CN103406583B - 一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统及其剪切方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统及其剪切方法，所述碎边剪切系统包括圆盘剪切机和碎边剪切机，所述圆盘剪切机和碎边剪切机之间设有毛边导槽，所述毛边导槽外设有感应加热装置以加热所述毛边导槽中通过的常温带钢毛边，所述感应加热装置后面的毛边导槽内设置隔温材料，以使毛边导槽处于保温状态。上述方案中，由于对毛边进行了感应加热，减少碎边剪切机剪刃的磨损，避免剪刃崩刃，延长剪刃的使用寿命；减小停机更换剪刃的频率，减少剪刃备件的消耗量，使生产线运行平稳；对于不同材质、规格的毛边均可加热到所需的温度，适用范围广。

Description

一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统及其剪切方法
技术领域
本发明涉及宽幅冷轧薄带钢技术领域，特别是指一种冷轧带钢冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统及其剪切方法。
背景技术
在冷轧带钢生产线上设置有碎边剪切机，其作用是将圆盘剪切机剪切下来的带钢毛边剪切成碎段，以便收集、装箱和运输。
碎边剪切机在实际使用中，经常出现剪刃严重磨损，有时甚至出现剪刃崩刃的情况，对于高强度带钢毛边的剪切，情况则更为恶劣。当剪刃磨损到一定程度或崩刃后，必须及时更换，否则出现“黏刀”，即毛边不能被剪断，此时只能停机更换剪刃；频繁停机则会严重影响生产节奏，而且剪刃备件消耗也是不容忽视的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够降低毛边的硬度、减小剪切力、延长碎边剪切机剪刃使用寿命的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统及其剪切方法。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统，包括圆盘剪切机和碎边剪切机，所述圆盘剪切机和碎边剪切机之间设有毛边导槽，所述毛边导槽外设有感应加热装置以加热所述毛边导槽中通过的毛边，所述感应加热装置后面的毛边导槽内设置隔温材料，以使毛边导槽处于保温状态。
其中，所述感应加热装置的感应线圈对称布置于所述毛边相对两侧，感应加热方式为横向磁通感应加热。
其中，所述感应加热装置包括并列设置的至少一台感应加热设备。
其中，所述感应加热装置分档调节输出功率。
其中，还包括冷却装置，布置在所述碎边剪切机刀盘外圆轮廓的非剪切位置。
为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切方法，包括：
圆盘剪切机连续剪切冷轧带钢，剪下带钢毛边；
带钢毛边沿毛边导槽运行通过感应加热装置，被感应加热；
感应加热后的毛边被碎边剪切机剪切成碎段。
其中，所述感应加热装置的感应线圈对称布置于所述毛边相对两侧，感应加热方式为横向磁通感应加热。
其中，所述感应加热装置包括并列设置的至少一台感应加热设备。
其中，所述感应加热装置分档调节输出功率。
其中，还包括：对碎边剪切机剪刃进行连续冷却。
本发明实施例的有益效果如下：
上述方案中，由于对毛边进行了感应加热，减少碎边剪切机剪刃的磨损，避免剪刃崩刃，延长剪刃的使用寿命；减小停机更换剪刃的频率，减少剪刃备件的消耗量，使生产线运行平稳；对于不同材质、规格的毛边均可加热到所需的温度，适用范围广。
附图说明
图1为本发明实施例的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统的主视图；
图2为本发明实施例的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统的示意图；
图3为本发明实施例的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统的感应加热装置输出功率控制流程图；
图4本发明实施例的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统的感应加热装置成组使用示意图。
附图标记说明：
1、圆盘剪切机；
2、毛边导槽；
3、电磁感应加热装置；
4、碎边剪切机；
5、冷却装置。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的实施例提供一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统，包括圆盘剪切机1、碎边剪切机4及冷却装置5，所述圆盘剪切机1和碎边剪切机4之间设有毛边导槽2以输送毛边向碎边剪切机4运行，所述毛边导槽2外设有感应加热装置3以加热所述毛边导槽中通过的毛边，同时，所述感应加热装置3后面的毛边导槽2内设置隔温材料（图中未示出），以使从毛边导槽2中通过的毛边处于保温状态；具体地，所述感应加热装置3布置在靠近所述碎边剪切机4刀盘的位置。
所述冷却装置5，可采用冷却风嘴，布置在所述碎边剪切机4刀盘外圆轮廓的非剪切位置，在剪切过程中对剪刃进行风冷冷却处理，降低剪刃的温度。
本发明在碎边剪切机剪切毛边的过程中，采用电磁感应加热技术对毛边进行热处理，毛边被加热到不低于800℃，由于电磁感应加热速度极快，能够适应带钢毛边的连续加热剪切，以降低毛边的硬度，减小剪切力，从而减少碎边剪切机剪刃的磨损量，避免了剪刃崩刃，延长剪刃的使用寿命。
