CN101175582B - 用于对粗轧机架里的粗轧带几何形状有目的地施加影响的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在轧制热轧带钢时在轧制运行时有时会在轧制变形区的长度上产生不同大小的每道压下量，这可以归因于轧件硬度的变化、轧制变形区本身的变化或者归因于送出轧件的几何形状。这种不同大小的每道压下量则造成轧制在机架里的侧向偏转和偏移运动并导致移出热轧带的侧面弯曲。为了通过对粗轧带几何形状有目的地施加影响来避免这些误差，按照本发明建议：在至少一个粗轧机架(1)上通过相应的调节装置使粗轧机架(1)里的轧辊动态调整与快速和强有力的在粗轧机架(1)前面和后面的侧向导向(8，9)相互联系起来，从而在一个或多个道次里有目标地，可逆地或连续运行地，将一种弯月形的或楔形的板坯成型为一种直的而且无楔形的粗轧带(5)。
Description
本发明涉及用于在热轧带钢机列或在斯蒂克尔轧机机列里进行热轧的一种方法和装置，其中在一个或多个粗轧机架里将板坯轧成粗轧带。
这样所产生的初轧带应该是直的，也就是说它们只有小的弯月性缺陷而且它们在带宽上应该没有厚度差。粗轧机架的任务不仅要保证得到粗轧制几何形状，而且要有目的地使之改善，这是因为进入机架里的板坯可能就有楔形或弯月形缺陷。首先在第一个道次里可以改变粗轧带几何形状，因为板坯厚度相比于宽度来说还是相对大的并因此可以在轧制变形区里使材料横向流动。
在轧制热轧带时在轧制运行时有时会在轧制变形区的长度上(带宽上)产生不同大小的每道压下量，这些可以归因于轧件硬度的变化、轧制变形区本身的变化或者归因于进入轧件的几何形状。这种不同大小的每道压下量则造成机架里的轧件在侧向偏转和偏移运动并导致输出热轧带的侧面弯曲。
已知有条种不同的方法和装置用来对输出热轧带进行过程调节或者说弯曲校正。
在DE 19704337 A1中为了在通过一个轧制机列时对轧带进行过程调节建议了：至少在一个轧机机架里测量轧带相对于轧机机列中心线的位置并应用测量值使轧制力在这机架的轧辊的纵向方向上调节分布在所希望的名义位置上。通过这种措施很接近地实现了轧带相对于轧机机列中心线的对称布置，当然有可能产生有楔形的轧带。
阻止轧带发生侧向弯曲的另一种方法，在DE 43 10 547 C2中作了说明，此时使轧带连续地运动经过一个粗轧机列，该机列具有一个轧边装置用于按宽度施加影响并且具有一个水平的机制装置用于对厚度施加影响，这方法是侧面在轧带旁设有液压可调的侧向导向，这导向布置在轧边装置的前面或后面并且控制已轧板坯的侧向移动并且可以通过交替地使侧面导向间距变小而使轧带无妨碍地进入和输出。
由DE 3 116 278 C2已知有一种尤其在精轧时用于控制轧带运行位置的装置，在此装置中布置在轧带旁的导向板具有弯曲横梁，这梁带有导向滚子，这些滚子侧面被压向轧带。这些滚子的位置调节通过一种压力调节而重叠，后者在出现有超过预先规定的名义值的冲击力时引起导向板或者说导向滚子在开启方向上的移动。
基于这种已知的现有技术本发明的任务是：在通常的热轧带机列或在斯蒂克尔轧机机列里进行热轧时对粗轧带几何形状施加有目标的影响，其目的是生产出没有厚度差和没有侧而弯曲的直的粗轧带。
所提出的任务方法方面用权利要求1所述特征如下来解决：为了对粗轧带几何形状有目的地施加影响，在至少一个粗轧机架上通过相应的调节装置使粗轧机架里的动态调整与在粗轧机架前面和后面的快速和强有力的侧向导向相互联系起来，从而在一个或多个道次里有目标地，逆向地或连续运行地将一种弯月形的或楔形的板坯成型为一种直的并且无楔形的粗轧带。有利的设计方案在从属权利要求中作了说明。
按照本发明借助于在水平机架里的调整和二个可调整的在机架前面和后面的侧向导向装置实现对粗轧带几何形状的作用影响。在水平机架上的调整用于保证在带宽上保证恒定的带厚(没有厚度差)。调整为此用以前不曾用于粗轧机架的摆动调节装置RAC(辊子调直控制)来调节，从而使辊隙即使在以轧带出发的干扰时也保持平行。干扰参数首先是在带宽上的进入带的厚度差、在带宽上的温差异、轧带在辊隙里的偏心位置和在进入侧以及输出侧在带宽上拉力不均匀的分布。
