CN101646507B

CN101646507B - 清洁轧钢机轧辊的方法和相应的装置

Info

Publication number: CN101646507B
Application number: CN2007800526208A
Authority: CN
Inventors: T·卡西亚托尔; L·弗齐尔
Original assignee: Siemens VAI Metals Technologies SAS
Current assignee: Clem Ag
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: WO2008129141A1; ES2410087T3; KR20090122996A; CN101646507A; PL2134480T3; FR2915118B1; DK2134480T3; EP2134480A1; FR2915118A1; EP2134480B1; KR101115134B1; BRPI0721581A2

Abstract

本发明涉及轧钢机的轧辊(2)的清洁方法，该方法包括清洁步骤，在该清洁步骤期间，管在按照清洁速度平行于轧辊的轴线移动时以清洁状态工作。该方法本质上的特征在于其还包括确定步骤，在该确定步骤期间在轧辊(2)上确定由工作起始位置和工作结束位置限定边界的至少一个工作区域，且清洁步骤被限制在工作区域上。有利的是，该方法包括运输步骤，在该运输步骤期间，以不同于清洁状态的状态工作的管平行于轧辊的轴线从工作结束位置开始移动，和/或直至工作起始位置。

Description

清洁轧钢机轧辊的方法和相应的装置

技术领域

本发明涉及在连续电镀线的出口处通过高压喷射实施的对轧钢机(尤其是表皮光轧机)的轧辊的清洁。

背景技术

表皮光轧机包括一对支承轧辊，在这对支承轧辊上面支承着一对工作轧辊，在这对工作轧辊之间轧制电镀带。

当电镀带在工作轧辊之间通过时，来自电镀带表面的一些锌微粒会在工作轧辊上聚集，工作轧辊还会将这些锌微粒转移到支承轧辊上。

因此，这些微粒会在轧辊每次旋转时印在带的覆盖层上，并且会充分改变表面质量，使得产品变得无法出售或者需要被降级。此外，在一些表皮光轧机上，需要确保用水和润滑剂的乳状液对工作轧辊的间隙进行润滑，以减少对牵引和给定延伸的应力。这通常导致在工作轧辊上在不与带接触的区域中沉积油污。

并且当更换具有更大带宽度的待轧制产品时，此油污沉积会在新带的两个边缘上表现得有害，且导致带的视觉外观瑕疵。

为了弥补这些不足，已知文献JP 9262607，其中实施了通过在压力下喷雾清洁剂流体的轧辊机械清洁装置。然而，这些装置需要低压及宽射流的喷雾管，这些喷雾管即使由于所喷液体的清洁效果而对去除润滑产品的涂覆物的油污表现得有效，但其对于消除粘附的微粒(尤其是锌微粒)无效。

已知具有狭窄射流和高能量的其他类型的喷雾管。这些喷雾管一方面需要精确调节该管和要清洁的轧辊之间的距离，从而适合所采用的不同工作轧辊的直径，另一方面为了使射流沿轧辊具有冲击覆盖，适宜的是或者建造大量的喷雾管(这在成本和机械复杂性方面是不合理的)，或者建造装配在移动喷嘴上的喷雾管。

专利EP 0995504描述了一种包括移动喷嘴的清洁装置，这些移动喷嘴能够沿轧辊(即平行于轧辊的旋转轴线)移动。这种布置必须使喷嘴的移动速度根据射流的冲击宽度而与轧辊的旋转速度达成完美的配合。

但是，考虑到射流相对小的冲击尺寸，需要使一个或多个清洁喷嘴的移动速度相对慢，以便确保射流冲击的良好覆盖。

因此这样的解决方案是耗时且消耗清洁产品的。

发明内容

本发明提出一种解决方案，其允许优化对喷雾装置的利用，以减少流体的消耗——从而减少废弃物——并防止浪费时间。

以这种装置为目标，根据其首要目标之一，本发明涉及清洁轧钢机的轧辊的方法，该方法包括清洁步骤，在该清洁步骤期间管在按清洁速度平行于轧辊的轴线移动时以清洁状态起作用。

