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可逆冷轧机的打滑特征及工艺优化

来源：科普中国

冷轧轧制过程润滑系统一般比较完备较容易发生轧机打滑，现象是带材和轧辊之间发生的相对滑动，本质是轧制变形区完全由前滑区或后滑区取代。发生打滑的后果，影响带钢表面质量、损伤轧辊、跑偏断带、影响轧制速度。本文分析一下使用乳化液润滑的单机架可逆轧机的打滑现象，结合打滑因子相关理论和实际生产进行分析，总结改进工艺润滑经验。

1、打滑特征：

判断打滑最好的办法是观察轧辊速度与机架出口带钢的速度差。当轧辊线速度大于出口速度时我们认定为轧机打滑。(如下图)

1)通常打滑问题发生在轧件较厚压下量较大、对润滑要求不高时，通常第2、3道次较多。第1道次由于冷轧原料的表面粗糙度较大、轧制速度较低且入口张力小，因此较2、3道次不容易出现打滑。跟踪某冷轧厂统计2、3道次发生打滑占87%。

2)打滑严重影响轧辊的使用周期。以某厂为例，正常1对工作辊使用周期120km，但打滑时在80km时就出现严重边浪、跑偏。此时降速或减小入口张力，板型会立刻改善。上机辊粗糙度小时打滑更明显。

3)轧机异常震动，本质是轧制张力的不稳定带钢和机架发生的高频抖动。

2、打滑问题的影响因子

1)轧辊粗糙度：轧辊粗糙度主要影响轧件和轧辊间摩擦系数，随着轧辊粗擦度降低摩擦系数减小，摩擦系数减小变形区中性面会向轧制出口方向移动，当移动到脱离变形区此时轧辊速度会大于出口带钢速度发生打滑。

2)轧制速度：随着轧制速度的增加，轧制液在轧辊和带钢之间形成的油膜越厚，摩擦系数越小，同理越容易发生打滑。

3)润滑状态：润滑状态包含轧制液的品种、浓度、温度等。通常同种轧制液的浓度越高变形区油量越多摩擦系数越小;温度越高油水分离越快变形区油膜越容易形成摩擦系数越小。

4)轧制规程：a绝对压下量：根据弹塑性力学理论，绝对压下量较大时咬入角越大，轧制力在在轧制方向的反方向上的作用力越大，轧件和轧辊越容易发生相对滑动。b、张力：后张力与轧制力提供的摩擦力相反，故后张力越大越容易发生相对滑动从而打滑。同理前张越小越容易发生打滑。

3、打滑的工艺优化

根据以上对轧制因子的分析，从而总结出以下措施:

1)适当增加轧辊粗糙度。通常成品道次轧辊粗糙度在0.45-0.55μm带钢粗糙度在0.35μm左右。在轧制过程中，轧辊的粗糙度会逐步降低。因此在可逆轧机第1道次换辊，经前几道次轧制后轧辊粗糙度会降低不影响最终板面质量。

2)合理挑选轧制液。根据轧机的速度、轧制规格、最薄成品厚度等参数综合分析选取。

3)合理控制轧制液浓度。通常控制在1%—3%，打滑时适当加水减小使用浓度。

4)合理控制轧制液温度。通常控制在45—60℃。温度高打滑时适当开启冷却装置。

5)合理安排轧制规程均匀分配。某道次打滑适当减小本道次绝对压下量。

6)合理调整入出口张力。打滑时，在保证卷曲电机电流负荷和卷曲质量情况下适当减小入口张力增加出口张力。

关键词： 摩擦系数 轧制速度 相对滑动

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