專利名稱：一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械加工領域，涉及液芯軋制連鑄坯、楔形坯的調(diào)厚工藝，尤其涉及一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法。
背景技術：
目前，公知的板坯連鑄機調(diào)厚工藝有輥式輕壓下和鍛式輕壓下。輥壓式輕壓下是在連鑄機的二冷段、三冷段采用一系列小夾送輥對連鑄坯厚度進行調(diào)節(jié)；鍛式輕壓下是在連鑄機末端加設一臺鍛壓機，采用多次小壓下的方式，以較高的頻率鍛軋鑄坯。輕壓下技術的采用，理論上可以有效地改善了鑄坯中心的質(zhì)量，降低中心偏析與中心疏松；并且有利于結(jié)晶器與鑄坯的厚度匹配，擴大了結(jié)晶器厚度的可選擇范圍；另外，還有節(jié)省能源，縮短工藝流程等作用。但是目前，雖然液芯壓下技術在解決結(jié)晶器與軋機厚度匹配方面比較成功， 但在改善連鑄坯組織、解決宏觀偏析、減小鑄造應力方面還沒有應有的效果。并且上述工藝總體設備投資較大，設備結(jié)構復雜、控制難度高、穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，克服現(xiàn)有的板坯連鑄機調(diào)厚工藝投資大、設備結(jié)構復雜、控制難度高，改善連鑄坯質(zhì)量效果有限等不足，不僅能實現(xiàn)提高連鑄坯質(zhì)量和在線動態(tài)厚度調(diào)節(jié)的目的，而且因連鑄坯完全凝固前有大量預熱，免除軋制前的再加熱，因而能顯著節(jié)約軋制能耗，大幅節(jié)能。本發(fā)明的技術方案如下一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，在板坯連鑄機水平段凝固末端設置一架大輥徑的二輥軋機，對連鑄坯進行單道次大壓下量液芯軋制，從而去除中心疏松和偏析、內(nèi)裂紋等，改善連鑄坯質(zhì)量，細化內(nèi)部組織；同時采用全液壓動態(tài)壓下調(diào)整輥縫，可按后續(xù)工藝要求將同一厚度規(guī)格連鑄坯直接軋成各種厚度規(guī)格的連鑄坯產(chǎn)品，實現(xiàn)連鑄坯厚度在線可調(diào)可控，減少更換結(jié)晶器，提高水口壽命，提高工作效率。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，包括以下步驟步驟1)提升輥道抬升裝置至輥面與二輥軋機的下輥面平齊，鑄坯進入二輥軋機，軋輥預熱，機前高溫計反饋連鑄坯表面溫度達到預設定的軋制溫度后，二輥軋機帶載壓下；通過調(diào)節(jié)連鑄機二冷段的冷卻強度來調(diào)整連鑄坯的凝固速度，以保證連鑄坯在進入二輥軋機時有按照工藝模型設定的液芯厚度，液芯厚度為5mm-30mm ；帶液芯的連鑄坯在經(jīng)過二輥軋機單道次大壓下量軋制到目標厚度后，完全凝固； 并且軋制時，連鑄坯在機前擺動輥道和二輥軋機之間根據(jù)秒流量原則采用差速軋制策略， 即軋機軋制速度略低于機前夾送輥速度，使得機前坯料處于微堆鋼狀態(tài)，使得連鑄坯軋制時處于三向壓應力狀態(tài)，避免機前坯料受張力而加大內(nèi)裂紋和偏析擴散，從而顯著提高連鑄坯質(zhì)量；
3
當連鑄坯到達軋機前時，二輥軋機開口度擺至能使引錠桿通過高度，機前擺動輥道在抬升液壓缸的作用下，繞著支點向上擺動，脫離固定支撐座，直至機前擺動輥道輥面與二輥軋機的下輥輥面在同一平面時停止。