根据本发明，该方法本质上特征在于其还包括确定步骤，在该步骤期间在轧辊上确定至少一个工作区域，该工作区域由工作起始位置和工作结束位置限定范围，并且清洁步骤被限于该工作区域。

根据其另外的目标之一，本发明还涉及清洁轧钢机的至少一个轧辊的装置，该装置能够实施根据本发明的方法。该装置包括：

-清洁管，其构造成用来在压力下将清洁产品施加到待清洁的轧辊上，以及

-用来移动该管的装置。

根据本发明，该装置本质上特征在于其还包括：

-用于确定由工作起始位置和工作结束位置限定范围的至少一个工作区域的装置，以及

-用于将清洁步骤限定在该工作区域中的装置。

由于本发明，不需要沿待清洁的轧辊的母线(génératrice)放置一个或多个喷嘴，通过选择一个或多个清洁区域，清洁可以是选择性的。

附图说明

通过以说明性且非限制性的示例的方式给出的以下描述，并参考附图，本发明的其他特征和优点将变得更加显而易见，附图中：

-图1示出了根据本发明的装置的一个实施例的横截面，

-图2a示出了根据本发明的轴向调整装置的一个实施例，

-图2b示出了根据图2A的轴线XX的截面，

-图3A示出了对于一个喷嘴和两个工作区域的工作位置和停止位置，

-图3B示出了对于两个喷嘴和两个工作区域的工作位置和停止位置，

-图3C示出了对于一个喷嘴和一个工作区域的工作位置和停止位置，以及

-图4示出了根据本发明的装置的另一个实施例。

具体实施方式

参考图1，待轧制的金属带1在表皮光轧机的工作轧辊2a，2b之间通过。这些工作轧辊本身由支承轧辊3A，3B支承。

根据本发明的装置包括清洁管61，该管安装在喷嘴上，并且构造成用于在压力下将清洁产品施加在待清洁的轧辊上。

提供至少一个管来清洁至少一个轧辊，使得一个管能够清洁多个轧辊以及多个管清洁一个单独的轧辊。

各喷嘴装备至少一个管，在特定情况下，装备各自单独的管。

因此，在一个实施例中(图1，图3A)，至少一个喷嘴6a确保上工作轧辊2a的清洁，而至少一个喷嘴6b确保下工作轧辊2b的清洁。对于某些应用，可提供至少一个喷嘴7a来确保上支承轧辊3A的清洁，同样，可提供至少另一个喷嘴7b来确保下支承轧辊3B的清洁。

在另一个实施例中(图3B)，可通过多个喷嘴(在特定情况下为两个)来清洁至少一个轧辊(或每个轧辊)。

本发明主要旨在清洁至少其中一个工作轧辊。

用于清洁至少其中一个工作轧辊的喷嘴6a，6b包括清洁管61，以及由柔性管路63供应清洁产品的主体62，在特定情况下该清洁产品为加压流体。主体62由轴向调整装置64支承，该轴向调整装置自身由用于移动管的机构支撑，在特定情况下该机构为平移装置65。

图2A和2B中示出了轴向调整装置64的一个示例，在这些附图中平移和旋转运动由宽箭头图示。

轴向调整装置64包括支撑件641，该支撑件641安装成在平移装置65的滑块652上枢转，以允许调整喷嘴6a，6b相对于轧辊2a，2b的倾斜角α。

支撑件641相对于滑块652的枢转可以例如使用伺服马达而机动化。因此在此实施例中可以仅使用两个枢转的喷嘴，各喷嘴各自确保一个工作轧辊2的清洁，并从而确保一个支承轧辊3的清洁。第一控制构件643确保适应轧辊的直径。

在支撑件641上安装了另一个滑块642，该滑块642能够在第一控制构件643的作用下平行于喷嘴6a，6b的轴线移动，第一控制构件643能够将管61的相对位置控制在离工作轧辊2a，2b的表面21的所需距离上。

滑块652的移动可用如图2A所示的皮带系统实现，或者链系统，或者还可以用滚珠蜗杆系统。驱动有利地由伺服马达保证。滑块652是由小滑轮在横梁651上引导的滑架。

平移装置65包括固定在表皮光轧机的底架上的横梁651，和能够在第二控制构件653的作用下平行于轧辊2a，2b的纵向轴线移动的滑块652，第二控制构件653能够确保轴向调整装置64的移动，轴向调整装置64平行于工作轧辊2a，2b的轴线支撑喷嘴6a，6b。

