專利名稱：一種改善可逆軋機(jī)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(guò)程，特別涉及一種改善可逆軋機(jī)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(guò)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(guò)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(méi)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(guò)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(guò)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?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下方法來(lái)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(wèn)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(wèn)題，本發(fā)明提供一種改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法，避免咬入打滑現(xiàn)象的發(fā)生，可提高單道次的壓下量，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)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)行一個(gè)道次軋制的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值；
步驟二，設(shè)定鋼板進(jìn)鋼的頭部壓下量為所述道次壓下量的20% 80%，并計(jì)算所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫，按所述頭部壓下量及所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制；步驟三，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度為軋制的接觸弧長(zhǎng)的1.5倍以上時(shí)，軋輥反轉(zhuǎn)，把鋼板退回到軋輥外；步驟四，按步驟一中所述的道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)步驟三中退回到軋輥外的鋼板進(jìn)行軋制。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法，通過(guò)把現(xiàn)有的單道次的一次壓下過(guò)程，分解為頭部咬入小壓下、鋼板退出、正常軋制三個(gè)子過(guò)程，使得鋼板頭部通過(guò)二次壓下，完成本道次的總壓下量，避免了因?yàn)樵葐未螇合铝窟^(guò)大，造成的咬入困難。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法，可以有效避免頭部咬入打滑，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。本發(fā)明對(duì)于可逆軋機(jī)的每個(gè)道次都適用，因此對(duì)于軋制道次數(shù)較少的熱軋粗軋軋機(jī)的效果更明顯。


圖1為本發(fā)明改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法的流程圖；圖2為對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制的示意圖；圖3為對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制后退回到軋輥外的示意圖；圖4為對(duì)圖3中退后的鋼板進(jìn)行軋制的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1 圖4，圖中I為鋼板，2為軋輥，本發(fā)明改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法，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來(lái)設(shè)定道次壓下量dh和其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap。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(guò)該模型可給出道次壓下量dh及對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap。步驟二、頭部軋制(S2)設(shè)定鋼板進(jìn)鋼的頭部壓下量Clh1為道次壓下量dh的20% 80%，并計(jì)算所述頭部壓下量(Ih1對(duì)應(yīng)的棍縫gaPi:gaPi = gap+(dh-dh1)其中，dh1:頭部壓下量,單位:mm :gap1:頭部壓下量dh1對(duì)應(yīng)的棍縫,單位:mm ;dh:道次壓下量，單位:mm ；。按上述頭部壓下量dh1及其對(duì)應(yīng)的輥縫gaPl對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制，如圖2所示。步驟三、頭部軋制后退回到軋輥外(S3)在對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制時(shí)，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度Ien1達(dá)到軋制的接觸弧長(zhǎng)Cl的1.5倍以上時(shí)，軋輥反轉(zhuǎn)，把鋼板退回到軋輥外，如圖3所示。
軋制的接觸弧長(zhǎng)是指軋件(鋼板)和軋輥相接觸的圓弧的水平投影長(zhǎng)度，又稱為變形區(qū)長(zhǎng)度，而接觸弧長(zhǎng)的計(jì)算可以采用通用的計(jì)算公式:cl = ^Rxdh1其中，cl:軋制的接觸弧長(zhǎng),單位:mm ;R:軋棍半徑,單位=Iim^dh1:頭部壓下量,單位:mm0所述當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度Ien1最好是軋制的接觸弧長(zhǎng)cl的1.5 4.0倍。步驟四、按道次壓下量dh和其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap進(jìn)行軋制(S4)軋機(jī)執(zhí)行道次壓下量dh及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap對(duì)退回的鋼板進(jìn)行軋制，此時(shí)鋼板頭部由于第一次咬入而變薄了，然后鋼板正常進(jìn)鋼，完成軋制，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(lái)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(guò)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(lái)進(jìn)行鋼板位置的檢測(cè)。鋼板進(jìn)鋼一定長(zhǎng)度后，使鋼板退回，而鋼板的退出時(shí)機(jī)可通過(guò)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 夠克服咬入打滑現(xiàn)象，它的基本原理在于咬鋼和穩(wěn)定軋制過(guò)程中的最大允許咬入角的不同，選擇合適的咬鋼后進(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?？疾熹摪鍙囊氲椒€(wěn)定軋制的過(guò)程，當(dāng)鋼板全部填充滿輥縫后，作用合力點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角度，即咬入角已經(jīng)變化為最小值，也就是說(shuō)，鋼板咬入長(zhǎng)度至少要大于鋼板填充滿輥縫后的長(zhǎng)度，鋼板在輥縫中有載荷那部分的變形區(qū)長(zhǎng)度，通常稱為接觸弧長(zhǎng)。但鋼板在僅軋制到接觸弧長(zhǎng)的距離時(shí)，由于鋼板頭部為自由端，鋼板在軋制出口為自由延伸的無(wú)約束狀態(tài)，軋制變形仍不十分穩(wěn)定，本發(fā)明采用的第一次咬入時(shí)進(jìn)鋼長(zhǎng)度為接觸弧長(zhǎng)的1.5倍以上，此時(shí)軋制出口段的約束已足夠大，軋制變形可保持穩(wěn)定狀態(tài)。另一方面，考慮到材料跟蹤系統(tǒng)的位置跟蹤誤差，進(jìn)鋼長(zhǎng)度應(yīng)該有一定的富余量，避免材料跟蹤位置超前時(shí)(材料跟蹤計(jì)算的進(jìn)鋼長(zhǎng)度比實(shí)際進(jìn)鋼長(zhǎng)度偏大)，發(fā)生咬鋼后進(jìn)鋼長(zhǎng)度過(guò)小、軋制仍不穩(wěn)定的可能性。
權(quán)利要求
1.一種改善可逆軋機(jī)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)行一個(gè)道次軋制的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值； 步驟二，設(shè)定鋼板進(jìn)鋼的頭部壓下量為所述道次壓下量的20% 80%，并計(jì)算所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫，按所述頭部壓下量及所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制； 步驟三，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度為軋制的接觸弧長(zhǎng)的1.5倍以上時(shí)，軋輥反轉(zhuǎn)，把鋼板退回到軋輥外； 步驟四，按步驟一中所述的道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)步驟三中退回到軋輥外的鋼板進(jìn)行軋制。
2.如權(quán)利要求1所述的改善可逆軋機(jī)咬入條件的軋制方法，其特征在于，所述步驟三中鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度為軋制的接觸弧長(zhǎng)的1.5 4.0倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善可逆軋機(jī)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)行一個(gè)道次軋制的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值；步驟二，設(shè)定鋼板進(jìn)鋼的頭部壓下量為所述道次壓下量的20％～80％，并計(jì)算所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫，按所述頭部壓下量及所述頭部壓下量對(duì)應(yīng)的輥縫對(duì)鋼板頭部進(jìn)行軋制；步驟三，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長(zhǎng)度為軋制的接觸弧長(zhǎng)的1.5倍以上時(shí)，軋輥反轉(zhuǎn)，把鋼板退回到軋輥外；步驟四，按步驟一中所述的道次壓下量及其對(duì)應(yīng)的輥縫設(shè)定值對(duì)步驟三中退回到軋輥外的鋼板進(jìn)行軋制。本發(fā)明可以有效避免頭部咬入打滑，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)B21B1/32GK103203359SQ20121000934
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)明者王全勝, 苗雨川, 張所全 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司