CN101693256B - 一种改善上下工作辊磨损差异的热轧润滑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善热轧上下工作辊磨损差异的热轧润滑方法，该方法在一级控制系统中将润滑机架的润滑轧制控制系统中上下工作辊的润滑分开控制，并增加下支撑辊润滑控制系统；每个机架上下工作辊和下支撑辊都分别由1台计量泵供油和1个混合器完成油水混合。该发明可缓解机架震动，改善下工作辊磨损，从而显著降低工作辊和下支撑辊辊耗，延长工作辊和下支撑辊的使用寿命，同时避免因工作辊与带钢摩擦不均而产生的横弯，起到改善板形的效果。
Description
技术领域
本发明涉及热轧工艺，特别是涉及热连轧机润滑的工艺方法。
背景技术
随着带钢质量要求的日益提高，要求热轧机逐渐向连续、高速、高精度、自动化的方向发展，因此产生了热轧辊磨损加快、轧辊使用周期缩短、换辊频繁的问题。
工作辊是热轧精轧机组的关键部件，它在承受巨大的轧制力、弯辊力和驱动力情况下需要连续不断地与高温轧件接触摩擦，并伴随一定的相对滑动，辊面的瞬时接触温度超过600℃。由于变形区的高温、高压和冲击载荷的共同作用，工作辊辊面在摩擦力作用下经常会产生磨损、氧化、热裂纹和局部损伤的现象。由于与工作辊的相对滑动和滚动而造成支撑辊磨损也很严重，尤其是下支撑辊，反过来又加剧下工作辊磨损。
热轧工艺润滑可以改变变形区的摩擦条件，降低轧辊与带钢接触区的摩擦系数，减少辊面的磨损，延长轧辊的使用寿命，从而降低能耗、提高生产率；也可减少带钢氧化皮细孔的产生，改善产品的质量。热轧工艺润滑实际上是通过强制润滑方式在辊面与带钢接触区形成一层润滑油膜。不同的润滑形式和不同的润滑剂种类有着不同的减磨效果。
从大量的实测数据可以看出：上下工作辊磨损差异较大，下工作辊磨损一般大于上工作辊磨损。热轧工艺润滑是减少轧辊磨损的有效方法。国内钢铁公司对于润滑轧制工艺的应用，主要是着眼于降低轧辊磨损方面，但是对于精轧机架上、下工作辊磨损不均情况的有效改善手段还未见报导。
发明内容
本发明是一种改善热轧上下工作辊磨损差异的润滑工艺，可以减少因上下工作辊磨损不均而引起的多余磨削。由于上下辊的磨损差异，使轧辊下线后，上辊直径要大于下辊直径。这样在磨削时，不仅要磨掉正常的疲劳层，而且为了使上下辊直径一致，还要将上辊直径高于下辊的部分磨削掉。这会减少轧辊使用寿命，并延长了轧辊磨削时间。
针对上下工作辊磨损差异产生的原因，充分发挥润滑轧制在降低轧辊磨损方面的作用。对实施润滑机架上下工作辊采用不同的润滑轧制工艺制度，加大下工作辊的润滑强度，同时对下支撑辊进行润滑。
本发明是通过采取以下技术方案实现的：
1.上下工作辊的润滑工艺实行分开控制，在一级控制系统中将润滑机架的润滑轧制控制系统中上下工作辊的润滑分开控制，同时增加下支撑辊润滑控制系统。每个机架上下工作辊都分别由1台计量泵供油和1个混合器完成油水混合。每个机架下支撑辊的润滑系统同样由1台计量泵供油和1个混合器完成油水混合。
2.工作辊润滑采用的是辊缝润滑，位于辊缝入口处的上、下切水板，润滑集管排布于上切水板的下方和下切水板的上方。上工作辊切水板安装于机架上入口侧，安装的角度与水平方向夹角35°～50°范围内；下工作辊切水板安装于机架下入口侧，安装的角度与水平方向夹角25°～50°范围内。下支撑辊切水板安装于机架下出口侧，安装的角度与支撑辊径向成20～40°。
3.上下工作辊采用不同型号的润滑剂喷嘴，下辊采用比上辊大一号的喷嘴；在轧机入口侧导板的两侧各安装两排喷嘴。上轧辊喷嘴距离辊面120-280mm，安装于机架入口侧与上工作辊水平方向成35°～45°且垂直辊面；下喷嘴距离辊面120-280mm，安装于机架入口侧与下工作辊水平方向成25°～45°。下支撑辊的喷嘴距离辊面150-260mm，安装于机架下出口侧与下支撑辊中心水平方向成25°～40°且垂直辊面。
4.采用不同的油水配比，下工作辊油水比上工作辊油水比大0.1％。两者均在0.1％～0.6％左右。下支撑辊油水比在0.1％～0.5％左右。
