CN103978031A - 一种二十辊轧机的非对称轧制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于在轧机机组穿带完成后，将轧机的某一侧偏心支撑辊向工作侧抽出10cm以上，对该支撑辊芯轴旋转角度α，然后将其重新装入辊系，将工作辊按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊的直径比下工作辊的直径大，上工作辊和下工作辊的直径差值不能超过2mm，按照要求对轧机参数进行设定，侧偏心范围为0～10mm，轧制线标高范围为0～7mm，轧制压下量范围为0～7mm，建立轧机张力范围为18-40kg/mm2，启动轧机进行轧制。本发明通过通过对轧机支撑辊进行相应的调整，使上、下工作辊的中心线发生偏移，形成一种不对称轧制的状态，对于翘曲等板型缺陷有较好的效果。
Description
技术领域
本发明及一种辊轧机的轧制方法，特别是一种二十辊轧机的非对称轧制方法。
背景技术
在不锈钢的冷轧生产中，二十辊轧机应用的较广泛，典型的二十辊轧机的辊系基本构造如图3所示，该辊系包括上辊系和下辊系两部分，且上辊系和下辊系对称布置，每部分辊系主要由4根支撑辊4′，3根二中间辊3′、2根一中间辊2′、1根工作辊1′组成，整个辊系通过上、下4根二中间辊3′进行传动，而这4根二中间辊3′通过同一个齿轮箱与主电机相联接。在理想的轧制情况下，整个辊系的上、下部分的辊系直径相同，上、下工作辊中心线与轧机的中心线重合，摩擦系数一致，工作辊线速度保持一致，由工作辊将带钢5′压薄，并带动带钢5′向轧制方向移动，带钢5′的上表面51′和下表面52′的延伸一致，最终生产出的带钢5′是完全平直的，但在实际的生产过程中，由于辊径大小的差异，带钢5′表面摩擦系数的差异等等因素的存在，导致带钢5′的上表面51′和下表面52′的延伸不一致，从而产生翘曲的缺陷，如图4所示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种操作简单、生产效率高、生产成本低且能够有效防止翘曲板型缺陷出现的二十辊轧机的非对称轧制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、在轧机机组穿带完成后，将轧机的H支撑辊向工作侧抽出10cm以上，对该H支撑辊芯轴旋转角度α，然后将其重新装入辊系；
（2）、将工作辊按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊的直径比下工作辊的直径大，上工作辊和下工作辊的直径差值不能超过2mm；
（3）、按照要求对轧机参数进行设定，侧偏心范围为0～10mm，轧制线标高范围为0～7mm，轧制压下量范围为0～7mm，轧机张力控制范围为18-40kg/mm2，启动轧机进行轧制。
所述步骤（1）中需要调整的角度α满足：
α=arctg(0.0032+2.146×ln(H0/h0)×en×(0.258-0.000017×L-0.1×Ra1+0.014×Ra2))/3.14×180×(-1)β
其中：
H0为与所要轧制的钢卷初始厚度；
h0为钢卷成品厚度；
n为钢种加工硬化指数；
L为轧制油喷射量；
Ra1为工作辊粗糙度；
Ra2为带钢表面粗糙度；
β为该钢卷轧制的总道次数。
所述上工作辊和下工作辊的位置偏移量范围为±3mm。
所述上工作辊和下工作辊的辊径范围为57～73mm，所述上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra1范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra2范围为0.12～2.0um。
轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力10～25kg/mm2，后张力为12～30kg/mm2，最后道次前张力20～38kg/mm2，后张力为20～39kg/mm2，轧制油喷射量为6000-8000L/min。
与现有技术相比，由于本发明的优点在于：通过对二十辊轧机的某一侧偏心辊进行预先调整，使得该侧偏心辊与其他三根侧偏心辊偏心角度产生差异，通过辊系的层层传递，使得上、下工作辊位置发生偏移，这样，借助对轧机辊系的简单调整，对于材料的翘曲板型可以有效地进行调整，其调整效果要明显大于矫直机、平整机等板型矫正机组，对有些无板型矫正机组或超出矫直能力的规格的情况，可以不必另外配置新生产线，大大节约了生产成本，另外，从产品质量控制上来看，对于翘曲板型的提前控制，有利于材料在冷轧的后道工序的质量控制。
附图说明
图1是本发明二十辊轧机的辊系基本构造的结构示意图；
图2是本发明角度α调整示意图；
图3是现有二十辊轧机的辊系基本构造的结构示意图；
图4是现有板型翘曲缺陷示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。需要强调的是，这些案例仅用于说明本发明，而并非限制本发明的使用范围。此外，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，但这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1至2所示，本发明二十辊轧机的非对称轧制方法的具体步骤为：
（1）将H支撑辊向工作侧抽出10cm以上，然后将支撑辊芯轴旋转一个角度α，，顺时针旋转记为“+”，逆时针旋转记为“-”，然后将支撑辊H重新装入辊系；
（2）、将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11的直径比下工作辊12的直径大，上工作辊11和下工作辊12的直径差值不能超过2mm；
（3）、按照要求对轧机参数进行设定，侧偏心范围为0～10mm，轧制线标高范围为0～7mm，轧制压下量范围为0～7mm，轧机张力控制范围为18-40kg/mm2，启动轧机进行轧制。
通过辊系的层层传递，使得上工作辊11和下工作辊12位置发生偏移，且上工作辊11和下工作辊12的位置偏移量范围为±3mm。
其中，所述步骤（1）中需要调整的角度α满足：
α=arctg(0.0032+2.146×ln(H0/h0)×en×(0.258-0.000017×L-0.1×Ra1+0.014×Ra2))/3.14×180×(-1)β (1)
式中：
H0为与所要轧制的钢卷初始厚度；
h0为钢卷成品厚度；
n为钢种加工硬化指数；
L为轧制油喷射量；
Ra1为工作辊粗糙度；
Ra2为带钢表面粗糙度；
β为该钢卷轧制的总道次数；
其中，对于304钢种n为0.47，对于301钢种n为0.65。
另外，上工作辊11和下工作辊12的辊径范围为57～73mm，上工作辊11和下工作辊12的表面粗糙度Ra1范围0.1～0.8um，带钢5表面粗糙度Ra2范围为0.12～2.0um。
在轧制过程中，轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力10～25kg/mm2，后张力为12～30kg/mm2，最后道次前张力20～38kg/mm2，后张力为20～39kg/mm2，轧制油喷射量为6000-8000L/min。
现根据具体参数对本发明做进一步的描述：
实施例1
本例实施的是材料为304钢种的BA表面，原料厚度3.0mm，成品厚度为1.2mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1)将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=-15°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2)道次编排采用7道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为65cm，下工作辊12的直径为64cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为+0.5mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力15kg/mm2，后张力为20kg/mm2，最后道次前张力22kg/mm2，后张力为25kg/mm2，轧制油喷射量为7500L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为20mm。
实施例2