在一个未示出的实施例中，第一控制构件643和第二控制构件653是相同的。

优选的是，管按照第一速度平行于待清洁的轧辊的旋转轴线做平移运动，必要时做来回运动。以本身已知的方式，该第一速度服从于至少其中一个以下参数：待清洁的轧辊的直径，所述轧辊的旋转速度，以及由管喷射在所述轧辊上的射流的冲击宽度。清洁期间对该速度的控制例如由控制构件653实施。

根据工作轧辊的已知直径和喷嘴6a，6b相对于轧辊2a，2b的倾斜角α(图1)，轴向调整装置64的控制构件643将管61定位在离工作轧辊2a，2b的表面21所需距离处。

允许调整管相对于轧辊的表面的位置的控制构件643可由液压或气压千斤顶致动，并且还可以装备位置探测器，或者备选地，该控制构件643可由驱动轮和滚珠蜗杆机构、齿条机构或者甚至皮带机构的伺服马达致动。

根据工作轧辊2a，2b的旋转速度，平移装置65的控制构件653以所需速度移动管61，并被沿工作轧辊2a，2b的表面21控制，以在轧辊旋转时确保清洁射流冲击的最优覆盖，以便轧辊的待清洁的整个表面均被覆盖。

这样确定清洁状态，或者工作状态，其中管以给定的清洁速度移动，并以给定的清洁压力和给定的清洁流量喷射清洁流体。

本发明还包括用于确定在待清洁的轧辊上由工作起始位置和工作结束位置限定范围的至少一个工作区域的装置，以及用于将清洁步骤限制在所述工作区域中的装置。

根据本发明，一个轧辊可包括多个工作区域。

用于确定至少一个工作区域的装置为光学装置，其配置成用于获得轧辊和/或带的至少一个图像。

各工作区域可包括覆盖区域R。

在图1所示的实施例中，光学装置包括至少一个摄像机8a，8b，8c，8d，其图像传送至位于轧钢机的控制室中的控制屏幕上。

操作员从而可以对传送的图像进行评估并对每个工作区域确定工作起始位置和工作结束位置。

在另一个实施例中，工作区域的确定由表面瑕疵探测系统10a，10b(图4)自动实施。

照明装置101在表皮光轧机的出口处照亮覆层带1。高分辨率的CCD摄像机102获取从该处走过的带的图像。这些装置例如在专利申请EP 0974833中是已知的。由CCD摄像机102获得图像被传送到过滤单元103，该过滤单元的功能是消除由于光阑阻和照度的不均衡导致的变形。

过滤的图像随后被在灰度等级或轮廓探测型图像处理单元104中进行处理，该图像处理单元允许明显地显示出被认为是“怀疑区域”的对比度更明显的区域，即可能包含待清洁的微粒。

有利的是根据本发明，为了区分不同形态的瑕疵，不是必须要使用形态分析的精密模型。

在备选的或者可结合的且未显示的另一个实施例中，轧辊的清洁度由测量所述轧辊的表面轮廓的步骤确定。

为此，根据本发明的装置包括用来确定至少一个待清洁区域的装置，用于确定至少一个待清洁区域的所述装置包括用激光层或激光束通过三角测量法来测量所述轧辊的表面轮廓的装置，主体上异物(锌微粒，润滑产物......)的粘附被测量为所测量轮廓的变化。

MICRO EPSILON公司的产品scanCONTROL 2800被引用为用于表面轮廓测量的商业基准。

将激光线投射在待清洁的轧辊的表面上。返回的光学效果重现从此激光线反射到摄像机的矩阵(在特定情况下为CMOS)上的光。控制器由摄像机的图像不仅计算距离信息(z轴线)，还计算沿激光线的实际位置(x轴线)，并在二维坐标系统中发布这两个结果。

通过沿轧辊的传感器的移动而获得3维的描绘。

可将通过激光束或激光层进行三角测量的传感器安装在喷嘴支撑件62上。该传感器通过滑块652在导轨651上的高速移动而扫过旋转的轧辊的表面，并将用作参考的待清洁的油污区域的位置信息传送给滑块652的移动编码器。

