CN103861874A - 控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，该方法包括：当需要减小工作辊的热凸度时，减小对工作辊的两侧边部的冷却强度。本发明通过控制工作辊的冷却水分布形式，来降低工作辊的热凸度，从而提高热轧带钢的产品质量。

Description

控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法

技术领域

本发明涉及轧钢领域，具体地，涉及一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法。

背景技术

热连轧精轧机组的工作辊在整个热连轧设备装备中起到举足轻重的作用，它决定了整个生产线所轧制的品种、规格和产品质量。而热连轧轧钢生产时工作辊的热凸度的控制的好坏最终决定了轧制生产是否稳定。通过对热连轧精轧机组工作辊的热凸度进行控制，从而控制带钢的断面形状，是产品质量控制的关键环节。控制热轧带钢断面形状，即控制带钢的板凸度及楔形度。在热连轧精轧机组中，工作辊与高温轧件直接接触。当冷却不充分时,轧辊的热凸度可达几百甚至上千微米。为了得到规定凸度的热轧带钢、减小工作辊的热凸度，必须相应地减小弯辊力甚至使用负弯辊。

但是，有些精轧机的工作辊不具有负弯功能。当希望提高精轧机的工作效率而缩短轧制间隙时间、延长纯轧时间时，工作辊的热凸度必然增大。而当工作辊的热凸度超过一定值时，造成精轧机工作辊辊温高、工作辊氧化膜脱落。并且精轧机的工作辊失去板形凸度控制能力，产品出现“凸包”质量缺陷。

附图1中显示的是，对1450热带钢连轧机采用增加卷重（从9t增大到23t）和缩短轧制间隙（最小轧制间隙时间为15s）等方法，将产量从100万t/a增加到240万t/a后，所生产的热轧带钢的断面形状测试结果。从图中可以看出，带钢的热凸度太小（甚至为负凸度）并且楔形度太大，使得热轧带钢断面形状不规则，造成边部40mm～60mm左右位置带钢局部增厚。

造成上述缺陷的原因在于，在上述的精轧机中，为了保证沿工作辊的宽度方向均匀地进行冷却，工作辊的冷却水几乎是均匀分布。这种冷却方式忽视了带钢所携带的热量的实际分布情况对工作辊表面造成的影响。因此，需要对冷却水的分布形式进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，通过控制工作辊的冷却水分布形式，来降低工作辊的热凸度，从而提高热轧带钢的产品质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，该方法包括：当需要减小工作辊的热凸度时，减小对工作辊的两侧边部的冷却强度。

优选地，热连轧精轧机组包括沿着轧制方向顺次设置的至少三台精轧机，每一台精轧机包括设置在工作辊的出口部位的出口冷却单元；出口冷却单元包括用于冷却工作辊的中间部位的第一喷嘴区域，和位于第一喷嘴区域两侧的用以冷却工作辊的两侧边部的第二喷嘴区域；其中，当需要减小工作辊的热凸度时，将第二喷嘴区域中的全部喷嘴或者部分喷嘴关闭。

优选地，前三台精轧机的出口冷却单元包括上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元，上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元分别包括沿着与工作辊的轴线方向平行的方向延伸、并且沿着轧制方向相间隔地依次设置的多排喷嘴；其中，多排喷嘴中的每一排喷嘴至少包括15个喷嘴；并且第二喷嘴区域包括位于每一排喷嘴的每一侧边部的3个至4个喷嘴所形成的区域。

优选地，多排喷嘴包括至少四排喷嘴；其中，当需要减小工作辊的热凸度时，将以下各排喷嘴的第二喷嘴区域中的喷嘴关闭：第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴、第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴、第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴、第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴、以及第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴。

优选地，在至少四排喷嘴中，第一排喷嘴包括20个喷嘴，第二排喷嘴包括18个喷嘴，第三排喷嘴包括17个喷嘴，第四排喷嘴包括17个喷嘴。

优选地，以下各排的第二喷嘴区域的喷嘴包括：第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴、第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴、第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴、第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴的每侧边部的3个喷嘴、以及第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴的每侧边部的3个喷嘴。

优选地，当需要减小工作辊的热凸度时，将以下各排喷嘴全部关闭：第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴、第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴、以及第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴。

优选地，热连轧精轧机组包括六台精轧机。

通过上述技术方案，针对带钢所携带的热量对工作辊表面所造成的影响，以减小工作辊的两侧边部的冷却强度的方式，控制工作辊的中间部分和边部的冷却水分布。通过减小对工作辊的两侧边部的冷却的强度，使得冷却水的冷却范围主要分布在工作辊的中间部分。如此，与现有技术中冷却水沿工作辊的宽度方向均匀分布的方式相比，本发明提供的方法重新设计了对工作辊的中间部分和两侧边部的冷却策略，相对地加大了工作辊中间部分的冷却程度，从而有效地控制工作辊的热凸度。当工作辊的热凸度得到控制时，产品的质量也会显著提高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中，带有圆圈的喷嘴表示可封闭式喷嘴：