此時，引錠桿便順利通過二輥軋機，進入與軋機下輥輥面標高相同機后運輸輥道，至此完成引錠桿喂入二輥軋機工序；在連鑄坯引錠桿順利通過二輥軋機一定距離后，此時，上輥和下輥已利用引錠桿和連鑄坯頭部低溫段的熱量完成燙輥；完成上下輥的燙輥后，機前高溫計反饋的連鑄坯表面溫度達到預設定的允許軋制溫度后，二輥軋機的上輥在長行程壓下液壓缸的作用下，開始以設定壓下速度帶載壓下；步驟2)壓下到目標厚度，同時同步下降輥道抬升裝置，并通過油壓傳感器實時檢測軋制力是否超限，若軋制力未超限，進入步驟幻，若軋制力超限，進入步驟4)；步驟3)根據(jù)設定軋制曲線穩(wěn)定軋制，同時油壓傳感器實時檢測軋制力是否超限，若軋制力超限，進入步驟4)，若軋制力未超限，繼續(xù)軋制，若軋機在軋制完成后接收到變厚度指令，則進入步驟幻，若軋機在軋制完成后未接收到變厚度指令，則進入步驟6)；步驟4)壓下液壓缸立即快速卸載，并進行調(diào)整至軋制力未超限，返回步驟3)；在開始軋制階段，不會出現(xiàn)軋制力超限情況，當軋制經(jīng)過一定的時間后，需要通過壓下液壓缸內(nèi)位移傳感器實時反饋輥縫(即連鑄坯產(chǎn)品出口厚度)，并通過油壓傳感器實時檢測油壓并換算來判斷軋制力是否超限，在軋制力未超限的前提下，直至壓下到目標厚度，完成該規(guī)格連鑄坯產(chǎn)品軋制，之后進入軋制的穩(wěn)定階段；在此過程中，機前擺動輥道在抬升液壓缸的作用下，繞著擺動支點按照上輥壓下速度通過比例換算同步向下擺動，逐漸回落到固定支撐座，抬升液壓缸處于卸荷狀態(tài)；軋制過程中，一旦油壓傳感器實時檢測軋制力超限，壓下液壓缸立即快卸以保證二輥軋機設備安全，經(jīng)過一段調(diào)整時間后(調(diào)整時間為該連鑄坯產(chǎn)品定尺長度運行時間的倍數(shù)，以保證該段未進行大壓下的連鑄坯可按照厚規(guī)格產(chǎn)品進行定尺切割)，便可按照前述流程重新開始壓下；步驟幻軋機過程機計算變化厚度差，調(diào)整二輥軋機的輥縫達到目標厚度，返回步驟2)；步驟6)軋制結(jié)束。在穩(wěn)定軋制的過程中，上輥在壓下液壓缸作用下壓下至目標厚度，抬升液壓缸處于卸荷狀態(tài)，軋制便進入穩(wěn)定階段。此時，通過工廠調(diào)度系統(tǒng)向二輥軋機發(fā)出變厚度指令后，軋機過程機計算當前產(chǎn)品厚度與待軋產(chǎn)品厚度差，通過調(diào)整壓下液壓缸行程對二輥軋機輥縫進行動態(tài)設定，直至位移傳感器檢測輥縫已達目標厚度，進入穩(wěn)定軋制。在此過程中，機前擺動輥道也需按照前述方法同步擺動，以保證連鑄坯對稱進入二輥軋機，同時減小機前輥道壓力，提高其軸承使用壽命。優(yōu)選地，所述步驟1)中的二輥軋機(1)帶載壓下為全液壓帶載壓下，液芯厚度為 5mm-30mmo 0優(yōu)選地，所述步驟4)中調(diào)整軋制力時設定一調(diào)整時間，該調(diào)整時間為所述連鑄坯定尺長度運行時間的1-2倍。優(yōu)選地，所述步驟6)中二輥軋機的輥縫通過調(diào)整壓下液壓缸的行程動態(tài)設定，并利用位移傳感器檢測輥縫的大小。優(yōu)選地，所述軋輥預熱是利用引錠桿和連鑄坯頭部低溫段的熱量完成。
優(yōu)選地，所述二輥軋機采用單道次輥式大壓下量液芯軋制，壓下量為20% -40%。優(yōu)選地，所述步驟幻中的設定軋制曲線包括定厚度坯軋制曲線和楔形坯軋制曲線。優(yōu)選地，所述設定曲線為楔形坯軋制曲線時，其目標厚度曲線應在連鑄坯品質(zhì)保證壓下量曲線之下。本發(fā)明由于采用了以上技術方案，使之與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和積極效果1)使用本發(fā)明，可以更好地改善連鑄坯內(nèi)在質(zhì)量，連鑄坯完全凝固前有大量預熱， 免除軋制前的再加熱，且液芯部分變形抗力遠小于完全凝固是變形抗力，因而能顯著節(jié)約軋制能耗，大幅節(jié)能。2)使用本發(fā)明，可以利用單一規(guī)格結(jié)晶器生產(chǎn)多厚度規(guī)格連鑄坯產(chǎn)品，并可實現(xiàn)在線調(diào)整厚度規(guī)格。3)使用本發(fā)明，可生產(chǎn)特定要求的楔形坯產(chǎn)品。4)使用本發(fā)明，可以使用大內(nèi)腔結(jié)晶器匹配薄規(guī)格連鑄坯，從而有利傾入式水口插入，提高水口和結(jié)晶器壽命，減輕結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動沖擊，促進保護渣液渣層形成，降低叫住操作難度，減少工序時間，大大提高產(chǎn)量。5)使用本發(fā)明，由于采用普通二輥軋機，設備結(jié)構簡單，投資小，且控制系統(tǒng)簡單，
