CN103521519A - 一种冷轧钢带的轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷轧钢带的轧制方法，在原有的轧机牌坊之前设置矫直机矫直带头，在开卷机上设置CPC对中装置将带材对中进入轧机牌坊轧制，主轧机为上下中间辊具有轴向横移功能，上下工作辊具有正负弯辊功能的六辊轧机，在主轧机上增加AGC液压压下控制系统和主轧机前、机后各设置一台X射线测厚仪，在主轧机前和机后各设置一台真空除油装置，在主轧机前和机后各设置上下两排气刀。酸洗钢带经过开卷准备、穿带轧制、可逆轧制、成品轧制和卸卷五个步骤进行钢带的轧制，解决了工作辊需要原始凸度、工作辊直径难以缩小，轧辊弯辊不能有效发挥，备用工作辊库存量和辊耗增加等技术难题，提高了厚度控制精度和板面清洁度。

Description

一种冷轧钢带的轧制方法

 

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种冷轧钢带的轧制方法。

背景技术

随着现代工业、建筑、民用家电领域的高速发展，对冷轧钢带的产品质量提出了更高的要求，特别对冷轧钢带的表面质量、厚度精度、板形精度要求越来越严，如高档家电板、汽车面板要求表面光洁、板形平直、厚度精度高。

几十年来，传统的四辊冷轧机一直是冷轧板带轧制领域的首要技术，但四辊冷轧机最大的缺点在于在大于轧制带材宽度的工作辊和支撑辊接触区，无论支撑辊直径多大，轧制载荷都会使工作辊的挠曲增大，所以对冷轧板的板形而言，这是一个有害接触区，就会带来诸如工作辊需要原始凸度，工作辊直径难以缩小，轧辊弯辊不能有效发挥，备用工作辊库存量增加、产品边部减薄等不利情况。并且不能很好地实现在线反馈补偿调节，所生产的冷轧钢带尺寸精度较低，板形较差，表面不清洁，达不到高附加值产品质量方面的要求。

近年来，我国部分钢铁企业引进了国外冷连轧机组，具有机组运行速度高的特点，但存在以下问题：（1）设备复杂、占地面积大；（2）生产不灵活、品种规格适应性差；（3）无法轧制极薄冷轧钢带；（4）设备投资大、维护费用高；（5）工艺不易调整，生产操作较难掌握。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种冷轧钢带的轧制方法，达到利用碳钢或更硬的材料，以更低的成本轧制形状和光泽更好、更薄、更宽的带材，并可减轻带材边部减薄，实现超薄高效轧制。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种冷轧钢带的轧制方法，在原有的轧机牌坊之前设置矫直机矫直带头，在开卷机上设置CPC对中装置将带材对中进入轧机牌坊轧制，主轧机为一架六辊轧机，其特征是上下中间辊具有轴向横移功能，上下工作辊具有正负弯辊功能，在主轧机上增加AGC液压压下控制系统和主轧机前、机后各设置一台X射线测厚仪对带材的厚度进行精确测量和控制，在主轧机前和机后各设置一台真空除油装置，用于乳化液的拦截。在主轧机前和机后各设置上下两排气刀采用压缩空气对乳化液进行吹扫。

具体轧制方法步骤如下：

（1）开卷准备    

经酸洗后的钢带由上料小车运至开卷机的卷筒上，将带头送至矫直机矫直并送至液压剪剪去不规则的带头,完成开卷准备工作。

（2）穿带轧制

带材经矫直机送至轧机入口，开卷机上的CPC对中装置将带材对中，以穿带速度(18 m/min)点动机组。与此同时降下机前和机后真空除油装置上辊箱、推入机前和机后X射线测厚仪。打开上下两排气刀对乳化液进行吹扫，打开乳化液冷却喷嘴进行工艺润滑，设定左张力为（35～40） kN，设定右张力为（80～110） kN后进行升速轧制。轧制稳定后投入AGC液压压下控制系统。带尾脱离矫直机前退出右测厚仪，带尾到达距辊缝约200mm时机组停车，关闭乳化液。

（3） 可逆轧制

抬起主轧机前真空除油装置上辊箱；反向投入乳化液，以穿带速度(18 m/min) 反向点动主轧机，设定张力后升速轧制。轧制稳定后投入AGC液压压下控制系统、将右测厚仪推入、降下主轧机前除油装置上辊箱。根据轧出板形调整弯辊力和喷嘴冷却。在左卷取机上的带材剩下5-7圈时机组减速到穿带速度运行，剩3圈时停车。根据轧制工艺规程规定的道次，按上述操作反复轧制。

