專利名稱：改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可逆軋機(jī)的軋制過程，特別涉及一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法。
背景技術(shù)：
中厚板軋制的成形、展寬階段以及熱軋的粗軋階段都屬于高件軋制，而且通常熱軋粗軋機(jī)和中厚板軋機(jī)都采用可逆軋機(jī)。在軋制過程中，通常希望用盡量少的道次，盡快達(dá)到軋制階段的目標(biāo)厚度。減少軋制時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)主要有兩點(diǎn)，一是提高了產(chǎn)線的軋制生產(chǎn)率；二是減少了軋制過程中的溫度損失，從而可以降低加熱爐出爐溫度，節(jié)約能源。減少道次就需要增加每道次的壓下量，但增加壓下量的限制主要在于咬入條件。依靠回轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間的摩擦力，軋輥將軋件拖入軋輥之間的現(xiàn)象稱為咬入。為使軋件進(jìn)入軋輥之間實(shí)現(xiàn)塑性變形，軋輥對(duì)軋件必須有與軋制力方向相同的水平作用力。在沒有附加外力作用的條件下，為實(shí)現(xiàn)自然咬入，必須是咬入力大于咬入阻力才有可能，否則就會(huì)發(fā)生咬入打滑。在《金屬塑性加工學(xué):軋制理論與工藝》(王廷溥等，北京:冶金工業(yè)出版社，2001.8)的第一篇《軋制理論》的第二節(jié)《實(shí)現(xiàn)軋制過程的條件》(P13-P18)中提到:當(dāng)軋件被軋輥咬入后開始逐漸充填輥縫，在軋件充填輥縫的過程中，軋件前端與軋輥軸心聯(lián)線間的夾角不斷地減小著，當(dāng)軋件完全填充滿輥縫時(shí)，即開始了穩(wěn)定軋制階段。在穩(wěn)定軋制階段的最大允許咬入角比開始咬入時(shí)的最大咬入角要大，相應(yīng)地，兩者允許的壓下量亦不同，穩(wěn)定軋制階段的最大允許的壓下量比咬入時(shí)的最大允許壓下量大數(shù)倍。因此，根據(jù)咬入條件，便可以得出:凡是能提高摩擦系數(shù)的一切因素和降低咬入角的一切因素都有利于咬入。現(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下方法來改善咬入條件，避免咬入打滑:(I)增加軋輥直徑；(2)用外力將軋件強(qiáng)制推入軋輥中；(3)改變軋輥或軋件表面狀態(tài)，以提高摩擦角。但是采用以上方法存在以下問題:(I)增加軋輥直徑，勢(shì)必增加軋機(jī)牌坊尺寸、電機(jī)功率等，會(huì)大幅增加軋機(jī)裝備投資；(2)用外力將軋件強(qiáng)制推入軋輥中，需增加附加推力設(shè)備，目前技術(shù)不成熟可靠；(3)改變軋輥或軋件表面狀態(tài)，會(huì)造成鋼板的表面質(zhì)量下降，易造成擦劃傷。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，避免咬入打滑現(xiàn)象的發(fā)生，可提高首道次以外的其他道次的壓下量，達(dá)到提高生產(chǎn)率及節(jié)能降耗的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，包括以下步驟:
步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個(gè)道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計(jì)算鋼板采用所述道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度；步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.01 1.2倍，按照所述道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70% 95%時(shí)，按所述鋼板尾部壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制；步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，在一個(gè)道次的軋制過程中，當(dāng)鋼板軋制至接近拋鋼時(shí)，增加壓下量，降低軋機(jī)輥縫位置，使得尾部厚度偏薄，當(dāng)下一道次逆向進(jìn)鋼開始軋制時(shí)，則咬鋼時(shí)鋼板的實(shí)際壓下量減小，從而避免了因?yàn)閴合铝窟^大，造成的咬入困難。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中下一道次咬入條件的軋制方法，可以有效避免軋制過程中的咬入打滑，進(jìn)而減少道次數(shù)，節(jié)約軋制時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)率、降低了能耗。



