CN103331306B - 用于连退机组的平整机双工作辊系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于连退机组的平整机的双工作辊系统。用于连退机组的平整机的双工作辊系统包括：一对第一工作辊，具有第一辊径，在平整机轧制硬钢时使用所述一对第一工作辊；一对第二工作辊，具有第二辊径，在平整机轧制软钢时使用所述一对第二工作辊，其中，第一辊径比第二辊径小。根据本发明，利用双工作辊系统，根据生产钢种需求，可以通过更换辊系来调节轧辊与带钢间的接触弧长度和前滑值，进而调节带钢机械性能，从而能够满足带钢质量需求。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，具体地讲，涉及一种用于连退机组的平整机双工作辊系统。
背景技术
在连续退火机组（以下称作“连退机组”）中，平整机对热处理后的带钢进行小压下的轧制。平整机包括入出口S辊、入出口防皱辊、工作辊、中间辊、支撑辊、出口板型辊，平整机的主要功能就是通过对带钢进行小的压下轧制，以消除带钢在退火过程中产生的屈服平台，同时针对不同钢种施以不同的压下率来调节带钢的机械性能，并通过调节轧辊表面粗糙度来获得不同表面的带钢。在带钢进行平整的过程中，轧制压下率是平整的关键技术指标，根据不同钢种，平整轧制的压下率要进行实时调节，而轧辊直径大小对压下率的变化产生着很大的影响。
在目前的平整轧制中，所有钢种的平整统一采用允许轧辊直径范围内的轧辊进行轧制，这样会导致轧制时出现这样的弊端：当全部用小辊径轧辊轧制带钢时，因轧辊与轧材的接触弧长度小，进行轧制力调整时，轧材的延伸率变化很明显，难以精确控制，从而造成轧材的机械性能波动，同时因轧辊辊径小，在增加轧制力时，轧辊的弹性弯曲变形变化较大，从而影响轧材机械性能的均匀性；当全部用大辊径轧辊轧制带钢时，与小辊径轧辊的情形相比，相同压下率下轧辊与轧件接触弧长度增加，致使在同样的延伸率需求下，所需总轧制力增加，而平整机的最大轧制力是有限的，在轧制高强度轧材时，因轧制力限制从而造成轧材延伸率达不到需求，无法满足带钢所需的机械性能。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明采用双工作辊系统用于连退机组的平整机。
根据本发明，提供了一种用于连退机组的平整机的双工作辊系统，其中，所述双工作辊系统包括：一对第一工作辊，具有第一辊径，在平整机轧制硬钢时使用所述一对第一工作辊；一对第二工作辊，具有第二辊径，在平整机轧制软钢时使用所述一对第二工作辊，其中，第一辊径比第二辊径小。
根据本发明的示例性实施例，第一辊径可以为350mm-400mm。
根据本发明的示例性实施例，第二辊径可以为570mm-620mm。
根据本发明的示例性实施例，第一工作辊的刚度可以小于第二工作辊的刚度。
根据本发明的示例性实施例，采用同等轧制力时第一工作辊与带钢接触的弧长度可以比第二工作辊与带钢接触的弧长度长。
根据本发明的示例性实施例，根据轧制钢种强度级别来进行选择采用第一工作辊或第二工作辊，其中，使用第一工作辊时不使用第二工作辊，使用第二工作辊时不使用第一工作辊。因此，根据本发明，两辊系的分别使用频率根据生产钢种的强度大小来确定。
因此，根据本发明，通过利用双工作辊系统，根据生产钢种需求，可以通过更换辊系来调节轧辊与带钢间的变形区，即，轧制软钢时采用大辊径轧辊（例如，570-620mm系列轧辊），轧制硬钢时采用小辊径轧辊（例如，350-400mm系列轧辊），然后再根据软钢和硬钢制定合适的轧制力即压下率来获得合适的变形区，进而调节带钢机械性能，以得到高质量的产品。
另外，根据本发明，由于同时充分利用了不同辊径的辊系，从而降低了轧辊消耗以及其他能源成本。
附图说明
对本领域技术人员而言，通过参照附图详细地描述示例实施例将使特征变得清楚，其中：
图1示出了根据本发明的双工作辊系统的小辊径轧辊在轧制时带钢变形的示意图；
图2示出了根据本发明的双工作辊系统的大辊径轧辊在轧制时带钢变形的示意图。
具体实施方式
现在，将在下文中参照附图更加充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，并且不应解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使本公开将是完全和彻底的，并将示例实施例的范围充分传达给本领域技术人员。
目前，对于连退机组的平整机而言，对于所有钢种的平整都是统一采用允许轧辊直径范围内的轧辊进行轧制，然而，在轧制高强度轧材时，因轧制力限制从而造成轧材延伸率达不到需求，无法满足带钢所需的机械性能。因此，目前的平整机并没有依据不同钢种的具体区别采用不同的轧辊直径。在本发明中，通过使平整机采用具有不同辊径的轧辊系统，可以根据钢种需求获得合适的变形区，从而得到高质量的产品。
本发明通过采用双工作辊系统来进行平整轧制。具体地讲，当轧制软钢时，采用大辊径进行轧制；当轧制硬钢时，采用小辊径进行轧制。在实际生产中根据需要采用换辊的方式对双工作辊系统进行转换。
下面将参照附图来详细地说明根据本发明的连退机组平整机双工作辊系统。
图1示出了根据本发明的双工作辊系统的小辊径轧辊在轧制时带钢变形的示意图。图2示出了根据本发明的双工作辊系统的大辊径轧辊在轧制时带钢变形的示意图。