5.喷射上下工作辊的供油量范围为50-700ml/min，工作油压为2-18bar，工作水压为2-18bar。喷射下支撑辊的供油量范围为50-400ml/min，工作油压为2-18bar，工作水压为2-18bar。
本发明中各润滑机架上下工作辊和下支撑辊分别由1台计量泵和1个混合器完成油水混合，是为了实现上下工作辊和下支撑辊供油量的分开定量控制，方便调节。
本发明中上下工作辊和下支撑辊润滑集管与切水板的位置设计是为了防止冷却水影响油水混合物在辊面上的黏附，使得切水板的切水效果得到很好的发挥。
本发明中喷嘴的喷射角度和辊面距离的设计是为了获得比较理想的喷射效果，使得热轧油在工作辊面上形成比较均匀、稳定的油膜。
本发明中上下工作辊和下支撑辊油量、工作油压、工作水压和喷射时序的设计是为了确保轧机控制系统的稳定和获得最佳的应用效果。
本发明根据带钢头部和尾部的跟踪信号，打开或关闭喷油阀，其中
咬钢后，t1+2～5秒先启动上工作辊(10)和下工作辊(3)润滑；
t1+6～10再启动下支撑辊(15)润滑；
抛钢前，t2+10～15秒先关闭下支撑辊(15)润滑；
t2+3～6秒关闭工作辊(10、3)润滑；
t1为通过在停轧状态下实测喷油阀打开到油水混合液从上工作辊喷嘴(7)喷出的时间；
t2为喷油阀关闭到上工作辊喷嘴(7)流出清水的时间。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
1.机架负荷降低更加显著。对于薄规格、合金含量较高的钢种轧制，现有工作辊工艺润滑技术在较大供油量条件下，降低机架负荷仍然较小，而采用上下工作辊分开实施工艺润滑并辅以支撑辊润滑，在较小供油量条件下，机架负荷降低仍然显著。
2.较好地缓解机架的振动。由于热连轧机组的设计特点，轧制薄规格时，前段机架普遍存在严重振动现象。在轧制薄规格时，上下工作辊分开实施工艺润滑并辅以支撑辊润滑较现有工作辊润滑技术机架负荷降低更加显著，机架振动得到很好的缓解，从而提高设备的使用寿命。
3.由于在上下工作辊和下支撑辊的辊面上喷射油水混合物，可减少工作辊磨损和下支撑辊磨损，从而延长工作辊和下支撑辊的使用寿命，减少换辊周期，提高产能和生产效率。
4.由于对上下辊分开实施润滑并辅以支撑辊润滑，可以很好的改善轧辊与带钢在横向上的摩擦，可避免因工作辊与带钢摩擦不均而产生的横弯，起到改善板形的效果。
附图说明
图1是本发明实施工作辊工艺润滑示意图；
图2是本发明热轧润滑集管、喷嘴的安装位置示意图。
图中：
1下冷却水集管 10上工作辊
2下冷却水喷嘴 11上冷却水喷嘴
3下工作辊 12上冷却水集管
4下工作辊切水板 13上支撑辊
5混合器 14带钢
6下工作辊喷嘴 15下支撑辊
7上工作辊喷嘴 16下支撑辊切水板
8混合器 17混合器
9上工作辊切水板 18下支撑辊喷嘴
具体实施方式
下面列举具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施步骤只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制，其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
本发明具体实施于热连轧机组F2～F5机架，采用的板坯厚度为230～250mm，板坯宽度为750～2150mm，板坯出炉温度为1050～1250℃，带钢厚度为1.5～19mm，支撑辊的辊径为1400～1600mm，辊身长度为2250mm，工作辊的辊径为765～850mm，辊身长度为2550mm。
具体实施步骤如下：
(1)热轧油的选用：选择一种具有一定性能指标的热轧油，实施中选用的热轧油部分性能指标如表1。
表1热轧油的部分性能指标
| 外观 | 清澈琥珀色 |
| 水份(％) | 0.02 |
| 皂化值(mgKOH/g) | 101 |
| 粘度(40℃，mm2/s) | 58 |
(2)工作辊采用的是工作辊辊缝润滑，位于辊缝入口处的上工作辊切水板9、下工作辊切水板4，润滑集管排布于上工作辊切水板9的下方和下工作辊切水板4的上方。