可靠性高。
以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明作進一步說明。

圖1本發(fā)明的工藝流程圖。圖2本發(fā)明的控制工藝曲線。圖中1-二輥軋機2-壓下液壓缸3-位移傳感器4-油壓傳感器5-墊片6-下輥7-上輥8-機前擺動輥道9-固定支撐座10--抬升液壓缸11-擺動支點12-機后輸送輥
13--機前高溫計14-結(jié)晶輥15-連鑄機16--軋機輥縫17-軋制力18-軋制中心線19--目標厚度20-連鑄坯入口厚度21-引錠桿22--頭部低溫連鑄坯段23-帶載壓下曲線24-連鑄坯運行方向25--楔形坯軋制曲線26-連鑄坯品質(zhì)保證壓下量曲線A-引錠板通過階段B-頭部連鑄坯通過階段C-帶載壓下階段D-穩(wěn)定軋制階段E-連鑄坯品質(zhì)軋制階段F-楔形坯軋制階段一G-楔形坯軋制階段二
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，鋼水澆注入，經(jīng)過結(jié)晶器14和連鑄機15的扇形段和水平段，通過調(diào)節(jié)連鑄機15 二冷段的冷卻強度來調(diào)整連鑄坯的凝固速度，以保證連鑄坯在進入二輥軋機1 時有按照工藝模型設定的液芯厚度。帶液芯的連鑄坯在經(jīng)過二輥軋機1單道次大壓下量軋制到目標厚度后，完全凝固；并且軋制時，連鑄坯在機前擺動輥道8和二輥軋機1之間根據(jù)秒流量原則采用差速軋制策略，使得連鑄坯軋制時處于三向壓應力狀態(tài)，從而顯著提高連鑄坯質(zhì)量。準備軋制階段當連鑄坯到達軋機前，二輥軋機開口度擺至能使引錠桿通過高度， 機前擺動輥道8在抬升液壓缸10的作用下，繞著支點11向上擺動，脫離固定支撐座9，直至機前擺動輥道8輥面與二輥軋機1的下輥6輥面在同一平面時停止。此時，引錠桿便順利通過二輥軋機1，進入與軋機下輥6輥面標高相同機后輸送輥道12，至此完成引錠桿喂入二輥軋機1工序。開始軋制階段在連鑄坯引錠桿順利通過軋機后一定距離后，此時二輥軋機1的上輥7和下輥6已利用引錠桿和連鑄坯頭部低溫段的熱量完成燙輥。當機前高溫計13反饋的連鑄坯表面溫度達到預設定的允許軋制溫度時，二輥軋機1的上輥7在壓下液壓缸2 的作用下，開始以設定壓下速度帶載壓下，通過壓下液壓缸2內(nèi)位移傳感器3實時反饋輥縫，并通過油壓傳感器4實時檢測油壓并換算判斷軋制力是否超限，在軋制力未超限的前提下，直至壓下到目標厚度，完成該規(guī)格連鑄坯產(chǎn)品軋制，之后進入軋制的穩(wěn)定階段。在此過程中，機前擺動輥道8在抬升液壓缸10的作用下，繞著擺動支點11按照上輥7壓下速度通過比例換算同步向下擺動，逐漸回落到固定支撐座9上，抬升液壓缸10處于卸荷狀態(tài)。軋制過程中，一旦油壓傳感器4實時檢測軋制力超限，壓下液壓缸2立即快卸以保證二輥軋機1設備安全。經(jīng)過一倍定尺長度連鑄坯通過軋機時間的調(diào)整后便可按照前述流程重新開始壓下。穩(wěn)定軋制階段上輥7在壓下液壓缸2作用下壓下至目標厚度，抬升液壓缸10處于卸荷狀態(tài)，軋制便進入穩(wěn)定階段。此時，通過工廠調(diào)度系統(tǒng)向二輥軋機1發(fā)出變厚度指定后，軋機過程機計算當前產(chǎn)品厚度與待軋產(chǎn)品厚度差，通過調(diào)整壓下液壓缸2行程對二輥軋機1輥縫進行動態(tài)設定，直至位移傳感器3檢測輥縫已達目標厚度，進入穩(wěn)定軋制。