s t r i ps t e e l a n dr o l l e r a s t h eo