束的尺寸为例如1到150mm，且优选为10到100mm之间。

有利的是，根据本发明的装置还包括鼓风装置，在特定情况下为压缩空气鼓风管，其与用于确定至少一个待清洁区域的所述装置配合，以便吹干待分析的轧辊的表面。

有利的是，封盖允许在清洁步骤期间保护三角测量的窗口。

瑕疵的目视检测或自动检测允许确定工作区域20，21或待清洁区域10，11，12的边界。

工作区域20，21，22包括工作起始位置，在特定情况下：

-图3A中为B和D，

-图3B中为B和B’，以及

-图3C中为I，

以及工作结束位置，在特定情况下且分别是：

-图3A中为C和E，

-图3B中为C和C’，以及

-图3C中为J，

工作区域包括待清洁区域，该区域可能被一个或两个覆盖区域R加大。

待清洁区域10，11(图3A，3B，3C的剖面线区域)由待清洁区域的起始位置限定边界，特定情况下为：

-图3A中为B和G，

-图3B中为B和B’，以及

-图3C中为K，

以及待清洁区域的结束位置，在特定情况下且分别是：

-图3A中为F和E，

-图3B中为F和F’，以及

-图3C中为L。

例如：

位置A代表对于第一喷嘴6的停止位置(图3A，3B，3C)，而位置A’代表对于第二喷嘴6′的停止位置(图3B)。

图3A示出了一个实施例，其中清洁步骤通过单独的喷嘴6实施。轧辊2包括待清洁的第一区域10和待清洁的第二区域11。在此示例中，待清洁的区域对应于不与轧制带1接触的轧辊2的末端，且分别在待清洁的区域上限定第一工作区域20和第二工作区域21，这两个区域各包括在特定情况下尺寸相同的覆盖区域R。

图3B示出了图3A的一个变型，其中待清洁的区域相同，且限定了相同的工作区域，但清洁分别通过第一喷嘴6和第二喷嘴6’实施。对于第二喷嘴6’图3B的位置A′，B′，C’和位置A，B，C是对称的。在未示出的一个实施例中，停止位置A和A’可位于轧辊2的同一侧。

图3C示出了一个实施例，其中清洁步骤通过单独的喷嘴6实施。轧辊2包括对应于轧制带1的表面的待清洁区域12。限定工作区域22，其在特定情况下包括第一和第二覆盖区域R，这些覆盖区域位于轧制带1的宽的各个末端处。典型地，为了示出该实施方式，优选地将清洁管定位于停止位置A上。

在运输步骤中，管平行于轧辊的轴线从工作结束位置开始移动，并且/或者直至工作起始位置。

在特定情况下：

-直至工作起始位置，即从停止位置A直至位置B(图3A，3B)，

-从另一个工作区域的工作起始位置，即从位置C直至位置D，图3A，

-和/或直至停止位置，即从工作区域的工作结束位置，例如从位置E直至位置A(图3A)，或者从位置C直至位置A(图3B)，以及从位置C直至位置A’(图3B)，以及从位置J(图3C)直至位置A。

由于本发明，一旦确定了工作区域，则清洁步骤可限制在此工作区域中。

限制由于运输步骤而实施，在该步骤期间，管以不同于清洁状态的状态工作，且平行于轧辊的轴线从工作结束位置开始移动，和/或直至工作起始位置。

在此运输步骤中，管以不同于清洁状态的状态工作。

工作状态其特征在于至少一个以下参数：移动速度，由管供应的流量，以及管的出口处清洁流体的压力。在一个实施例中，在运输步骤期间，管在所述工作区域之外的移动以不同于第一速度(称为清洁速度)的第二速度(称为运输速度)实施，在特定情况下第二速度大于第一速度。