圖1為本發(fā)明改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法的流程圖；圖2為采用本發(fā)明進(jìn)行首道次軋制的示意圖；圖3為采用本發(fā)明進(jìn)行中間道次軋制的示意圖；圖4為采用本發(fā)明進(jìn)行末道次軋制的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1 圖4，圖中I為鋼板，2為軋輥，采用本發(fā)明改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法對(duì)鋼板I進(jìn)行軋制。包括以下步驟:步驟一、道次壓下量及輥縫的設(shè)定(SI)在可逆軋機(jī)上對(duì)鋼板進(jìn)行一個(gè)道次的軋制時(shí)，根據(jù)鋼板進(jìn)行該道次軋制的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定道次壓下量dh及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap，并計(jì)算鋼板采用所述道次壓下量dh及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度length。道次壓下量dh為鋼板的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度的差值?，F(xiàn)有的軋機(jī)上通常都配置有軋機(jī)道次規(guī)程計(jì)算模型，通過該模型可給出道次壓下量dh、其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap,以及該道次軋制完成后的鋼板長(zhǎng)度length。步驟二、鋼板軋制(S2)設(shè)定鋼板進(jìn)鋼后尾部壓下量Clh1為該道次壓下量dh的1.01 1.2倍，并計(jì)算所述尾部壓下量(Ih1對(duì)應(yīng)的棍縫gaPi:gaPi = gap+ (dh^dh)其中，(Ih1:尾部壓下量,單位:mm ^ap1:尾部壓下量(Ih1對(duì)應(yīng)的棍縫,單位:mm ；dh:道次壓下量，單位:mm ；。按照所述道次壓下量dh及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度length的70 % 95 %時(shí),按所述尾部壓下量(Ih1及其對(duì)應(yīng)的輥縫gaPl對(duì)鋼板尾部進(jìn)行軋制，如圖2所示。步驟三、鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制(S3)在完成步驟二的軋制后，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制，如圖3所示。所述逆向進(jìn)鋼是指與步驟二中鋼板進(jìn)行軋制的進(jìn)鋼方向相反的方向進(jìn)鋼。此時(shí)步驟二中的鋼板尾部在本道次中成為鋼板頭部，本道次的鋼板頭部由于上一道次的動(dòng)態(tài)壓尾而變薄了，然后鋼板正常進(jìn)鋼，重復(fù)上述步驟一和步驟二，直到末道次之前的那個(gè)道次。末道次采用常規(guī)軋制方法進(jìn)行軋制，如圖4所示。采用本發(fā)明的軋制方法，最好采用具備液壓壓下裝置和材料位置跟蹤系統(tǒng)的可逆軋機(jī)。液壓壓下裝置是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺絲、螺母來調(diào)整軋輥輥縫的。在這一裝置中，除液壓缸以及與之配套的伺服閥和液壓系統(tǒng)外，還包括檢測(cè)儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。液壓壓下裝置的最大特點(diǎn)是快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高。材料位置跟蹤系統(tǒng)通過設(shè)置熱金屬檢測(cè)器(HMD)、光柵(LD)、激光測(cè)速(SD)等高精度、高靈敏度的檢測(cè)器件和負(fù)載觀測(cè)器(LR)等軟件手段來進(jìn)行鋼板位置的檢測(cè)。鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度的檢測(cè)可通過材料位置跟蹤系統(tǒng)完成。上述液壓壓下裝置和材料位置跟蹤系統(tǒng)目前在較先進(jìn)的中厚板軋機(jī)及熱軋粗軋可逆軋機(jī)中已有采用，因此這里不再詳述。本軋制方法之所以能夠克服軋制過程中下一道次咬入打滑現(xiàn)象，它的基本原理在于咬鋼和穩(wěn)定 軋制過程中的最大允許咬入角的不同，選擇合適的下一道次咬鋼后進(jìn)鋼長(zhǎng)度，也就是確定達(dá)到穩(wěn)定軋制狀態(tài)時(shí)鋼板對(duì)應(yīng)的已軋制長(zhǎng)度。