本例实施的是材料为304钢种的BA表面，原料厚度3.0mm，成品厚度为1.3mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1）将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=+15°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2）道次编排采用6道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为64cm，下工作辊12的直径为63cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为-0.45mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力15kg/mm2，后张力为20kg/mm2，最后道次前张力21kg/mm2，后张力为24kg/mm2，轧制油喷射量为7000L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为18mm。
实施例3
本例实施的是材料为304钢种的BA表面，原料厚度3.0mm，成品厚度为1.5mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1）将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=-13°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2）道次编排采用5道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为64cm，下工作辊12的直径为63cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为0.55mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力15kg/mm2，后张力为20kg/mm2，最后道次前张力21kg/mm2，后张力为24kg/mm2，轧制油喷射量为7000L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为18mm。
实施例4
本例实施的是材料为304钢种的BA表面，原料厚度3.5mm，成品厚度为1.3mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1）将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=-20°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2）道次编排采用7道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为64cm，下工作辊12的直径为63cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为0.55mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力14kg/mm2，后张力为19kg/mm2，最后道次前张力21kg/mm2，后张力为24kg/mm2，轧制油喷射量为7000L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为15mm。
实施例5
本例实施的是材料为301钢种的2B表面，原料厚度3.0mm，成品厚度为1.5mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1）将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=-15°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2）道次编排采用5道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为64cm，下工作辊12的直径为63cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为0.4mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力18kg/mm2，后张力为22kg/mm2，最后道次前张力22kg/mm2，后张力为25kg/mm2，轧制油喷射量为7000L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为14mm。
实施例6
本例实施的是材料为301钢种的2B表面，原料厚度4.0mm，成品厚度为2.0mm，翘曲高度要求控制在25mm以内。
具体实施步骤如下：
1）将支撑辊H辊抽出20CM，旋转角度α=+15°后，将其重新装入辊系，其中旋转角度α由公式1计算得到；
2）道次编排采用6道次轧制，从操作侧左侧上卷，穿带完毕；
3)将工作辊1按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊11直径为64cm，下工作辊12的直径为63cm，上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um，上工作辊和下工作辊的位置偏移量为-0.6mm；
4)轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力13kg/mm2，后张力为17kg/mm2，最后道次前张力20kg/mm2，后张力为21kg/mm2，轧制油喷射量为6000L/min。
5)轧制完成后，将钢卷卸下，移至开卷机组对带钢进行翘曲检测，翘曲量为21mm。
综上，在常规对称轧制中，对应上述的厚度规格，轧制出的钢带翘曲量为60-90mm，然而通过本发明中所述的不对称轧制的方法，可以将翘曲量减小到25mm以内，提升了带钢的质量水平。
Claims (5)
1.一种二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、在轧机机组穿带完成后，将轧机的H支撑辊向工作侧抽出10cm以上，对该H支撑辊芯轴旋转角度α，然后将其重新装入辊系；
（2）、将工作辊按照直径的大小分别装入辊系，上工作辊的直径比下工作辊的直径大，上工作辊和下工作辊的直径差值不能超过2mm；
（3）、按照要求对轧机参数进行设定，侧偏心范围为0～10mm，轧制线标高范围为0～7mm，轧制压下量范围为0～7mm，轧机张力控制范围为18-40kg/mm2，启动轧机进行轧制。
2.根据权利要求1所述的二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于：所述步骤（1）中需要调整的角度α满足：
α=arctg(0.0032+2.146×ln(H0/h0)×en×(0.258-0.000017×L-0.1×Ra1+0.014×Ra2))/3.14×180×(-1)β
式中：
H0为与所要轧制的钢卷初始厚度；
h0为钢卷成品厚度；
n为钢种加工硬化指数；
L为轧制油喷射量；
Ra1为工作辊粗糙度；
Ra2为带钢表面粗糙度；
β为该钢卷轧制的总道次数。
3.根据权利要求1或2所述的二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于：所述上工作辊和下工作辊的位置偏移量范围为±3mm。
4.根据权利要求3所述的二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于：所述上工作辊和下工作辊的辊径范围为57～73mm，所述上工作辊和下工作辊的表面粗糙度Ra范围0.1～0.8um，带钢表面粗糙度Ra范围为0.12～2.0um。
5.根据权利要求4所述的二十辊轧机的非对称轧制方法，其特征在于：轧制速度保持在800mpm以下，轧机的单位张力分配为：第一道次前张力10～25kg/mm2，后张力为12～30kg/mm2，最后道次前张力20～38kg/mm2，后张力为20～39kg/mm2。
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