图1a至图1c是显示根据现有技术的1450热带钢连轧机提高产量后所生产的热轧带钢的断面形状随机取样测试曲线图；

图2a是根据本发明的第一台精轧机的上辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图2b是根据本发明的第一台精轧机的下辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图2c是根据本发明的第二台精轧机的上辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图2d是根据本发明的第二台精轧机的下辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图2e是根据本发明的第三台精轧机的上辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图2f是根据本发明的第三台精轧机的下辊出口冷却单元的喷嘴布置方式示意图；

图3a至图3c显示的是前三台精轧机的上辊的未采用本发明的方法和采用本发明的方法的热凸度的采样曲线。

附图标记说明

10       第一喷嘴区域                 20     第二喷嘴区域

1-1-1    第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第一排喷嘴

1-1-2    第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴

1-1-3    第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第三排喷嘴

1-1-4    第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第四排喷嘴

1-2-1    第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴

1-2-2    第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴

1-2-3    第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第三排喷嘴

1-2-4    第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴

2-1-1    第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第一排喷嘴

2-1-2    第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴

2-1-3    第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第三排喷嘴

2-1-4    第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第四排喷嘴

2-2-1    第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴

2-2-2    第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴

2-2-3    第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第三排喷嘴

2-2-4    第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴

3-1-1    第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第一排喷嘴

3-1-2    第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴

3-1-3    第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第三排喷嘴

3-1-4    第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第四排喷嘴

3-2-1    第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴

3-2-2    第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴

3-2-3    第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第三排喷嘴

3-2-4     第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图2a至图2f，本发明提供一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法。根据本发明的实施例，热连轧精轧机组包括沿着轧制方向顺次设置的至少三台精轧机，例如但不限于设置六台精轧机。每台精轧机的工作辊包括入口部位和出口部位，并且每台精轧机的工作辊包括上辊和下辊。根据本发明的实施例，在工作辊的入口部位设置有入口冷却单元，工作辊的出口部位设置有出口冷却单元，用以在入口部位和出口部位分别对工作辊进行冷却。并且，出口冷却单元包括上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元，分别用于对上辊和下辊进行冷却。

更具体地，根据本发明的实施例，上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元分别包括第一喷嘴区域10和第二喷嘴区域20。其中，第一喷嘴区域10用于冷却所述工作辊的中间部位，第二喷嘴区域20位于第一喷嘴区域10两侧，用于冷却工作辊的两侧边部。这样，通过对第一喷嘴区域10中的喷嘴和第二喷嘴区域20中的喷嘴实施分别控制，可以控制沿工作辊的辊身方向的冷却水的分布形式。

更详细地，根据本发明的实施例，当需要减小工作辊的热凸度时，减小对工作辊的两侧边部的冷却强度。也就是说，当需要减小工作辊的热凸度时，将第二喷嘴区域20中的全部喷嘴或者部分喷嘴关闭。这样，使得冷却水的冷却范围主要分布在工作辊的中间部分，相对地加大了工作辊中间部分的冷却程度，从而有效地控制工作辊的热凸度。

继续参考图2a至图2f，根据本发明的实施例，上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元分别包括多排喷嘴。其中，每一排喷嘴的延伸方向平行于工作辊的轴线方向；并且，各排喷嘴沿着轧制方向依次地相间隔地设置。根据本发明的具体实施例，上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元分别包括四排喷嘴。其中，上辊出口冷却单元的四排喷嘴和下辊出口冷却单元的四排喷嘴彼此面对并且以轧制面为对称中心对称地设置。根据本发明的实施例，四排喷嘴中的每一排喷嘴至少包括15个喷嘴。进一步，根据本发明的实施例，沿着轧制方向排列，第一排喷嘴包括20个喷嘴，第二排喷嘴包括18个喷嘴，第三排喷嘴包括17个喷嘴，第四排喷嘴包括17个喷嘴。

更详细地，根据本发明的实施例，第二喷嘴区域20包括位于每一排喷嘴的每一侧边部的3个至4个喷嘴。以第一排喷嘴为例，假设第一排喷嘴的第二喷嘴区域20包括每一侧边部的3个喷嘴，则两侧边部的第二喷嘴区域20共包括6个喷嘴。第一排喷嘴共有20个喷嘴，因此第一排喷嘴的第一喷嘴区域10共包括14个喷嘴。

根据本发明的实施例，当需要减小工作辊的热凸度时，可以将以下喷嘴关闭：

可以将第一台精轧机上辊出口冷却单元的第二排喷嘴1-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第一台精轧机上辊出口冷却单元的第二排喷嘴1-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴。可以将第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴1-2-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴1-2-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴。

