CN104971952B - 消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法 - Google Patents

消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，包括如下步骤：1)带钢单位张力控制，单位卷取张力控制在28～40N/mm2；2)张力分配控制，带钢张力分配值控制在50～75％；3)夹送辊压力控制，夹送辊压力值为在夹送辊压力控制模型数值上增加0～20KN；4)助卷辊辊缝控制，助卷辊的辊缝调整值HRG为5.5～8.5mm。本发明简便易行、易于操作、成本低廉、基本消除热轧薄规格花纹板扁卷问题，可广泛应用于薄带钢卷取技术领域。

Description

消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法
技术领域
本发明涉及薄带钢卷取控制工艺，具体地指一种消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法。
背景技术
表面有花纹的带钢称为花纹板，其花纹成扁豆形、菱形、圆豆形、扁圆混合形状。国内部分钢厂以生产扁豆形花纹板为主，参见图1，其主要生产工艺：脱硫→转炉→吹氩→LF→连铸→均热炉→精轧→层冷冷却→卷取→平整。
国内钢厂在花纹板的生产中，一般将厚度小于2.0mm的带钢称为薄材，花纹板主要厚度规格是：1.4～2.0mm，生产中发现，带钢卷取后钢卷易出现扁卷现象，并且，带钢越薄越容易出现扁卷，且扁卷的程度越大，参见图2。
热轧薄规格花纹板需要平整才能发给用户，扁卷造成钢卷内径偏小，不能上平整线开卷机，造成无法平整。如果扁卷的程度较轻时通过切除钢卷内径，人工扩大钢卷内径，便于钢卷上平整线开卷机，扁卷会造成上平整机开卷机时间较长，约30～60分钟，并且切除的部分按废品处理；如果扁卷程度较重时因无法上平整线开卷机，只能做废品处理。开发薄规格花纹板初期，每卷钢均出现扁卷，扁卷率100％，因此，需要摸索一套薄规格花纹板的卷取制造工艺。
经查阅花纹板相关文献资料，在花纹板扁卷控制上，除了普遍采取降低卷取温度增加带钢强度和加大带钢单位张力的方法，未见其他方法。在生产实践中发现，厚度大于2.0mm的花纹板通过上述方法是可以解决扁卷问题，但花纹板薄材用上述方法，根本解决不了扁卷问题。
经过对花纹板带钢研究，发现存在两个问题：问题一：花纹板表面有豆高，带钢卷取成卷后，豆高造成带钢层与层之间存在间隙，而生产的钢卷呈卧式摆放，钢卷在自身重力作用下易发生扁卷；问题二：按照经验值，带钢的单位卷取张力取值一般是热态屈服的5％～15％，因此，带钢的单位卷取张力不能太大，否则在卷取夹送辊咬钢、建张过程中会造成轧机F7和卷取机夹送辊之间的带钢宽度拉窄。问题三：降低卷取温度，就意味着带钢强度提高，但强度不能一味的提高，否则造成花纹板太硬无法使用。
所以在热轧薄规格花纹板卷取过程中，调高带钢的单位卷取张力和降低卷取温度，不能从根本上解决花纹板扁卷问题。因此本领域技术人员另辟蹊径，从其他方面入手解决扁卷问题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种简便易行、易于操作、成本低廉、基本消除热轧薄规格花纹板扁卷问题的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法。
为实现上述目的，本发明所设计的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，包括如下步骤：1)带钢单位张力控制，单位卷取张力控制在28～40N/mm2；2)张力分配控制，带钢张力分配值控制在50～75％；3)夹送辊压力控制，夹送辊压力值为在夹送辊压力控制模型数值上增加0～20KN；4)助卷辊辊缝控制，助卷辊的辊缝调整值HRG为5.5～8.5mm。
作为优选方案，所述步骤1)中，针对厚度不同的带钢设定不同的单位卷取张力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，单位卷取张力为35～40N/mm2；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，单位卷取张力为32～34N/mm2；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，单位卷取张力为28～30N/mm2。
进一步地，所述步骤1)中，针对厚度不同的带钢设定不同的单位卷取张力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，单位卷取张力为35N/mm2；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，单位卷取张力为33N/mm2；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，单位卷取张力为30N/mm2。