（4）成品轧制

成品道次轧制时，将出口侧压缩空气喷嘴打开；轧到带尾自动停车后，关闭乳化液。将左右测厚仪退出轧线，将左右真空除油装置上辊箱打开，压缩空气吹扫关闭，剪断带材。

（5） 卸卷

将卸卷小车开到卷筒下方；小车鞍座升起到与带卷接触后停止上升。卷取机缩径并松开钳口。横移小车到固定鞍座处，将轧制完成的钢卷落放在固定鞍座上。

所述步骤（1）中的开卷机为悬臂浮动结构，卷筒为四棱锥型式，由直流电机经减速机拖动卷筒轴，开卷机本体经直线导轨轴承沿底座滑动，实现CPC对中。为方便开卷和防止松带，在卷轴上方设有压辊，压辊升降由液压缸驱动。

所述步骤（1）中的CPC对中装置由一台开卷浮动油缸、一套内装高精度位置传感器、二套EMG光电检测装置和控制阀站、电控装置组成，对中精度±1mm。

所述步骤（1）至步骤（2）中的矫直机为五辊矫直机，由开头伸缩摆动导板、后压板（带压辊）、夹送辊、五辊矫直头装置和切头剪所组成。伸缩摆动导板、后压板升降、上夹送辊升降、上矫直辊升降均为液压缸驱动。下矫直辊由DC电机经万向接轴拖动，满足穿带、开卷升速时的需要。

所述步骤（2）中的气刀为在一排喷射梁上安装有21个喷嘴。

所述步骤（2）中的工艺润滑采用介质为乳化液，包括净液输送系统、污液净化系统、乳化液压力、流量、方向控制装置和轧辊冷却装置组成。其中净液输送系统配由净液油箱、净液输送泵、安全溢流阀、止回阀、调压阀、循环阀、温度控制阀、冷却器、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器等组成。污液净化系统由污液油箱、污液净化泵、止回阀、循环阀、平床过滤机、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器等组成。乳化液压力、流量、方向控制装置配有压力、流量、方向控制阀及控制仪表。轧辊冷却装置由电磁气控阀、喷咀横梁及操作控制箱等组成。喷咀的开、关由PLC控制电磁气控阀实现。在轧机牌坊前、后两侧各装有6根喷咀横梁，形成上下各4排喷咀，通过对喷咀流量的调节，来达到控制板形的目的。

所述步骤（2）至步骤（4）中的真空除油装置由上下偏置的六个辊子组成，穿带时三个上辊抬起，轧制时上辊降下使带材呈S形穿过，起到除油和稳定展平带材的作用。真空除油装置由液压缸驱动，可以拉出作业线进行设备调试和检修。

所述步骤（2）至步骤（3）中的AGC液压压下控制系统由动力站、控制阀站、蓄能器装置、压下油缸装置组成。用于轧机辊缝给定和控制,与计算机系统、测厚仪及压下油缸装置构成厚度自动控制。

本发明中所用到的装置或设备均为现有技术。

本发明的有益效果是：按本发明的冷轧钢带轧制方法，达到了以下技术要求：（1）由于上下中间辊具有轴向横移功能，解决了工作辊需要原始凸度、工作辊直径难以缩小，轧辊弯辊不能有效发挥，备用工作辊库存量和辊耗增加等技术难题；（2）机前、机后各设置一台X射线测厚仪对带材的厚度进行精确测量和控制，提高了厚度控制精度；（3）机前和机后各设置一台真空除油装置和上下两排气刀对乳化液进行拦截和吹扫，消除了乳化液夹带现象，轧制的带材无黑斑、黄斑、乳化液斑等缺陷，提高了板面清洁度。（4）工艺灵活、适应性强，适合多钢种、多规格、中小批量产品的生产。（5）轧制的产品板形平直（不平度<2mm）、表面光洁（无黑斑、黄斑、乳化液等缺陷）、厚度精度高（厚度偏差：0～0.005mm）。

附图说明

图1为本发明的冷轧钢带轧制方法工艺流程图。

具体实施方式      

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，冷轧钢带轧制方法，包括如下步骤：

（1）开卷准备    

经酸洗过后的碳素钢带放在承料架上,由上料小车将带卷运至开卷机的卷筒上, 卷筒涨紧后矫直机的刮板升起铲断捆带接住带头, 降下开卷机压辊并点动运行，先将带头送进夹送辊, 上夹送辊压下将带头送至五辊矫直辊, 上矫直辊将带头矫直并送至液压剪剪去不规则的带头,完成开卷准备工作。

开卷机为悬臂浮动结构，卷筒为四棱锥型式，由直流电机经减速机拖动卷筒轴，开卷机本体经直线导轨轴承沿底座滑动，实现CPC对中，CPC对中装置由一台开卷浮动油缸、一套内装高精度位置传感器、二套EMG光电检测装置和控制阀站、电控装置组成，对中精度±1mm。为方便开卷和防止松带，在卷轴上方设有压辊，压辊升降由液压缸驱动。