有利的是，第二速度不从属于轧辊的旋转速度，且最优选地取决于用来移动管的装置。

在一个实施例中，在运输步骤期间，输送的流量(即单位时间由管输送的清洁产品的量)不同于清洁步骤期间的清洁流量，在特定情况下小于清洁步骤期间的清洁流量。

在一个实施例中，在管的运输步骤期间，清洁产品不同于第一压力(清洁压力)的第二压力下施加到待清洁的轧辊上，在特定情况下该第二压力小于第一压力，甚至为零压力(清洁产品的供应被切断)。例如，根据带1的已知宽度，轴向调整装置65的控制构件653以最大速度沿工作轧辊2a，2b的表面定位管61，以便正好在所需的点处开始和停止清洁。

在图3A的示例中，喷嘴6以最大速度从其停止位置A移向干燥的乳状液沉积9a的清洁起始位置B，该清洁起始位置B对应于轧辊台的边缘，而后确保了以受控的清洁速度从B向C清洁，之后以最大速度将其自身定位在第二干燥的乳状液沉积的起始点D处，随后确保以受控的清洁速度从D向E清洁，并最后以最大速度返回到停止位置A。覆盖R允许调整工作区域。

在图3B的示例中，设置两个喷嘴6，6’，这两个喷嘴均以最大速度从其停止位置A，A’向各自的干燥的乳状液沉积的工作起始位置B，B’前进，而后确保了以受控的速度从B和B’各自向C和C’进行清洁，并以最大速度返回它们各自的停止位置A，A’。

在图3C的示例中，喷嘴6以最大速度从其停止位置A向其工作起始位置I前进，而后确保了以受控的速度从I向J进行清洁，从而清洁由带1粘附的锌微粒，随后以最大速度向其停止位置A返回。在此示例中，工作区域22包括位于上游的第一覆盖区域和位于下游的第二覆盖区域，该第一覆盖区域从工作起始位置I延伸至待清洁区域的起始位置区域，该第二覆盖区域从待清洁区域的结束位置区域延伸至工作结束位置J。

控制单元105在怀疑区域刚出现时(工作区域中的清洁状态以及工作区域外不同的状态)通过必要时在工作区域内向怀疑区域的轮廓增加覆盖R而确定待清洁区域的起点和终点，并向控制构件653传输移动命令。

备选地，一旦出现怀疑区域，控制单元105即向控制构件653传输移动命令(工作区域中的清洁状态和工作区域之外不同的状态)，这使得根据情况确保了轧辊的整个宽度的清洁，或者对应于该宽度的由一个或多个覆盖R增大的与带接触的单个宽度的清洁，或者还有由覆盖R增大的不与带接触的轧辊的末端的单独部分的清洁(图3A，3B，3C)。

清洁操作的启动可自动或手动地实施。

本发明不限于以上描述的实施例。其它的变型也是可能的，例如：

在图1的实施例中，可使用喷嘴7a，7b以同样清洁支承轧辊。在这种情况下，它们可以和喷嘴6a，6b固定在同一个滑块652上。尽管支承轧辊3A，3B改变得不如工作轧辊2a，2b频繁，并且不一定需要调整喷嘴71和轧辊的表面31之间的距离，但喷嘴7a，7b还是可以拥有它们专用的轴向调整装置。

在一个实施例中(图1)，对于某些应用，该装置还包括润滑乳状液的喷雾斜面4a，4b，以确保对间隙的润滑。

在未示出的另一个实施例中，CCD摄像机可安装并一体地结合在各喷嘴的主体62中。各摄像机在轧制步骤或不实施清洁步骤期间获取轧辊(如果支撑件641安装成以机动化的方式在滑块652上枢转，则为工作轧辊和支承轧辊，如前所见)表面的图像。以传统方式(表面自动检测系统)对这些图像进行处理，并且在处理后将对比度变化标记为要求启动清洁喷嘴的污垢。清洁时隔膜有利地保护摄像机的镜头。

Claims

1.一种轧钢机的轧辊(2，3)的清洁方法，包括清洁步骤，在所述清洁步骤期间，管按照清洁速度在平行于轧辊的轴线移动的同时以清洁状态工作，

其特征在于，所述方法还包括确定步骤，在所述确定步骤期间在所述轧辊(2，3)上确定至少一个工作区域(20，21，22)，所述工作区域由工作起始位置(B，B′，D，I)和工作结束位置(C，C′，E，J)限定范围，并且所述清洁步骤被限于所述工作区域(20，21，22)。