再进一步地，所述步骤2)中，针对厚度不同的带钢设定不同的张力分配值：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，带钢张力分配值为65～75％；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，带钢张力分配值为55～64％；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，带钢张力分配值为50～54％。
还进一步地，所述步骤2)中，针对厚度不同的带钢设定不同的张力分配值：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，带钢张力分配值为65％；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，带钢张力分配值为55％；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，带钢张力分配值为50％。
更进一步地，所述步骤3)中，夹送辊压力控制模型为：式中，FPR----------------夹送辊压力[N]，W----------------带钢的目标宽度[mm]，h----------------带钢的目标厚度[mm]，σspec-----------卷筒的单位张力[N/mm2]，u------------------摩擦系数；针对厚度不同的带钢设定不同的夹送辊压力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加10～20KN；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加6～9KN；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加0～5KN。
更进一步地，所述步骤3)中，针对厚度不同的带钢设定不同的夹送辊压力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加10KN；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加8KN；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，夹送辊压力值为在FPR的模型数值上增加5KN。
更进一步地，所述步骤4)中，助卷辊辊缝为HWR1＝HL2+HRG，式中，HWR1----------------助卷辊辊缝[mm]，HL2----------------带钢设定厚度[mm]，HRG----------------辊缝调整值[mm]。
更进一步地，所述步骤4)中，助卷辊有三个，1号助卷辊的辊缝调整值HRG为8.5mm；2号助卷辊的辊缝调整值HRG为6.5mm；3号助卷辊的辊缝调整值HRG为5.5mm。
更进一步地，所述带钢厚度为1.4～2.0mm。
本发明的工作原理是这样的：本发明从调整带钢单位张力、调整夹送辊压力、调整张力分配和调整助卷辊辊缝等四个方面调整卷取控制工艺参数，具体技术方案如下：
(1)带钢单位张力控制：
在卷取生产的工艺参数中，张力是最重要的参数，直接影响到带钢卷取的质量。按照经验结合现场实践，按表1进行带钢单位张力设定；
表1按带钢厚度设定的单位卷取张力
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.4≤H≤1.6 35～40
1.6＜H≤1.8 32～34
1.8＜H≤2.0 28～30
(2)张力分配控制：
卷取过程中的张力被分割成两部分，两部分之和为100％，第一部分是轧机末机架与夹送辊之间的张力，第二部分是夹送辊与卷筒之间的张力。
张力分配是按照钢种的强度进行设定，张力分配是指夹送辊与卷筒之间的张力占总的卷取张力的百分比。张力分配的原则是：带钢越硬张力分配越大，反之越小。
钢卷的卷紧程度由夹送辊与卷筒之间的张力决定，经实践，薄规格花纹板应按表2进行张力分配；
表2按带钢厚度设定的张力分配
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.4≤H≤1.6 65～75
1.6＜H≤1.8 55～64
1.8＜H≤2.0 50～54
(3)夹送辊压力控制：
夹送辊压力控制模型：
式中：
FPR----------------夹送辊压力[N]，
W----------------带钢的目标宽度[mm]，
h----------------带钢的目标厚度[mm]，
σspec-----------卷筒的单位张力[N/mm2]，
u------------------摩擦系数。
由于花纹扁豆造成夹送辊压力波动较大，因张力分配远大于轧机末机架与卷取夹送辊之间的张力百分比，为保证夹送辊和卷筒张力分配有效，在夹送辊压力设定的基础上再适当增加夹送辊压力，见表3，减少扁卷发生率；
表3按带钢厚度设定的夹送辊压力
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正/KN
1.4≤H≤1.6 +10～+20
1.6＜H≤1.8 +6～+9
1.8＜H≤2.0 0～+5
(4)助卷辊辊缝控制：