矫直机为五辊矫直机，由开头伸缩摆动导板、后压板（带压辊）、夹送辊、五辊矫直头装置和切头剪所组成。伸缩摆动导板、后压板升降、上夹送辊升降、上矫直辊升降均为液压缸驱动。下矫直辊由DC电机经万向接轴拖动，满足穿带、开卷升速时的需要。

（2）穿带轧制

降下矫直机机后导板，抬起机前装置的摆动导板到喂料位置，合上左、右卷取机的活动支撑，以穿带速度(18 m/min)将开卷准备好的带材经矫直机机后导板、机前装置送至轧机入口，开卷机上的对中装置将带材对中，机后装置摆动导板在压辊配合下将带头喂入左卷取机钳口并夹紧同时卷筒涨径。之后机前和机后装置摆动导板返回到原始位置，抬起矫直机上夹送辊和上矫直辊。

开卷机、卷取机将带材拉直，以穿带速度点动机组。与此同时抬起开卷机压辊，降下除油装置上辊箱、推入机前和机后X射线测厚仪。打开上下两排气刀对乳化液进行拦截，气刀为在一排喷射梁上安装有21个喷嘴。打开乳化液冷却喷嘴进行工艺润滑，待左卷取机缠带2-3圈后，设定左张力为（35～40） kN，设定右张力为（80～110） kN后进行升速轧制。轧制稳定后投入AGC液压压下控制系统。根据轧出板形调整工作辊弯辊力和乳化液喷嘴。在开卷机上的带材剩下3-5圈时，机组减速到穿带速度运行；同时降下开卷机压辊和矫直机上矫直辊，进行带尾轧制。带尾脱离矫直机前退出右测厚仪；带尾到达距辊缝约200mm时机组停车；关闭乳化液。

真空除油装置由上下偏置的六个辊子组成，穿带时三个上辊抬起，轧制时上辊降下使带材呈S形穿过，起到除油和稳定展平带材的作用。真空除油装置由液压缸驱动，可以拉出作业线进行设备调试和检修。

工艺润滑采用介质为乳化液，包括净液输送系统、污液净化系统、乳化液压力、流量、方向控制装置和轧辊冷却装置组成。其中净液输送系统配由净液油箱、净液输送泵、安全溢流阀、止回阀、调压阀、循环阀、温度控制阀、冷却器、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器等组成。污液净化系统由污液油箱、污液净化泵、止回阀、循环阀、平床过滤机、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器等组成。乳化液压力、流量、方向控制装置配有压力、流量、方向控制阀及控制仪表。轧辊冷却装置由电磁气控阀、喷咀横梁及操作控制箱等组成。喷咀的开、关由PLC控制电磁气控阀实现。在轧机牌坊前、后两侧各装有6根喷咀横梁，形成上下各4排喷咀，通过对喷咀流量的调节，来达到控制板形的目的。

AGC液压压下控制系统由动力站、控制阀站、蓄能器装置、压下油缸装置组成。用于轧机辊缝给定和控制,与计算机系统、测厚仪及压下油缸装置构成厚度自动控制。

（3） 可逆轧制

抬起矫直机后导板和机前除油装置上辊箱；抬起机前装置摆动导板到右卷取机钳口处。冷却液反向投入。反向点动轧机，在机前装置摆动导板和压辊的联合作用下将带头喂入右卷取机钳口并夹紧和卷筒涨径。而后机前装置摆动导板返回到原始位置。右卷取机施加适当张力，拉直带材；降下右卷取机压辊。以穿带速度(18 m/min)点动轧机，待右卷取机缠带2-3圈后，抬起右卷取机压辊，设定张力后升速轧制。轧制稳定后投入AGC控制、将右测厚仪推入、降下右除油装置上辊箱。根据轧出板形调整弯辊力和喷嘴冷却。在左卷取机上的带材剩下5-7圈时机组减速到穿带速度运行，剩3圈时停车。根据轧制工艺规程规定的道次，按上述操作反复轧制。

（4）成品轧制

成品道次轧制时，将出口侧压缩空气喷嘴打开；轧到带尾自动停车后，关闭冷却液。将左右测厚仪退出线外，左右除油装置上辊箱打开，压缩空气吹扫关闭。降下左(或右)卷取机压辊，卸掉卷取张力。工作辊正弯缸切换到平衡状态，打开辊缝到工艺要求的设定值。左右卷取机压辊压下，同时以喂料速度点动轧机和左右卷取机，使成品厚度带尾到达切头剪处时停止，开动切头剪，剪断带材。点动左右卷取机，将成品带材和带尾分别缠在左右卷取机卷筒上。人工捆扎带卷。

（5） 卸卷

打开活动支撑，将卸卷小车开到卷筒下方；小车鞍座升起到与带卷接触后停止上升。抬起卷取机压辊。卷取机缩径并松开钳口。推板和小车同步移动，当小车到达距轧制中心线约1250mm时停止；提升带卷到最高位置。横移小车到固定鞍座处，将轧制完成的钢卷落放在固定鞍座上。