本发明中感应加热装置3的感应线圈对称布置于所述毛边相对两侧，最佳布置方式为上下对称布置于毛边两侧。
所述感应加热装置3可以根据带钢生产线上生产的带钢材质以及经圆盘剪切机1所切下的毛边规格，对感应加热装置3的输出功率进行调节，使之能够针对毛边不同材质的物理性质调节所需的加热温度并保证对不同宽度的毛边均能加热到所需温度；
保证不同材质、规格毛边加热至所需温度有如下两种方式：分档调节感应加热器的输出功率和沿毛边导槽方向并列多台感应加热设备。
如图3所示本发明实施例的冷轧宽幅薄带钢碎边剪切系统的感应加热装置成组使用示意图，所述感应加热装置3为沿毛边导槽2方向并列布置的3台感应加热设备，本实施中，排列设置了3台感应加热设备。
如图2所示，采用单体的感应加热装置时，可将感应加热装置3的电源电路设计成输出功率可调节的电路，根据毛边材质的物理性质以及毛边的规格，通过公式P=(1.1～1.2)B·t·ρ·ΔT·C·v（其中B、t分别为带钢毛边宽度和厚度、ρ为带钢的密度、ΔT为温升、C为带钢的比热容、v为毛边的运行速度）计算出加热该种材质及规格带钢毛边所需要的功率，通过人工切换方式或计算机二级自动控制方式，切换至合适的输出功率档位，以满足剪切不同毛边的温升需求。
电磁感应加热方式，一般分为纵向磁通感应加热与横向磁通感应加热，对于金属板坯、中厚板与带材的加热，传统使用纵向磁通感应加热，工件被感应线圈围绕，交变电流产生沿工件轴向的交变磁通，交变磁通所引起的涡流平行于带材横截面，利用涡流的焦耳热，使板材温度升高。如果要得到较高的加热效率必须使带材厚度与集肤深度之比大于3，否则，会因涡流的相互抵消而导致加热效率降低。因此，对于一定厚度的带材，要想取得较好的加热效率，就要增大频率以减小集肤深度。被加热的带材愈薄，则要求集肤深度愈小，而要减小集肤深度则要增大频率。对于带材，若采用纵向磁通感应加热，其频率要超过10KHz。例如，采用纵向磁通感应加热，对于铁磁性带材能够加热的最小厚度为0.8mm，铝带材为4mm，而非铁磁性钢带材只能达到12mm；因此纵向磁通感应加热主要应用于中厚板。
本发明采用的感应加热方式为横向磁通感应加热，之所以选用横向磁通感应加热，是因为横向磁通感应加热则避免了上述对频率的限制，感应线圈对称布置于带材的上下两侧，两组线圈中同相的交变电流产生垂直于工件表面的交变磁通，感应出的涡流平行于带材表面，在带材截面上不存在涡流相互抵消的问题，因此对频率的要求大大降低。
本发明的实施例还提供一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切方法，包括：
圆盘剪切机连续剪切冷轧带钢，剪下带钢毛边；
带钢毛边沿毛边导槽运行通过感应加热装置，被感应加热；
其中，所述感应加热装置的感应线圈对称布置于所述毛边相对两侧，感应加热方式为横向磁通感应加热；
其中，所述感应加热装置分档调节输出功率或所述感应加热装置包括并列设置的至少一台感应加热设备；
感应加热后的毛边被碎边剪切机剪切成碎段；
对碎边剪切机剪刃进行连续冷却。
上述方案中，由于对毛边进行了感应加热，减少碎边剪切机剪刃的磨损，避免剪刃崩刃，延长剪刃的使用寿命；减小停机更换剪刃的频率，减少剪刃备件的消耗量，使生产线运行平稳；对于不同材质、规格的毛边均可加热到所需的温度，适用范围广。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种冷轧宽幅薄带钢碎边剪切方法，所述冷轧宽幅薄带钢碎边剪切方法所采用的剪切系统包括圆盘剪切机、碎边剪切机及冷却装置；
所述圆盘剪切机和碎边剪切机之间设有毛边导槽以输送毛边向碎边剪切机运行，所述毛边导槽外设有感应加热装置以加热所述毛边导槽中通过的毛边；所述感应加热装置后面的毛边导槽内设置隔温材料，以使从毛边导槽中通过的毛边处于保温状态；
具体地，所述感应加热装置布置在靠近所述碎边剪切机刀盘的位置；
其中，采用电磁感应加热技术对毛边进行热处理，毛边被加热到不低于800℃；
其中，本发明中感应加热装置的感应线圈上下对称布置于所述毛边相对两侧；
所述感应加热装置根据带钢生产线上生产的带钢材质以及经圆盘剪切机所切下的毛边规格，对感应加热装置的输出功率或者数量进行调节，使之能够针对毛边不同材质的物理性质调节所需的加热温度并保证对不同宽度的毛边均能加热到所需温度；
保证不同材质、规格毛边加热至所需温度有如下两种方式：分档调节感应加热装置的输出功率和沿毛边导槽方向并列至少一台感应加热装置；
其中，所述感应加热装置为沿毛边导槽方向并列布置的3台感应加热装置，或者为单体的感应加热装置；
采用单体的感应加热装置时，将感应加热装置的电源电路设计成输出功率可调节的电路，根据毛边材质的物理性质以及毛边的规格，通过公式P＝(1.1～1.2)B·t·ρ·ΔT·C·v计算出加热该种材质及规格带钢毛边所需要的功率，其中B、t分别为带钢毛边宽度和厚度、ρ为带钢的密度、ΔT为温升、C为带钢的比热容、v为毛边的运行速度，通过人工切换方式或计算机二级自动控制方式，切换至合适的输出功率档位，以满足剪切不同毛边的温升需求；
采用横向磁通感应加热于带材，其频率超过10KHz；
所述冷却装置，可采用冷却风嘴，布置在所述碎边剪切机刀盘外圆轮廓的非剪切位置，在剪切过程中对剪刃进行风冷冷却处理，降低剪刃的温度；
所述方法，包括：
圆盘剪切机连续剪切冷轧带钢，剪下带钢毛边；
带钢毛边沿毛边导槽运行通过感应加热装置，被感应加热；
感应加热后的毛边被碎边剪切机剪切成碎段。
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