助卷辊辊缝：HWR1＝HL2+10，HWR2＝HL2+8，HWR3＝HL2+6，HL2是带钢的设定厚度。作为薄规格花纹板，带钢进入卷取机卷筒后，先在卷筒上缠绕5米以上，卷筒进行扩张(卷筒直径变大)，将卷筒上缠绕的带钢层与层之间绷紧，同时将速度控制切换到张力控制。花纹板有豆高，带钢绷紧后，花纹板层与层之间是点、面接触，如果卷取前设定的辊缝偏大，带钢缠绕卷筒后，带钢层与层之间没有绷紧，速度控制不能切换到张力控制，会造成卷取后的带钢出现扁卷问题，因此，对助卷辊辊缝进行重新修正，修正后的助卷辊辊缝分别为：HWR1＝HL2+8.5，HWR2＝HL2+6.5，HWR3＝HL2+5.5。
综上所述，本发明的优点在于：
(1)薄规格花纹板卷取扁卷率从100％降低到0.5％，基本消除了扁卷缺陷，减少了废品的发生量，并且提高了平整线的平整效率，上平整机开卷机的时间由30～60分钟降为2分钟之内，与其他普材的上卷时间相当；
(2)该方法在实施过程中不需要改造设备，控制及利用现有设备即可使用，成本较低；
(3)该方法适用于所有热轧薄规格花纹板卷形控制，采用此方法基本可以消除热轧薄规格花纹板扁卷问题的发生；
(4)该方法简便易行、易于操作、实用性强。
附图说明
图1为热轧花纹板的表面形态示意图；
图2为热轧薄规格花纹板卷取后出现的扁卷结构示意图；
图3为消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法的流程示意图；
图4为图3中卷取过程涉及的结构示意图；
图5为图3中步骤2)卷取过程中张力分配示意图。
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的详细描述：
图1至图2中现有技术造成的扁卷问题在背景技术中已有描述，在此不再赘述。
参见图3，本发明消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，包括如下步骤：
1)带钢(所述带钢厚度为1.4～2.0mm)单位张力控制，单位卷取张力控制在28～40N/mm2：
针对厚度不同的带钢设定不同的单位卷取张力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，单位卷取张力为35～40N/mm2，优选为35N/mm2；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，单位卷取张力为32～34N/mm2，优选为33N/mm2；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，单位卷取张力为28～30N/mm2，优选为30N/mm2。
2)张力分配控制，带钢张力分配值控制在50～75％：
参见图5，针对厚度不同的带钢设定不同的张力分配值：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，带钢张力分配值为65～75％，优选为65％；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，带钢张力分配值为55～64％，优选为55％；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，带钢张力分配值为50～54％，优选为50％。
3)夹送辊2压力控制，夹送辊2压力值为在夹送辊2压力控制模型数值上增加0～20KN：
夹送辊2压力控制模型为：
式中，
FPR----------------夹送辊2压力[N]，
W----------------带钢的目标宽度[mm]，
h----------------带钢的目标厚度[mm]，
σspec-----------卷筒3的单位张力[N/mm2]，
u------------------摩擦系数；
针对厚度不同的带钢设定不同的夹送辊2压力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，夹送辊2压力值为在FPR的模型数值上增加10～20KN，优选为10KN；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，夹送辊2压力值为在FPR的模型数值上增加6～9KN，优选为8KN；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，夹送辊2压力值为在FPR的模型数值上增加0～5KN，优选为5KN。
4)助卷辊5辊缝控制，助卷辊5的辊缝调整值HRG为5.5～8.5mm：
助卷辊5辊缝为HWR1＝HL2+HRG，
式中，
HWR1----------------助卷辊5辊缝[mm]，
HL2----------------带钢设定厚度[mm]，
HRG----------------辊缝调整值[mm]；
助卷辊5有三个，1号助卷辊5.1的辊缝调整值HRG为8.5mm；2号助卷辊5.2的辊缝调整值HRG为6.5mm；3号助卷辊5.3的辊缝调整值HRG为5.5mm。
参见图4，本发明消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法涉及结构包括轧机末机架1、夹送辊2、卷筒3、卷取后的钢卷4和助卷辊5，所述助卷辊5包括1号助卷辊5.1、2号助卷辊5.2和3号助卷辊5.3.