2.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，所述方法包括运输步骤，在所述运输步骤期间，以不同于清洁状态的状态工作的所述管平行于所述轧辊(2，3)的轴线从工作结束位置(C，C’，E，J)开始移动，并且/或者移动直至工作起始位置(B，B′，D，I)。

3.根据权利要求2所述的清洁方法，其特征在于，在所述运输步骤期间，所述管从第一工作区域(20)的工作结束位置(C)开始移动，直至第二工作区域(21)的工作起始位置(D)。

4.根据权利要求2到3中任一项所述的清洁方法，其特征在于，在所述运输步骤期间，由所述管施加的清洁产品的流量小于清洁流量。

5.根据权利要求2到3中任一项所述的清洁方法，其特征在于，在所述运输步骤期间，由所述管施加的清洁产品的压力小于清洁压力。

6.根据权利要求2到3中任一项所述的清洁方法，其特征在于，在所述运输步骤期间，运输速度大于清洁速度。

7.根据权利要求1所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域(20，21，22)包括由待清洁区域的起始位置(B，B′，G，K)和待清洁区域的结束位置(F，E，F′，L)限定边界的待清洁区域(10，11，12)。

8.根据权利要求7所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域(21，22)还包括第一覆盖区域(R)，所述第一覆盖区域(R)从工作起始位置(D，I)一直延伸至待清洁区域的区域起始位置(G，K)。

9.根据权利要求7所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域(20，21，22)还包括第二覆盖区域(R)，所述第二覆盖区域(R)从待清洁区域(10，11，12)的区域结束位置(F，F′，L)开始一直延伸至工作结束位置(C，C’，J)。

10.根据权利要求1到3中任一项所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域(20，21，22)按照轧制带(1)的宽度预先确定。

11.根据权利要求7到9中任一项所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域(20，21，22)按照轧制带(1)的宽度预先确定。

12.根据权利要求11所述的清洁方法，其特征在于，所述待清洁区域(12)由轧制带(1)的两个边缘(K，L)限定边界。

13.根据权利要求11所述的清洁方法，其特征在于，所述待清洁区域(10，11)一方面由轧辊的边缘(B，B′，E)，另一方面由最靠近该轧辊的边缘的轧制带(1)的边缘(F，F′，G)限定边界。

14.根据权利要求1到3中任一项所述的清洁方法，其特征在于，所述工作区域通过视觉检查轧辊的清洁度和/或轧制带的清洁度而确定。

15.根据权利要求14所述的清洁方法，其特征在于，所述轧辊的清洁度通过测量所述轧辊的表面的轮廓的步骤而确定。

16.一种轧钢机的至少一个轧辊的清洁装置，所述清洁装置能够实施根据前述权利要求中任意一项所述的方法，该装置包括：

-清洁管(61)，其构造成用来在压力下将清洁产品施加到待清洁的轧辊(3，4)上，以及

-用来移动该清洁管的装置(641，642，652)，

其特征在于，所述清洁装置还包括：

-用于将清洁步骤限定在所述工作区域中的装置。

17.根据权利要求16所述的清洁装置，其特征在于，用来移动所述清洁管的装置被配置成用来按照第一速度在所述工作区域中移动所述清洁管，并且按照不同于所述第一速度的第二速度在所述工作区域之外移动所述清洁管。

18.根据权利要求16或17中的任一项所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括第二清洁管(71)，所述第二清洁管(71)配置成用来清洁待清洁的所述轧辊或者该轧钢机的另一个轧辊。

19.根据权利要求16或17中的任一项所述的清洁装置，其特征在于，用来确定待清洁的轧辊上的至少一个工作区域的装置包括用来获取轧制产品的表面的图像的光学装置(102)，以及所获得图像的处理装置(103，104)。

20.根据权利要求16或17中的任一项所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括用来确定至少一个待清洁区域的装置，用来确定至少一个待清洁区域的所述装置包括用激光层或激光束通过三角测量法来测量所述轧辊的表面的轮廓的装置。

21.根据权利要求20所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括与用来确定至少一个待清洁区域的所述装置相配合的鼓风装置。