摆动调节的原理在于：测量力差并通过摆动调节装置计算摆动值。该值然后分别以一半作为附加名义值用于轧机机架的驱动侧和操纵侧的分开的位置调节。然后相应地通过液压缸来调整压紧力。摆动调节从原理上补偿了由于力差而产生的机架横向伸长。
侧面导向装置的任务是防止轧带发生弯曲或扭转(形成月牙缺陷)。为此使侧面导向装置在每一侧都保持平行并与机架中心保持等距。一个侧面导向装置的对置导板的同步移动可以机械地实现并用电的或液压的驱动来实现调整。对于此处所述的按照本发明的方法最适合的是液压驱动的侧面导向装置，因为液压驱动动态性好而且花费不大且除了位置调节之外也可以实现力调节，以便使轧带保持直。位置调节使侧面导向装置保持一个间距，该间距略大于带宽并且例如在进入侧上为带宽加上10mm，而在输出侧上为带宽加入40mm。
在这位置调节上叠加一个力调节，此力调节防止侧面导向装置发生过载并且使侧面导向装置以一个确定的力压向轧带。若侧面导向装置想要偏离，那么位置监测装置就提高力的名义值。
通过按照本发明的这种调整系统和调节装置的共同作用可以将一种弯月形或楔形的板坯成型为直的、无楔形的粗轧带。如果例如一个直的具有厚度差的板坯进入粗轧机架里，那么通过强制保持平行的辊隙就产生一种无楔形的输出的粗轧带。强制实现的轮廓变化导致了：轧带在一个方向上成弯月形输出而且轧带在进入侧想旋转到这个方向上。侧面导向装置阻碍了这些运动，其中产生了反作用力，它对着侧面导向装置起作用。同时在轧带里产生在带宽上的拉力，这些拉力作用于辊隙并在轧制变形区里产生横交于轧制方向的材料流动。这种材料流动只是对于一种相应厚的轧件才能发生，因此它其实才可以实现对预轧带几何形状的按照本发明的影响。
为了阻止在极端的几何形状误差时调整系统发生过载更可以使几何形状的变化分配于多个道次上，按照本发明可以使调节与轧辊和侧面导向装置的调整相互耦联起来。为了实现耦联如下进行：
·根据侧面导向装置的当前的压力或当前的位置设定轧制力差的参照值或者最大摆动值或
·根据摆动的当前的轧制力差或位置差设定侧面导向装置的位置名义值或力名义值。
本发明的其它细节和优点以下在简图中所示的实施例中详细加以说明。附图所示为：
图1：轧辊调整的调节简图(摆动调节装置RAC)
图2：一个粗轧机架的俯视图
图3：侧面导向的调节简图；
图4：图1和图3的调节简图的联系；
图5：轧辊调整和侧向导向的耦联。
图1中表示了按照本发明的调节系统的联系的一部分，它涉及粗轧机架水平轧辊的轧辊调整，也就是一种摆动调节装置RAC的调节略图。在这于一个前视图中用工作辊2、支承辊3和板坯4所表示的粗轧机架1中在驱动侧AS和在操纵侧BS上借助于布置在上部支承轧辊3的轴承上的液压缸15施加油缸力FCAS，FCBS，并连续地测量在轧制过程中引起的在支承辊下部轴承支承面上的力。由所得的力的测量值FLCAS和FLCBS求出轧制力差ΔFLC并使之与轧制力差的一个参照值ΔFREF一起输送给摆动调节装置RAC 20并在这里算出一个参照的摆动值ΔSRAC。该摆动值ΔSRAC分出一半作为附加名义值与参照位置SREF一起应用于上部支承辊3的驱动侧AS和操纵侧BS的分开的位置调节装置25，其中调整则侧面作用于液压缸15上。
在图2和3中表示了按照本发明的调节系统联系的另一个部分，也就是侧面导向装置8，9的调节装置，这种侧面导向装置侧面布置在轧带旁边作为粗轧机架1的一部分。图2表示了具有支承辊3和工作辊2的一个粗轧机架的俯视图。从轧制方向7出发在轧辊2，3前面在进入辊道16上布置有相互对置布置的侧面导向装置8，具有布置在粗轧机架1的驱动侧AS上的具有液压驱动装置的调整装置18。此调整装置18，如在图3简图中可见的那样，由一个共同的液压机组11(液压泵)、活塞油缸单元12、控制阀13以及各种不同的液压管路10组成。此外设有测量仪用来测定活塞位置14和测定液压压力19。为使板坯更容易进入并在机架中心上对中，侧面导向装置8的间距在其前端处成楔形加大。
