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82B盤條是市場上最普遍的預應力鋼絞線用熱軋盤條，其性能的穩(wěn)定性對鋼絲制品的影響非常顯著，盤條的抗拉強度波動大，會造成鋼絲在預張拉過程中每根鋼絲強度不同而出現(xiàn)打滑和張應力不穩(wěn)定，對預應力構件產生隱形的危害，此外，也會造成盤條在拉拔過程中模具的受力狀態(tài)和拔絲機的載荷處于交變不穩(wěn)定狀態(tài)，造成模具損耗大，拔絲斷絲率增加，影響生產效率和鋼絲質量。造成82B盤條強度波動的因素除冶煉成分波動外，最主要的是軋制和冷卻過程中溫度的控制。對于同一卷盤條，除由于軋制冷卻不均會造成頭部、中部和尾部強度波動外，還會出現(xiàn)同圈強度波動，其對深加工過程的影響最直接。
本研究對82B盤條生產過程中存在的同圈波動大的問題進行了強度分析，利用熱成像儀分析了82B盤條搭節(jié)點和非搭接點的溫度場，并結合斯太爾摩風冷線風口設置缺陷和佳靈裝置控制參數，得出風口設計不當導致盤條同圈溫差較大是造成82B盤條同圈強度波動大的主要原因，從而提出了風口優(yōu)化方案和控制同圈強度波動的措施，使82B盤條的同圈強度波動由原來的80 MPa降低到40 MPa，為實際生產提供了有效的參考。
1、82B盤條同圈強度波動的原因分析
斯太爾摩生產工藝對82B盤條的冷卻是通過風冷線下的風機實現(xiàn)的，而吐絲后盤條在風冷線上是通過風機上方的出風口實現(xiàn)對盤條的冷卻。本研究通過熱成像儀分析了盤條同圈溫度場，對4風機位置的盤條同圈溫度場分析表明：盤條邊部搭節(jié)點溫度在550℃左右，而中間非搭接點溫度在630℃左右，同圈溫度波動在60℃以上。
同時對搭節(jié)點和非搭接點的冷卻過程進行了分析，在沿著盤條傳輸的方向上，對盤條溫度進行線掃描，用不同風機位置的盤條的溫度表征盤條的冷卻曲線，如圖所示。
根據82B盤條冷卻過程中的冷卻特性和相變規(guī)律，盤條搭節(jié)點和非搭接點相變特征點如表所示，搭接點盤條的冷卻速率達到12℃/s、，而非搭接點只有80℃/s，造成搭節(jié)點和非搭接點相變開始溫度相差45℃。通過同圈溫度場和冷卻過程分析，得出盤條在冷卻過程中同圈的冷卻速率和相變溫度存在較大的差異。
此外，分析了風冷線的風口設計，如圖所示，在風口設計上，搭節(jié)點的出風面積是非搭接點的3倍，這種情況下，佳靈裝置1-擋板開啟角度為的情況下，搭節(jié)點出風量依然很大，使搭接點溫度較非搭接點溫度低，即這種風口設計己經無法保證風機佳靈裝置對風冷線同圈溫度均勻化的控制能力。
2、改進措施
佳靈裝置是根據盤條在輥道上橫向布置密度的不同，合理分配風機的風量，對輥道橫向盤條密度進行計算，盤條的圈間距與盤條的軋制速度、輥道速度、規(guī)格、圈徑等有關，盤條橫向坐標以輥道中心為坐標原點，其搭接點和非搭接點的密度計算公式不同，分別見式。
通過計算，可以得到盤條密度沿著輥道橫向的分布，如圖所示，可以發(fā)現(xiàn)隨著盤條規(guī)格的增大，輥道邊部和中間盤條密度差逐漸減小。通過密度差分析，可以指導目前佳靈擋板調節(jié)的方向，以減小盤條同圈力學性能的波動。
針對不同規(guī)格盤條的疏密程度，對風冷線的風口進行了改造，如圖所示，風口改為通長的設計，增加了非搭接點出風面積，以緩解搭接點出風量太大帶來的冷卻能力無法調節(jié)的問題。同時，對佳靈擋板的角度進行了優(yōu)化調整。
改造后，熱成像儀采樣分析的同圈溫度場明均勻，同圈溫度波動由原來的60℃以上降至30以內。對同圈盤條搭節(jié)點和非搭接點的冷卻過程進行了分析，過程數據如表所示，同圈冷卻速率的差異基本相同，相變開始溫度差異為15℃。
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