Claims (8)

1.一种冷轧钢带的轧制方法，其特征是，在原有的轧机牌坊之前设置矫直机矫直带头，在开卷机上设置CPC对中装置将带材对中进入轧机牌坊轧制，主轧机为上下中间辊具有轴向横移功能，上下工作辊具有正负弯辊功能的六辊轧机，在主轧机上增加AGC液压压下控制系统和主轧机前、机后各设置一台X射线测厚仪，在主轧机前和机后各设置一台真空除油装置，在主轧机前和机后各设置上下两排气刀，具体轧制方法步骤如下：

（1）开卷准备    

经酸洗后的钢带由上料小车运至开卷机的卷筒上，将带头送至矫直机矫直并送至液压剪剪去不规则的带头，完成开卷准备工作；

（2）穿带轧制

带材经矫直机送至轧机入口，开卷机上的CPC对中装置将带材对中，以18 m/min的穿带速度点动机组，与此同时降下机前和机后真空除油装置上辊箱、推入机前和机后X射线测厚仪，打开上下两排气刀对乳化液进行吹扫，打开乳化液冷却喷嘴进行工艺润滑，设定左张力为35～40 kN，设定右张力为80～110 kN后进行升速轧制，轧制稳定后投入AGC液压压下控制系统，带尾脱离矫直机前退出右测厚仪，带尾到达距辊缝200mm时机组停车，关闭乳化液；

（3） 可逆轧制

抬起主轧机前真空除油装置上辊箱，反向投入乳化液，以18 m/min的穿带速度反向点动主轧机，设定张力后升速轧制，轧制稳定后投入AGC液压压下控制系统、将右测厚仪推入、降下主轧机前除油装置上辊箱，根据轧出板形调整弯辊力和喷嘴冷却，在左卷取机上的带材剩下5-7圈时机组减速到穿带速度运行，剩3圈时停车，根据轧制工艺规程规定的道次，按上述操作反复轧制；

（4）成品轧制

成品道次轧制时，将出口侧压缩空气喷嘴打开；轧到带尾自动停车后，关闭乳化液，将左右测厚仪退出轧线，将左右真空除油装置上辊箱打开，压缩空气吹扫关闭，剪断带材；

（5） 卸卷

将卸卷小车开到卷筒下方；小车鞍座升起到与带卷接触后停止上升，卷取机缩径并松开钳口，横移小车到固定鞍座处，将轧制完成的钢卷落放在固定鞍座上。

2.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，步骤（1）中的开卷机为悬臂浮动结构，卷筒为四棱锥型式，由直流电机经减速机拖动卷筒轴，开卷机本体经直线导轨轴承沿底座滑动，实现CPC对中，在卷轴上方设有压辊，压辊升降由液压缸驱动。

3.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（1）中的CPC对中装置由一台开卷浮动油缸、一套内装高精度位置传感器、二套EMG光电检测装置和控制阀站、电控装置组成，对中精度±1mm。

4.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（1）至步骤（2）中的矫直机为五辊矫直机，由开头伸缩摆动导板、带压辊的后压板、夹送辊、五辊矫直头装置和切头剪所组成，伸缩摆动导板、后压板升降、上夹送辊升降、上矫直辊升降均为液压缸驱动，下矫直辊由DC电机经万向接轴拖动。

5.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（2）中的气刀为在一排喷射梁上安装有21个喷嘴。

6.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（2）中的工艺润滑采用介质为乳化液，包括净液输送系统、污液净化系统、乳化液压力、流量、方向控制装置和轧辊冷却装置，其中净液输送系统配由净液油箱、净液输送泵、安全溢流阀、止回阀、调压阀、循环阀、温度控制阀、冷却器、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器组成；污液净化系统包括污液油箱、污液净化泵、止回阀、循环阀、平床过滤机、电加热器、压力检测仪表、温度检测仪表、液位检测器；乳化液压力、流量、方向控制装置配有压力、流量、方向控制阀及控制仪表；轧辊冷却装置由电磁气控阀、喷咀横梁及操作控制箱组成；喷咀的开、关由PLC控制电磁气控阀实现；在轧机牌坊前、后两侧各装有6根喷咀横梁，形成上下各4排喷咀。

7.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（2）至步骤（4）中的真空除油装置由上下偏置的六个辊子组成，穿带时三个上辊抬起，轧制时上辊降下使带材呈S形穿过；真空除油装置由液压缸驱动。

8.根据权利要求1所述的冷轧钢带的轧制方法，其特征是，所述步骤（2）至步骤（3）中的AGC液压压下控制系统由动力站、控制阀站、蓄能器装置、压下油缸装置组成。

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