在轧辊2，3后面在输出辊道17上(图2)同样也布置了相互对置的侧面导向装置9，其相互的间距相应地匹配于改变了的带宽(这种变化在图上未示出)。按照本发明所用的调节简图按照用于在图2中所示的侧面导向装置9的图3加以详细说明。用测量仪14得出的当前活塞位置被输入一个位置计算机30里，以及用测量仪19所得出的当前压力被输入一个力计算机40。那里所得的位置当前值SSACT被送入位置调节装置35里，而压力的当前位置FSACT被送入力调节装置45里。用这些规定的位置参照值SSREF和液压压力参照值FSREF求出要进行调节的位置和力并通过控制阀13传输至活塞油缸单元12上。
在图4中表示了二个按照本发明同时进行的调节的作用简图。在轧制方向7上进入轧机机架里的板坯4(轧机机架只用工作辊2表示出)包含一个在板坯宽度上用h0标出的楔形厚度截面，它具有向着驱动侧AS增加的厚度。通过轧制过程消除了楔形的厚度截面并形成一个厚度截面h1的粗轧带。此处由工作辊2所要施加的轧制力FWAS在驱动侧要大于在操纵侧的轧制力FWBS，因而在箭头方向6上从驱动侧向着操纵侧形成一种材料横向流动。
为了在消除楔形厚度截面时阻止进入的板坯4发生侧向扭转和粗轧带5产生月牙形缺陷，通过侧面导向装置8侧面支撑住进入的板坯4并通过侧面导向装置9侧面支撑住输出的粗轧带5。
在轧机机架前面和后面的支撑力F1和F2作为反作用在进入的板坯4里产生拉应力(Zugprofil)σ0，在输出的粗轧带5里产生拉应力σ1。这些拉应力σ0，σ1作用于轧制变形区上并可以使材料发生横向流动6，这种流动可以用来校正板坯的几何形状误差。
在图5中简略表示了前面所述的方案，就是使辊子的调整与侧面导向装置实现按照本发明的耦联，其目的是限制调整系统的载荷并将对板坯几何形状的校正分配于多个道次上。
这里表示了一个耦联调节单元50，其中特征在于相应的方向箭头，轧机机架的以下方面的当前值输入这单元50：
-轧制力差ΔFLC
-摆动值差的位置差ΔSRAC
-侧面导向装置的位置SSACT
-侧面导向装置的压力FSACT
而同样也以相应的方向箭头为特征，用在随后的机架上的设定值，从耦联调节单元取出，即：
-轧制力差的参照值ΔFREF
-最大的摆值ΔSRACMAX
-侧面导向装置的位置参照值SSREF
-侧面导向装置的力参照值FSREF。
本发明并不限于所示的实施例，而是例如根据所应用的粗轧机架的或用于侧面导向装置的驱动装置的结构型式而可以变化，如果按照本发明的将轧辊的摆动调节装置与侧面导向装置的机械调整联系的措施对于轧件来说还是作为基础的话。
附图标记列表
轧机机座
AS 轧辊驱动侧
BS 轧辊操纵侧
1 粗轧机架
2 工作辊
3 支撑辊
4 板坯
5 粗轧带
7 轧制方向
8 进入侧的侧面导向装置
9 输出侧的侧面导向装置
10 液压管路
11 液压机组
12 用于侧面导向装置的活塞-油缸单元
13 控制阀
14 用于活塞位置的测量仪
15 用于摆动调节的液压缸
16 输入辊道
17 输出辊道
18 侧面导向装置的调整装置
19 液压压力测量仪
20 摆动调节装置RAC(Roll Alignment
Control)
25 用于摆动调节的位置调节装置
30 用于侧面导向装置的位置计算机
35 用于侧面导向装置的位置调节装置
40 用于侧面导向装置的力-计算机
45 用于侧面导向装置的力调节装置
50 耦联调节单元
轧带性能
6 横向流动方向
h0 输入的厚度截面
h1 输出的厚度截面
σ0 输入的拉应力
σ1 输出的拉应力
位置
SREF 参照位置
SSREF 位置参照值
SSACT 侧面导向装置的当前位置
ΔSRAC 参照摆动值
ΔSRACMAX 最大摆动值
力
FLCAS 测得的力，驱动侧
FLCBS 测得的力，操纵侧