在此過程中，機前擺動輥道8也需按照前述方法同步擺動，以保證連鑄坯對稱進入二輥軋機1。實施例2如圖2所示，該圖為某一規(guī)格常規(guī)連鑄坯產(chǎn)品軋制過程，如圖所示，連鑄坯的軋制軋制也可以分為引錠桿通過階段A、頭部低溫連鑄坯通過階段B個階段、帶載壓下階段C 和穩(wěn)定階段即為穩(wěn)定軋制階段D四個階段。在連鑄機發(fā)出出坯信號后，在引錠桿通過階段A和頭部低溫連鑄坯通過階段B過程中，軋機輥縫16擺至連鑄坯入口厚度20加10毫米位置，待引錠桿21和頭部低溫連鑄坯段22通過軋機后，進入帶載壓下階段C。此時，上輥6和下輥7已經(jīng)利用引錠桿和連鑄坯頭部低溫段的熱量完成燙輥(預熱)工藝，上輥按照設定帶載壓下速度沿著帶載壓下曲線23下壓，在軋制力17未超限前提下，直至壓到目標厚度19，此后進入穩(wěn)定軋制階段D。若在帶載壓下階段C，當軋機輥縫16 未達到目標厚度19，而軋制力17提前達到設定上限值時，為了保證軋機設備安全，便開始以此時輥縫值為新的目標厚度鎖定輥縫，進入穩(wěn)定軋制階段D。在穩(wěn)定軋制階段D，軋機按照鎖定輥縫進行連續(xù)穩(wěn)態(tài)軋制，直至接到下一次動態(tài)調(diào)整輥縫信號。若在穩(wěn)定軋制階段D中，軋制力17超限，軋機壓下液壓缸便開始快卸。經(jīng)過一倍或兩倍定尺長度連鑄坯通過軋機時間的調(diào)整后，重新進入帶載壓下階段C和穩(wěn)定軋制階段 D0穩(wěn)定軋制階段D若是得到變厚度軋制信號，軋機過程機計算當前輥縫16與待軋產(chǎn)品厚度差，通過調(diào)整壓下液壓缸行程對軋機輥縫16進行動態(tài)設定，直至位移傳感器檢測輥縫已達新的目標輥縫后，至此完成動態(tài)調(diào)整輥縫過程，重新進入新產(chǎn)品的穩(wěn)定軋制階段D。楔形坯軋制工藝按照前述工序方式，完成引錠桿通過階段A和頭部低溫連鑄坯通過階段B后，開始帶載壓下，完成連鑄坯品質(zhì)軋制階段E，使壓下量不小于連鑄坯品質(zhì)保證壓下量曲線連鑄坯品質(zhì)保證壓下量26，之后便沿著楔形坯軋制曲線25開始進入楔形坯軋制階段，即當完成連鑄坯品質(zhì)軋制階段E后，目標厚度改變，如圖2的楔形坯軋制階段F 所示，二輥軋機1按照該段線型中的值不斷改變目標厚度，按本發(fā)明的方法，計算厚度差， 實時反饋輥縫，檢測油壓，判斷軋制力是否超限，并通過調(diào)整壓下液壓缸行程對軋機輥縫16 進行動態(tài)設定，直至完成該段線型的軋制。同理，在完成連鑄坯品質(zhì)軋制階段F后，可按相同的方法完成連鑄坯品質(zhì)軋制階段G，實現(xiàn)楔形坯的軋制。楔形坯軋制階段一 F和楔形坯軋制階段二 G為對稱軋制階段，目的是提高金屬收得率，同時簡化液壓缸控制，提高生產(chǎn)效率。之后便沿著楔形坯軋制曲線25重復進行新的楔形坯軋制階段一 F和楔形坯軋制階段二 G直至軋制結(jié)束。楔形坯切割在楔形坯軋制曲線25波峰、波谷位置進行。楔形坯軋制曲線25按照訂單要求、楔形坯尺寸和拉坯速度綜合確定，制定生產(chǎn)計劃時，通過控制入口連鑄坯厚度20 來確保連鑄坯品質(zhì)保證壓下量曲線26線在楔形坯軋制曲線25之上，從而確保楔形坯有良好內(nèi)在質(zhì)量。綜上所述，本發(fā)明由于采用大壓下量不僅對連鑄坯的凝固末端適用性好，可以更好的改善連鑄坯的質(zhì)量，更好的軋制連鑄坯和楔形坯，減少工序時間，大大提高產(chǎn)量，投資小且控制系統(tǒng)簡單，可靠性高，并可以大幅節(jié)能，因而具備良好的推廣及應用前景。