根据本发明，如图1所示，在采用小辊径轧辊（工作辊）进行平整轧制时，工作辊轧制带钢时带钢金属变形区包括前滑区11、后滑区12以及位于前滑区11和后滑区12之间的中性面13。此外，参照图1，带钢金属变形区还包括咬入角为α1和中性角γ1。这里，咬入角和中性角的定义为本领域技术人员所熟知的，在此不作冗余解释。根据本发明的一个实施例，小辊径轧辊可以为直径350-400mm系列轧辊。
根据本发明，如图2所示，在采用大辊径轧辊进行平整轧制时，工作辊轧制带钢时带钢金属变形区包括前滑区21、后滑区22以及位于前滑区21和后滑区22之间的中性面23。此外，参照图2，带钢金属变形区还包括咬入角为α2和中性角γ2。根据本发明的一个实施例，大辊径轧辊可以为直径570-620mm系列轧辊。
在轧制硬钢（屈服强度大于300MPa的带钢）时，采用小辊径轧辊，从而能够实现大轧制力轧制而获得对带钢的相对较大的压下率和延伸率。另外，在轧制软钢（屈服强度小于300MPa的带钢）时，采用大辊径轧辊，从而能够使带钢的变形较为缓慢而利于使软钢的变形更为均匀。
参照图1和图2，当采用小辊径轧辊轧制带钢（见图1）时，与采用大辊径轧辊轧制带钢（见图2）时的咬入角α2所对应的变形区长度相比，在同等压下率的情况下，小辊径轧辊的咬入角α1所对应的变形区长度较小，所以在同等压力条件下，小辊径轧辊可以获得更大的压下率和延伸率。在轧辊的轴向上，对于小辊径轧辊，当采用大轧制力进行压下轧制时，由于该辊系的刚度比大辊径轧辊的刚度小，所以小辊径轧辊轴向上的弯曲变形较大，对轧制质量影响很大，尤其在轧制软的薄带钢表现更突出。因此，根据本发明，在采用同等轧制力时，小辊径轧辊与带钢接触的弧长度比大辊径轧辊与带钢接触的弧长度长。
另外，在本发明中，根据轧制钢种的强度级别来进行选择采用小辊径轧辊（工作辊）或大辊径轧辊（工作辊），其中，使用小辊径轧辊时不使用大辊径轧辊，使用大辊径轧辊时不使用小辊径轧辊。因此，在根据本发明的双工作辊系统中，两辊系的各自使用频率根据生产钢种的强度大小来确定。
在采用大辊径轧辊轧制带钢时，首先要能够保证轧辊有足够高的刚性，用以保证轧制出均匀性能的带钢；其次当辊径大于400mm时，变形区长度增加，纵向阻力增加，相应的延伸也减小，使得前滑值增加得较为缓慢，这对于轧制软钢更有利。
根据本发明，在轧制CQ、DQ等软钢时，可以使用直径为570-620mm系列的大辊径轧辊对带钢进行平整轧制，通过模型计算给出合适的轧制力，再通过轧制控制系统施以带钢压力进行轧制，其中，可以选用范围为0.1%～2.0%的压下率，范围为1300kN～13000kN的轧制力，范围为0.35mm～2.0mm的轧制厚度。
另外，根据本发明，在轧制DQ-HSS、HSS-DP、TRIP-HSS等硬钢时，可以使用直径为350-400mm系列的小辊径轧辊对带钢进行平整轧制，通过模型计算给出合适的轧制力，再通过轧制控制系统施以带钢压力进行轧制，其中，可以选用范围为0.7%～2.0%的压下率，范围为1300kN～13000kN的轧制力，范围为0.35mm～2.0mm的轧制厚度。
下面将结合具体的示例性实施例来进一步详细地描述本发明。
实施例1
轧制CQ级软钢。使用直径为570-620mm系列的轧辊，通过模型计算给出合适的轧制力，再通过轧制控制系统施以带钢压力进行轧制。在该实施例中，压下率为0.5%，轧制力为1500kN。
实施例2
轧制DQ-HSS级硬钢。使用直径350-400mm系列轧辊进行，通过模型计算给出合适的轧制力，再通过轧制控制系统施以带钢压力进行轧制。在该实施例中，压下率为1.5%，轧制力为10000kN。
由实施例1和实施例2可以看出，在连退机组的平整机中通过采用双工作辊系统，根据轧制钢种的强度级别选用不同辊径的工作辊，从而能够实现对轧材的精确平整，使轧材延伸率达到期望的需求而使带钢能够取得所需的机械性能。
尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种用于连退机组的平整机的双工作辊系统，其特征在于所述双工作辊系统包括：
一对第一工作辊，具有第一辊径，在平整机轧制硬钢时使用所述一对第一工作辊；以及
一对第二工作辊，具有第二辊径，在平整机轧制软钢时使用所述一对第二工作辊，其中，第一辊径比第二辊径小，且第一辊径为350mm-400mm，第二辊径为570mm-620mm，
其中，第一工作辊的刚度比第二工作辊的刚度小，
其中，当使用大辊径时，压下率为0.1％～2.0％，轧制力为1300kN～13000kN，轧制厚度为0.35mm～2.0mm，当使用小辊径时，压下率为0.7％～2.0％，轧制力为1300kN～13000kN，轧制厚度为0.35mm～2.0mm。
2.根据权利要求1所述的用于连退机组的平整机的双工作辊系统，其特征在于采用同等轧制力时第一工作辊与带钢接触的弧长度比第二工作辊与带钢接触的弧长度长。
3.根据权利要求1所述的用于连退机组的平整机的双工作辊系统，其特征在于根据轧制钢种强度级别来进行选择采用第一工作辊或第二工作辊，其中，使用第一工作辊时不使用第二工作辊，使用第二工作辊时不使用第一工作辊。
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