可以将第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴2-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴2-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴。可以将第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴2-2-1的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴2-2-1的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴。可以将第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴2-2-4的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴2-2-4的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的4个喷嘴。

可以将第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴3-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴3-1-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的3个喷嘴。可以将第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴3-2-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴关闭；其中，根据本发明的实施例，该第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴3-2-2的第二喷嘴区域20中的喷嘴包括该排喷嘴的每侧边部的3个喷嘴。

为了实现更佳的控制工作辊热凸度的效果，根据本发明的实施例，可以将一部分第一喷嘴区域10中的喷嘴关闭。根据本发明的优选实施例，可以将第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴1-1-2的第一喷嘴区域10中的喷嘴关闭，将第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴2-1-2的第一喷嘴区域10中的喷嘴关闭，以及将第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴2-2-1的第一喷嘴区域10中的喷嘴关闭。这样，结合前文所述的实施例，这三排喷嘴中的所有的喷嘴全部关闭。

图3a至图3c显示的是前三台精轧机的上辊的未采用本发明的方法和采用本发明的方法的热凸度的采样曲线。其中，横坐标所显示的是自轧辊的轴线的中心点起算的长度。即图中所显示的是沿经过轴线的中点的横截面切开的半个辊身的热凸度曲线。另外半个辊身的热凸度曲线与图3a至图3c中所示的曲线以原点为中心相对称。从图中可以看出，采用本发明的方法后，在带钢的板宽范围内，工作辊的热凸度有较明显的减小。

另外，上述实施例是以前三台精轧机为例进行具体描述的，但本发明并不限于此。可以参照上述实施例设置其他工作辊的冷却水分布方式。

综合上述，可以相对地加大工作辊中间部分的冷却程度，从而有效地控制工作辊的热凸度。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，该方法包括：当需要减小所述工作辊的热凸度时，减小对所述工作辊的两侧边部的冷却强度。

2.根据权利要求1所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，所述热连轧精轧机组包括沿着轧制方向顺次设置的至少三台精轧机，每一台所述精轧机包括设置在所述工作辊的出口部位的出口冷却单元；所述出口冷却单元包括用于冷却所述工作辊的中间部位的第一喷嘴区域（10），和位于所述第一喷嘴区域（10）两侧的用以冷却所述工作辊的两侧边部的第二喷嘴区域（20）；

其中，当需要减小所述工作辊的热凸度时，将所述第二喷嘴区域（20）中的全部喷嘴或者部分喷嘴关闭。

3.根据权利要求2所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，前三台所述精轧机的所述出口冷却单元包括上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元，所述上辊出口冷却单元和下辊出口冷却单元分别包括沿着与所述工作辊的轴线方向平行的方向延伸、并且沿着轧制方向相间隔地依次设置的多排喷嘴；

其中，所述多排喷嘴中的每一排喷嘴至少包括15个喷嘴；并且

所述第二喷嘴区域（20）包括位于所述每一排喷嘴的每一侧边部的3个至4个喷嘴所形成的区域。

4.根据权利要求3所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，所述多排喷嘴包括至少四排喷嘴；其中，当需要减小所述工作辊的热凸度时，将以下各排喷嘴的所述第二喷嘴区域（20）中的喷嘴关闭：

第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（1-1-2）、第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴（1-2-2）、第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（2-1-2）、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴（2-2-1）、第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴（2-2-4）、第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（3-1-2）、以及第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴（3-2-2）。

5.根据权利要求4所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，在所述至少四排喷嘴中，第一排喷嘴包括20个喷嘴，第二排喷嘴包括18个喷嘴，第三排喷嘴包括17个喷嘴，第四排喷嘴包括17个喷嘴。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，以下各排的所述第二喷嘴区域（20）的喷嘴包括：

所述第一台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（1-1-2）的每侧边部的4个喷嘴、所述第一台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴（1-2-2）的每侧边部的4个喷嘴、所述第二台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（2-1-2）的每侧边部的4个喷嘴、所述第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第一排喷嘴（2-2-1）的每侧边部的4个喷嘴、所述第二台精轧机的下辊出口冷却单元的第四排喷嘴（2-2-4）的每侧边部的4个喷嘴、所述第三台精轧机的上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（3-1-2）的每侧边部的3个喷嘴、以及第三台精轧机的下辊出口冷却单元的第二排喷嘴（3-2-2）的每侧边部的3个喷嘴。

7.根据权利要求6所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，当需要减小所述工作辊的热凸度时，将以下各排喷嘴全部关闭：

所述第一台精轧机的所述上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（1-1-2）、所述第二台精轧机的所述上辊出口冷却单元的第二排喷嘴（2-1-2）、以及所述第二台精轧机的所述下辊出口冷却单元的第一排喷嘴（2-2-1）。

8.根据权利要求4所述的控制热连轧精轧机组的工作辊的热凸度的方法，其特征在于，所述热连轧精轧机组包括六台精轧机。

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