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權利要求書范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于包括以下步驟步驟1)提升輥道抬升裝置至輥面與二輥軋機(1)的下輥面平齊，鑄坯進入二輥軋機 (1)，軋輥預熱，機前高溫計(1 反饋連鑄坯表面溫度達到預設定的軋制溫度后，二輥軋機 (1)帶載壓下；步驟幻壓下到目標厚度，同時同步下降輥道抬升裝置，并通過油壓傳感器(4)實時檢測軋制力是否超限，若軋制力未超限，進入步驟幻，若軋制力超限，進入步驟4)；步驟3)根據(jù)設定軋制曲線穩(wěn)定軋制，同時油壓傳感器(4)實時檢測軋制力是否超限， 若軋制力超限，進入步驟4)，若軋制力未超限，繼續(xù)軋制，若軋機在軋制完成后接收到變厚度指令，則進入步驟幻，若軋機在軋制完成后未接收到變厚度指令，則進入步驟6)；步驟4)壓下液壓缸( 立即快速卸載，并進行調(diào)整至軋制力未超限，返回步驟3)；步驟幻軋機過程機計算變化厚度差，調(diào)整二輥軋機(1)的輥縫達到目標厚度，返回步驟2)；步驟6)軋制結(jié)束。
2.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述步驟1)中的二輥軋機(1)帶載壓下為全液壓帶載壓下，液芯厚度為5mm-30mm。
3.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述步驟4)中調(diào)整軋制力時設定一調(diào)整時間，該調(diào)整時間為所述連鑄坯定尺長度運行時間的1-2倍。
4.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述步驟6) 二輥軋機(1)的輥縫通過調(diào)整壓下液壓缸( 的行程動態(tài)調(diào)節(jié)，并利用位移傳感器( 檢測輥縫的大小。
5.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述軋輥預熱是利用引錠桿和連鑄坯頭部低溫段的熱量完成。
6.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述二輥軋機(1)采用單道次輥式大壓下量液芯軋制，壓下量為20% -40%。
7.如權利要求1所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述步驟3)中的設定軋制曲線包括定厚度坯軋制曲線和楔形坯軋制曲線。
8.如權利要求7所述的連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，其特征在于所述設定曲線為楔形坯軋制曲線時，其目標厚度小于連鑄坯品質(zhì)保證壓下量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連鑄機在線調(diào)厚輥式大壓下液芯軋制方法，步驟為二輥軋機帶載壓下；設定目標厚度，實時反饋厚度值并檢測油壓、換算軋制力是否超限，若軋制力未超限，穩(wěn)定軋制至軋制結(jié)束；若軋制力超限，調(diào)整并重新判斷軋制力；若在軋制過程中，目標厚度改變，軋機過程機計算變化厚度差，調(diào)整二輥軋機的輥縫達到目標厚度，并重新判斷軋制力是否超限。本發(fā)明的方法還可以通過改變軋制信號從而改變軋制的目標厚度，軋制楔形坯。因此通過本發(fā)明，不僅可以更好的改善連鑄坯的質(zhì)量，軋制連鑄坯和楔形坯，同時減少工序時間，提高產(chǎn)量，而且設備結(jié)構簡單、投資小、控制簡單、可靠性高，并能大幅節(jié)能，因而具備良好的推廣及應用前景。
文檔編號B21B1/46GK102189102SQ20101011973
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權日2010年3月9日
發(fā)明者張元 , 張 浩, 張長林, 李曉渝, 楊一光, 查顯文, 趙宗波, 閆軍, 馬會文 申請人:中冶東方工程技術有限公司上海分公司