CN100515593C - 普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连轧机带钢轧制的板形控制技术领域，公开了一种针对不具有轧辊横移、在线研磨轧辊、带钢边部润滑等设备手段的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，通过优化精轧机组工作辊原始辊型曲线、优化工作辊冷却水的横向分布和合理控制轧制节奏，实现了对热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制。本发明解决了现有普通四辊热带钢连轧机对边部增厚现象除增加专门设备之外缺乏有效控制手段的问题，为没有轧辊横移、在线研磨轧辊、带钢边部润滑等辅助设备的普通四辊轧机和PC轧机等提供了一种无须增加设备的带钢边部增厚综合控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种连轧机，尤其是一种普通四辊热带钢连轧机的板形控制。
背景技术
连轧机在冶金行业有着广泛的应用。
热轧带钢生产中的板形控制技术中，带钢板形包括平直度和断面形状两个概念。平直度指带钢的宏观浪形，如中浪、边浪、肋浪等；断面形状指带钢宽度方向的厚度分布，包括板凸度、楔形度、边部减薄以及局部高点等。对于带钢平直度、板凸度等热轧带钢的板形控制对热轧带钢质量起着重要作用，目前已开发成功许多热轧带钢板形控制技术，主要有以下几种方法：一是工艺控制法，包括轧制规程优化法、张力控制法、轧辊温度调整法等；二是设备控制法，包括初始辊型、液压弯辊、阶梯支撑辊、轧辊凸度调整、轧辊横移、轧辊交叉控制等。而轧制中的工作辊辊形原始曲线设计，一般是通过离线模型计算等常规的计算方法来计算出工作辊的原始辊形曲线，并用数控磨床等设备加工出所需要的工作辊辊形曲线。
由于板形控制技术在带钢生产中的重要性，已有许多研究和应用。现有的板形控制技术，多是针对带钢平直度和板凸度进行控制，目的是将成品带钢平直度及板凸度控制在标准要求范围内。而对带钢边部40～60mm左右位置的局部增厚问题，则通常采用轧辊横移、在线研磨轧辊、带钢边部润滑等方法来减小边部增厚，以提高板形质量，并减少后续工序中由此引起的如冷轧钢卷的凸包等产品缺陷。对于不具有轧辊横移、在线研磨轧辊、带钢边部润滑等设备手段的普通四辊热带钢连轧机来说，对带钢边部40～60mm左右位置的局部增厚问题，除了采取前述的设备手段——如增设在线研磨设备——之外，目前尚无更好的控制方法。
发明内容
为了克服现有普通四辊热带钢连轧机对边部增厚现象除增加专门设备之外缺乏有效控制手段的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种在不增加设备的情况下，仍旧可以对热轧带钢边部40～60mm左右位置增厚现象进行有效控制的综合控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，包括以下步骤：
a.精轧机组的工作辊冷却方式采用三段冷却段给予不同水量的三段式冷却方式，在工作辊下机后测量工作辊温度横向分布状况；
b.将轧制间隙时间控制在25～65秒；
c.测量工作辊下机后的磨损曲线；
d.根据步骤a中测量出的工作辊温度横向分布状况及步骤c中测量出的工作辊磨损曲线，在保证带钢平直度及板凸度的前提下，考虑对带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制，采用离线模型计算精轧工作辊原始辊型参数，并根据该参数加工出工作辊辊形曲线。
本发明所称的下机，是指精轧机组工作辊的一个轧制单位结束将工作辊抽出机架。
本发明所称的轧制间隙时间，是指精轧机组前一条带钢轧制结束至下一条带钢开始轧制前这段时间。
本发明的有益效果是：在保证带钢平直度及板凸度的前提下，仅通过精轧机组工作辊原始辊型曲线和工作辊冷却水水量横向分布的优化及轧制节奏的合理控制来实现对热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制。本发明在保证热轧带钢平直度和板凸度达到合格产品标准的同时，对带钢边部40～60mm左右位置增厚进行控制，能提高带钢板形的整体质量。本发明不需要大的设备改造投入，适用于不具有工作辊窜动功能的热带钢连轧机——包括普通四辊轧机和PC轧机——的带钢边部40～60mm左右位置局部增厚控制。
附图说明
图1是现有的工作辊冷却水水量横向分布方式即两段式冷却方式的示意图。
图2是本发明的工作辊冷却水水量横向分布方式即三段式冷却方式的示意图。
图中标记为，I代表上工作辊入口上集管，II代表上工作辊入口下集管，III代表上工作辊出口调控管，IV代表上工作辊出口下水箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1的现有的工作辊冷却水水量横向分布方式即两段式冷却方式，其中工作辊以其轴线中点为对称点，左右各分为两段，即e段和f段，在I、II、III、IV的冷却位置分别以不同水量进行冷却，虚线填充段表示冷却集管喷水，空白段表示冷却集管不喷水。
本发明的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，包括以下步骤：
a.精轧机组的工作辊冷却方式采用三段冷却段A、B、C给予不同水量的三段式冷却方式，在工作辊下机后测量工作辊温度横向分布状况；
b.将轧制间隙时间控制在25～65秒；
c.测量工作辊下机后的磨损曲线；
d.根据步骤a中测量出的工作辊温度横向分布状况及步骤c中测量出的工作辊磨损曲线，在保证带钢平直度及板凸度的前提下，考虑对带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制，采用离线模型计算精轧工作辊原始辊型参数，并根据该参数加工出工作辊辊形曲线。
本发明在保证带钢平直度及板凸度达到产品合格标准的前提下，同时实现对热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制。本发明不需要采用轧辊横移、在线研磨轧辊、带钢边部润滑等设备手段，通过优化精轧机组工作辊原始辊型曲线、优化工作辊冷却水水量的横向分布和合理控制轧制节奏，实现了对热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制。
