浅谈H型钢矫后R角下陷产生的原因及解决方法

摘 要：H型钢在CRS辊式矫直机上进行矫直时，如出现R角下陷缺陷；产生这种缺陷的原因一般存在以下四种情况：H型钢矫后R角下陷的几种存在形式，概括起来有两大类五种形式；论证矫直压力和固定辊距对轧件尾部R角下陷的影响；论证矫直辊辊环工作宽度。

关键词：CRS辊式矫直机；H型钢；矫直机固定辊距

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.043

1 CRS辊式矫直机工艺特点

莱钢股份公司型钢厂大型H型钢生产线CRS辊式矫直机是当时世界最先进的大型H型钢矫直机，2005年9月份投入使用。与传统的丝杠五辊压上悬臂式九辊H型钢矫直机相比，该矫直机采用双牌坊支撑，四辊液压压下设计，具有很好的矫直效果及最小的残余应力，并且实现了快速换辊。由于 CRS2000/9H矫直机是西马克公司根据莱钢提供的产品大纲要求，在原有较小CRS矫直机的基础上放大设计的，是当时西马克公司设计的最大H型钢矫直机，以前并没有实物应用。在设计过程中将矫直机的最大矫直能力设计为：对于钢种屈服强度Q420MPa的钢种H型钢，能够矫直的最大截面模数为1200cm3，对于GB/T 11263-1998中包含的截面模数超出矫直能力的规格在后部工序设计压力矫直机进行补矫。

2 H型钢在辊式矫直机上进行矫直时，如出现R角下陷缺陷，产生这种缺陷的原因

（1）矫直机垂直压下过大。（综合优化矫直压力，其中包括上四辊的各辊垂直压下量。）

（2）轧件侧弯、翘头或扣头的原因分析：1）精轧来料上下腿部金属量不均匀，造成轧件在切分轧制中金属流动不均衡，造成轧件翘头或扣头，并且上下腿部金属延伸不同（轧件偏心）。2）精轧机前、机后提升辊道高度与轧机中心线不匹配。3）孔型的不均匀磨损。受轧辊冷却以及变形方式的不同，轧辊在轧制过程中的磨损也不同。

（3）轧辊R角与矫直辊环R角不匹配。（因万能轧机水平轧辊侧面与轧件之间在轧制时是滑动摩擦，使水平轧辊侧面R角摩损严重，在R角处出现近乎90度的直角现象。）

（4）轧件R角的大小设计不合理。

（5）矫直辊辊环工作宽度与轧机UF轧辊BH值宽度的装配不匹配。

对应的解决方法：

（1）研究矫直机的设备最大能力和压下规程对矫直质量的影响，合理优化匹配矫直机的矫直垂直压下量。

（2）预防措施：及时通知3号台精轧机主调调整侧弯、翘头、扣头。

（3）合理设计轧辊R角与矫直辊环R角的匹配。

（4）合理设计轧件的R角大小。

（5）优化矫直机矫直辊的工作宽度与精轧UF轧辊BH值宽度装配公式。（因不同钢种的膨胀系数不同）

3 H型钢矫后R角下陷的几种存在形式

3.1 轧件通条有R角下陷，这种情况存在两种形式

（1）单侧R角下陷：产生这种缺陷的原因是轧件存在单侧严重偏心或矫直机垂直压力过大。如果翼缘长的在上面过矫直机势必造成翼缘短的一侧R角下陷；如果翼缘长的在下面过矫直机一般不会出现R角下陷情况。解决方法：马上通知3号台调整偏心或调整矫直机垂直压力（调整垂直压力必须确保轧件的上下弯问题）。

（2）双侧R角下陷：产生这种缺陷的原因是轧件存在双侧严重偏心或矫直机垂直压力过大。如果翼缘短的在上面过矫直机势必造成翼缘双侧R角下陷；如果翼缘短的在下面过矫直机一般不会出现R角下陷情况。解决方法：马上通知3号台调整偏心或调整矫直机垂直压力（调整矫直机垂直压力必须确保轧件的上下弯问题）。

3.2 轧件局部R角下陷，这种情况存在三种形式

（1）头部R角下陷：产生这种缺陷的原因是轧件存在严重的偏头或叩头翘头现象。如果轧件头部向DS侧偏头，那么过矫直后OS侧的R角必然下陷。如果轧件头部向OS侧偏头，那么过矫直后DS侧的R角必然下陷。如果是轧件严重叩头、翘头，那么过矫直后头部的两侧都可能存在R角下陷。解决方法：马上通知3号台调整偏头、翘头和叩头或调整矫直机垂直压力（调整矫直机垂直压力必须确保轧件的上下弯问题）。

（2）尾部R角下陷：产生这种缺陷的原因是矫直机的2号辊垂直压力过大和矫直机固定辊距的原因。解决方法：调整矫直机垂直压力特别是2号辊的垂直压力，在这里要把2号、4号、6号、8号的矫直压力均一下（调整矫直机垂直压力必须确保轧件的上下弯问题）。

（3）头部、尾部R角下陷：产生这种缺陷的原因是轧件存在严重的偏头、偏心或叩头、翘头现象；矫直机垂直压力设置不合理，特别是2号辊的垂直压力过大。其表现形式包括头部尾部的双侧单侧R角下陷情况。具体的R角下陷部位与头部R角下陷和尾部R角下陷的部位相同。解决方法：马上通知3号台调整偏头、偏心、翘头和叩头或均矫直机的垂直压力（调整矫直机垂直压力必须确保轧件的上下弯问题）。

4 论证矫直机矫直辊的工作宽度与精轧UF轧辊的BH值宽度的装配公式对轧件尾部R角下陷的影响

由于前期轧件的热缩系数一直沿用莱钢股份型钢厂中型生产线的1.01，矫直辊装配宽度=UF轧辊BH值/1.01-2（单位：mm）。大型线生产的规格范围宽，涉及H250～H900，翼缘厚度在12～36mm，各规格的终轧腹板温度也有720～900℃的范围不等。因此1.01的热缩系数也不是完全适用各规格产品，据此计算得出的矫直辊宽度（见图1）较小，在矫直机轴向错动时，轧件两侧出现扁担工作原理现象，容易造成轧件R角塌陷。需要进行热缩系数的实测。

5 结束语

总之，在以后的矫直过程中要把精轧机BH值宽度与矫直机矫直辊辊环工作宽度装配参数对应号；把矫直机的2号、4号、6号、8号矫直辊的垂直压下量优化好；把来料轧件的状态调整好，是保证矫直质量的关键；同时加强产品质量检查的力度，做好产品质量复查工作是保证产的的质量的重要条件。