实施例1
生产厚度1.4mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.4 40
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.4 75
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.4 +20
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例2
生产厚度1.5mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.5 38
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.5 70
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.5 +15
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例3
生产厚度1.6mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.6 35
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.6 65
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.6 +10
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例4
生产厚度1.7mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.7 33
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.7 60
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.7 +8
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例5
生产厚度1.8mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.8 32
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.8 55
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.8 +6
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例6
生产厚度1.9mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
1.9 30
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
1.9 54
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
1.9 +5
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。
实施例7
生产厚度2.0mm的花纹板。
1)带钢单位张力：
带钢厚度(mm) 单位卷取张力/N/mm2
2.0 28
2)张力分配：
带钢厚度(mm) 张力分配/％
2.0 50
3)夹送辊2压力修正：
带钢厚度(mm) 夹送辊压力修正
2.0 +2
4)助卷辊5辊缝：
效果：全年未发生扁卷问题。

Claims (9)

1.一种消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)带钢单位张力控制，单位卷取张力控制在28～40N/mm2，针对厚度不同的带钢设定不同的单位卷取张力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，单位卷取张力为35～40N/mm2；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，单位卷取张力为32～34N/mm2；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，单位卷取张力为28～30N/mm2；
2)张力分配控制，带钢张力分配值控制在50～75％；
3)夹送辊(2)压力控制，夹送辊(2)压力值为在夹送辊(2)压力控制模型数值上增加0～20KN；
4)助卷辊(5)辊缝控制，助卷辊(5)的辊缝调整值HRG为5.5～8.5mm。
2.根据权利要求1所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，针对厚度不同的带钢设定不同的单位卷取张力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，单位卷取张力为35N/mm2；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，单位卷取张力为33N/mm2；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，单位卷取张力为30N/mm2。
3.根据权利要求1所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，针对厚度不同的带钢设定不同的张力分配值：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，带钢张力分配值为65～75％；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，带钢张力分配值为55～64％；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，带钢张力分配值为50～54％。
4.根据权利要求3所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤2)中，针对厚度不同的带钢设定不同的张力分配值：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，带钢张力分配值为65％；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，带钢张力分配值为55％；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，带钢张力分配值为50％。
5.根据权利要求1所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，夹送辊(2)压力控制模型为： F P R = W * h * σ s p e c 2 * u ,
式中，
FPR----------------夹送辊(2)压力[N]，
W----------------带钢的目标宽度[mm]，
h----------------带钢的目标厚度[mm]，
σspec-----------卷筒(3)的单位张力[N/mm2]，
u------------------摩擦系数；
针对厚度不同的带钢设定不同的夹送辊(2)压力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加10～20KN；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加6～9KN；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加0～5KN。
6.根据权利要求5所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，针对厚度不同的带钢设定不同的夹送辊(2)压力：当带钢厚度在1.4≤H≤1.6mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加10KN；当带钢厚度在1.6＜H≤1.8mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加8KN；当带钢厚度在1.8＜H≤2.0mm，夹送辊(2)压力值为在FPR的模型数值上增加5KN。
7.根据权利要求1所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤4)中，助卷辊(5)辊缝为HWR1＝HL2+HRG，式中，
HWR1----------------助卷辊(5)辊缝[mm]，
HL2----------------带钢设定厚度[mm]，
HRG----------------辊缝调整值[mm]。
8.根据权利要求7所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述步骤4)中，助卷辊(5)有三个，1号助卷辊(5.1)的辊缝调整值HRG为8.5mm；2号助卷辊(5.2)的辊缝调整值HRG为6.5mm；3号助卷辊(5.3)的辊缝调整值HRG为5.5mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的消除热轧薄规格花纹板扁卷的控制方法，其特征在于：所述带钢厚度为1.4～2.0mm。
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