由于在軋制過程中本道次的鋼板尾部為下一道次的鋼板頭部，其在作為鋼板頭部時(shí)為自由端，鋼板在軋制出口為自由延伸的無約束狀態(tài)，軋制變形仍不十分穩(wěn)定，本發(fā)明采用的進(jìn)鋼長(zhǎng)度為本道次軋制完成后的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70 95%后增加壓下量，使鋼板尾部變薄，當(dāng)所述鋼板尾部在下一道次作為鋼板頭部時(shí)，其變薄部分的長(zhǎng)度可以使其進(jìn)行咬鋼時(shí)保證足夠的咬鋼后進(jìn)鋼長(zhǎng)度，軋制變形可保持穩(wěn)定狀態(tài)。確定尾部壓下開始的長(zhǎng)度為預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70 95%的目的是確保本道次剩余的軋制長(zhǎng)度至少要大于下道次的鋼板填充滿輥縫后的長(zhǎng)度，也就是下道次的鋼板在輥縫中有載荷那部分的變形區(qū)長(zhǎng)度，即下道次的軋制的接觸弧長(zhǎng)。又由于本道次的尾部，在逆向進(jìn)鋼后，成為下道次鋼板的頭部，此時(shí)為自由端，鋼板在軋制出口為自由延伸的無約束狀態(tài)，軋制變形仍不十分穩(wěn)定，所以本道次開始尾部壓下的剩余軋制長(zhǎng)度應(yīng)該大于下道次的接觸弧長(zhǎng)的1.5倍以上。然而，在軋鋼實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，由于信息不充分，直接計(jì)算下道次的接觸弧長(zhǎng)是比較困難的，所以采用了對(duì)已軋制的典型規(guī)格鋼板的道次歷史數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)的方法，來確定出了尾部壓下長(zhǎng)度為預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70% 95%這個(gè)范圍。具體統(tǒng)計(jì)方法，如下:對(duì)于已軋制鋼板而言，每個(gè)道次的尺寸、壓下量等信息都是已知的，可以計(jì)算出第1+1道次的接觸弧長(zhǎng)為:clI+l = ^jR-(Cffudh1-Cihltml)其中，clI+1:第1+1道次的軋制的接觸弧長(zhǎng)，單位:mm ;R:軋輥半徑，單位:mm ；dhI+1 第1+1壓下量,單位:mm ^h1 第I壓下量,單位:mm ^hlj tail 第I尾部壓下量,單位:mmD
而第I道次的預(yù)計(jì)長(zhǎng)度Iength1也是已知的。使用統(tǒng)計(jì)軟件分析可以得到下道次接觸弧長(zhǎng)clI+1的1.5倍的I西格瑪水平的值接近為Iength1的I 95%，clI+1的4倍的I西格瑪水平的值接近為Iength1的I 70%。
權(quán)利要求
1.一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個(gè)道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計(jì)算鋼板采用所述道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度； 步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.0l 1.2倍，按照所述道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70% 95%時(shí)，按所述鋼板尾部壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制； 步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，其包括以下步驟步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個(gè)道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計(jì)算鋼板進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度；步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.01～1.2倍，按照所述道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計(jì)長(zhǎng)度的70％～95％時(shí)，按所述鋼板尾部壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制；步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。本發(fā)明可以有效避免軋制過程中的咬入打滑，進(jìn)而減少道次數(shù)，提高了生產(chǎn)率、降低了能耗。
文檔編號(hào)B21B1/32GK103203358SQ20121000915
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者苗雨川, 王全勝, 孔偉 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司