参见图2，其中，工作辊以其轴线中点为对称点，左右各分为三段，即A段、B段和C段，在I、II、III、IV的冷却位置分别以不同水量进行冷却，虚线填充段表示冷却集管喷水，空白段表示冷却集管不喷水。步骤a的三段式冷却方式中，三段冷却段A、B、C的的长度之比LA∶LB∶LC优选为0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.8～1.2，最好为1∶1∶1；单位长度水量之比QA∶QB∶QC优选为1.5～2.5∶3.5～4.5∶4.5～5.5，最好为2∶4∶5。
为了兼顾工作辊热凸度和工作效率，步骤b中，对厚度小于2.75mm规格的产品，将轧制间隙时间控制为55～65秒，其余厚度产品轧制间隙时间控制为25～35秒。
根据工作辊在其工作周期内的磨损情况变化，对轧制间隙进行调整，以达到对热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的有效控制，步骤b中，在工作辊轧制长度达40km以后，将轧制间隙时间控制为55～65秒。
步骤d中根据工作辊温度横向分布和磨损状况，工作辊辊型参数选择为：精轧机组各工作辊的辊形包角为135°，精轧机组前三架的工作辊辊形凸度为-0.030mm，精轧机组后三架的工作辊辊形凸度为-0.015mm。
实施例：
本发明的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，包括以下步骤：
a.精轧机组的工作辊冷却方式采用三段冷却段A、B、C不同水量的三段式冷却方式，在工作辊下机后测量工作辊温度横向分布状况；
b.将轧制间隙时间控制在25～65秒；
c.测量工作辊下机后的磨损曲线；
d.根据步骤a中测量出的工作辊温度横向分布状况及步骤c中测量出的工作辊磨损曲线，在保证带钢平直度及板凸度的前提下，考虑对带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制，采用离线模型计算精轧工作辊原始辊型参数，并根据该参数加工出工作辊辊形曲线。
通过对各工作辊冷却水水量横向分布的优化，在保证工作辊基本冷却效果的同时，可使轧制过程中工作辊热凸度尽量小。
本实施例中采用六架式精轧机组，通常被称为F1、F2、F3、F4、F5、F6的六个轧架，本发明根据轧制过程中工作辊热凸度及轧制后工作辊的磨损状况，优先选用大于90°的余弦函数辊型曲线，将工作辊的辊型参数选择为：精轧机组各工作辊的辊形包角135°，精轧机组前三架F1、F2、F3的工作辊辊形凸度为-0.030mm，精轧机组后三架F4、F5、F6的工作辊辊形凸度为-0.015mm。
本发明的方法合理控制轧制节奏，将轧制间隙时间控制在30秒以上，并根据带钢规格的不同和工作辊磨损状况的变化，灵活延长轧制间隙时间，使精轧机组工作辊得到充分冷却，从而减小工作辊热凸度。在轧制厚度小于2.75mm规格的容易产生边部40～60mm左右位置增厚的产品时，以及在工作辊换辊周期的中后期如轧制长度40km以后，将轧制间隙时间控制为60秒。
本发明的方法应用于某1450mm热带钢连轧机上，成功地将热轧带钢边部40～60mm左右位置局部增厚出现率从8％左右降低到了0.5％以下。
需要说明的是，当轧制工况改变时，例如轧辊长度改变、轧件厚度改变、环境温度改变时，本发明的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，仍然可以应用，只是需要根据工况的变化，根据步骤a～d，重新优化工作辊冷却水量的分布、总冷却水量、轧制间隙时间和优化轧辊原始辊形参数，使热轧带钢边部厚度符合质量要求。
Claims (6)
1、普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，包括以下步骤：
a.精轧机组的工作辊冷却方式采用三段冷却段(A、B、C)给予不同水量的三段式冷却方式，在工作辊下机后，即在精轧机组工作辊的一个轧制单位结束将工作辊抽出机架后，测量工作辊温度横向分布状况；
b.将轧制间隙时间控制在25～65秒；
c.测量工作辊下机后的磨损曲线；
d.根据步骤a中测量出的工作辊温度横向分布状况及步骤c中测量出的工作辊磨损曲线，在保证带钢平直度及板凸度的前提下，考虑对带钢边部40～60mm左右位置局部增厚的控制，采用离线模型计算精轧工作辊原始辊型参数，并根据该参数加工出工作辊辊形曲线。
2、如权利要求1所述的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，其特征是：步骤a中工作辊冷却的三段式冷却方式中，其冷却段(A、B、C)的长度之比LA∶LB∶LC为0.8～1.2∶0.8～1.2∶0.8～1.2，单位长度水量之比QA∶QB∶QC为1.5～2.5∶3.5～4.5∶4.5～5.5。
3、如权利要求2所述的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，其特征是：冷却段(A、B、C)的长度之比LA∶LB∶LC为1∶1∶1，单位长度水量之比QA∶QB∶QC为2∶4∶5。
4、如权利要求1所述的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，其特征是：采用六架式精轧机组，步骤d中的工作辊辊型参数为：辊形包角135°，精轧机组前三架的工作辊辊形凸度为-0.030mm，精轧机组后三架的工作辊辊形凸度为-0.015mm。
5、如权利要求1所述的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，其特征是：步骤b中，对厚度小于2.75mm规格的产品，将轧制间隙时间控制为55～65秒，其余厚度产品轧制间隙时间控制为25～35秒。
6、如权利要求1所述的普通四辊热带钢连轧机带钢边部增厚综合控制方法，其特征是：步骤b中，在工作辊轧制的带钢长度达40km以后，将轧制间隙时间控制为55～65秒。
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