FCAS 油缸力，驱动侧
FCBS 油缸力，操纵侧
ΔFLC 轧制力差
ΔFREF 轧制力差的参照值
FSREF 侧面导向装置的力参照值
FSACT 侧面导向装置的当前的压力
FWAS 每个驱动侧的轧制力
FWBS 每个操纵侧的轧制力
F1，F2 作用在侧面导向装置上的力
Claims (9)
1.用于在热轧带钢机列或在斯蒂克尔轧机机列里进行热轧的方法，其中在一个或多个粗轧机架(1)里将板坯(4)轧制成粗轧带(5)，其特征在于，为了对粗轧带几何形状有目的地施加影响，在至少一个粗轧机架(1)上通过相应的调节装置(20，25，35，45)使粗轧机架(1)里的动态调整与在粗轧机架(1)前面和后面的快速而强有力的侧面导向装置(8，9)相互联系起来，从而在一个或多个道次里有目标地，逆向地或连续运行地将弯月形的或楔形的板坯(4)成型为一种直的而且无楔形的粗轧带(5)，其中动态调整借助于摆动调节装置RAC(20)来进行，其中由测得的轧制力差(ΔFLC)和轧制力差的参照值(ΔFREF)考虑到最大摆动值(ΔSRACMAX)算出参照摆动值(ΔSRAC)并且将其各分一半作为附加名义值与参照位置(SREF)一起应用于粗轧机架(1)的驱动侧(AS)和操纵侧(BS)的分开的用于摆动调节的第一位置调节装置(25)，其中侧面导向装置(8，9)通过驱动装置，在每一侧都与机架中心保持平行并保持相同距离，其中除进行用于使得侧面导向装置(8，9)相对于轧带保持一个间距的位置调节之外，也进行用于使得侧面导向装置(8，9)确定地压向轧带的力调节。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，对用于使得侧面导向装置相对于轧带保持一个间距的侧面导向装置(8，9)进行位置调节，因此侧面导向装置(8，9)的侧向间距不同地略大于带宽。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过力调节装置(45)使侧面导向装置(8，9)以确定的力(F1，F2)侧面压向板坯(4)或者说粗轧带(5)并防止过载。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，在侧面导向装置(8，9)可能有偏离时通过位置监测相应地提高力调节装置(45)的力的名义值(FSACT)。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，摆动调节装置RAC(20)与侧面导向装置(8，9)的位置和力调节装置(35，45)相互耦联，因此在输入粗轧机架(1)里的轧件有极端的几何形状误差时可以通过多个道次实现所希望的几何形状的改变。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，摆动调节装置RAC被构造用于进行辊子调直控制。
7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动装置为液压驱动装置。
8.按权利要求2所述的方法，其特征在于，侧面导向装置(8，9)的间距在进入侧为带宽加10mm，在输出侧为带宽加40mm。
9.用于在一种通常的热轧带机列里或在斯蒂克尔轧机机列里进行热轧的装置，其中在一个或多个粗轧机架(1)里将板坯(4)轧制成粗轧带(5)，用于实施按权利要求1至8中之一或多项所述的方法，其特征在于，设有至少一个粗轧机架(1)，它有摆动调节装置RAC(20)和液压可调整的侧面导向装置(8，9)，它们通过测量和调节技术相互联系起来，从而在一个或多个道次里有目标地，逆向地或连续运行地将弯形或楔形的板坯(4)成型为一种直的而且无楔形的粗轧带(5)，其中液压可调的侧面导向装置(8，9)与位置调节装置(35)和力调节装置(45)作用连接。
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