(3)上工作辊喷嘴7距辊面200mm，安装于机架入口侧与上工作辊10水平方向成35～45°且垂直辊面；下工作辊喷嘴6距离辊面200mm，安装于机架入口侧与下工作辊3水平方向成25～45°。下支撑辊喷嘴(18)距离辊面150-260mm，安装于机架下出口侧与下支撑辊15中心水平方向成25°～40°且垂直辊面。
(4)上下工作辊10、3和下支撑辊15的润滑分别由1台计量泵供油和1个混合器5、8、17完成油水混合，具体混合浓度根据轧制钢种和规格而定，上下工作辊10、3油的浓度为0.1％～0.6％左右。下支撑辊15油的浓度在0.1％～0.5％左右。
(5)喷射上工作辊10的供油量为200ml/min，工作油压为6.0bar，工作水压为4.0bar；喷射下工作辊(3)的供油量为230ml/min，工作油压为7.0bar，工作水压为5.0bar。喷射下支撑辊(15)的供油量为80ml/min，工作油压为4.0Bar，工作水压为3.0bar。
(6)喷射时序：通过在停轧状态下实测喷油阀打开到油水混合液从上工作辊喷嘴7喷出的时间t1和喷油阀关闭到上工作辊喷嘴7流出清水的时间t2，根据带钢头部和尾部的跟踪信号，适时打开或关闭喷油阀，保证咬钢后t1+2～5秒先启动工作辊10、3润滑，t1+6～10再启动下支撑辊15润滑，抛钢前t2+10～15秒先关闭下支撑辊15润滑，t2+3～6秒关闭工作辊10、3的润滑。
Claims (4)
1.一种改善上下工作辊磨损差异的热轧润滑方法，其特征是：
在一级控制系统中，将润滑机架的润滑轧制控制系统中对上工作辊(10)和下工作辊(3)的润滑分开控制；
增加下支撑辊(15)润滑控制系统；
每个机架的所述上工作辊(10)、下工作辊(3)和下支撑辊(15)都分别由1台计量泵供油和1个混合器(5、8、17)完成油水混合；
对热轧油的选用按照如下性能指标：
外观为清澈琥珀色、水份为0.02％、皂化值为101mgKOH/g、在40℃时的粘度为58mm2/s；
所述下工作辊(3)和上工作辊(10)采用的油水配比在0.1％～0.6％，其中，下工作辊(3)油水比上工作辊(10)油水比大0.1％；所述下支撑辊(15)油水比在0.1％～0.5％；
所述上工作辊(10)和下工作辊(3)的供油量范围为50～700ml/min，工作油压为2～18bar，，工作水压为2～18bar；
喷射下支撑辊(15)的供油量范围为50～400ml/min，工作油压为2～18bar，工作水压为2～18bar。
2.根据权利要求1所述的热轧润滑方法，其特征是：
在所述热轧润滑方法中，对所述上下工作辊(10、3)采用的是工作辊辊缝润滑，上工作辊切水板(9)和下工作辊切水板(4)分别位于辊缝入口处，润滑集管排布于上工作辊切水板(9)的下方和下工作辊切水板(4)的上方。
3.根据权利要求1所述的热轧润滑方法，其特征是：
所述上工作辊(10)和下工作辊(3)采用不同型号的润滑剂喷嘴，下工作辊喷嘴(6)采用比上工作辊喷嘴(7)大一号的喷嘴；
上工作辊喷嘴(7)距离辊面120～280mm，安装于机架入口侧与所述上工作辊(10)水平方向成35°～45°且垂直辊面；
下工作辊喷嘴(6)距离辊面120～280mm，安装于机架入口侧与所述下工作辊(3)水平方向成25°～45°；
所述下支撑辊(15)润滑控制系统的下支撑辊喷嘴(18)距离辊面150～260mm，安装于机架下出口侧与下支撑辊(15)中心水平方向成25°～40°且垂直辊面。
4.根据权利要求1所述的热轧润滑方法，其特征是：
根据带钢头部和尾部的跟踪信号，打开或关闭喷油阀，其中，咬钢后，t1+2～5秒先启动上工作辊(10)和下工作辊(3)润滑；
t1+6～10秒再启动下支撑辊(15)润滑；
抛钢前，t2+10～15秒先关闭下支撑辊(15)润滑；
t2+3～6秒关闭工作辊(10、3)润滑；
t1为通过在停轧状态下实测喷油阀打开到油水混合液从上工作辊喷嘴(7)喷出的时间；
t2为喷油阀关闭到上工作辊喷嘴(7)流出清水的时间。
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