CN105436204A - 一种高硅钢的轧制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种高硅钢的轧制装置及其方法,属金属带材轧制技术领域。生产装置包括真空炉、浇注装置、铸轧机、平整机、飞剪、卷取式温轧装置、成品卷取机、定尺剪和PLC控制系统;使用方法为:(1)备料及轧线预热;(2)炼钢及浇注;(3)铸带;(4)平整;(5)切头/切尾/碎段;(6)穿带:(7)右卷取机卷取:(8)左卷取机卷取:(9)温轧:(10)成品收集。本发明是采用铸轧和温轧相结合的一种短流程高硅钢生产技术,大幅缩短了高硅钢薄板的工艺流程,能源利用率高,成本低,污染物排放少。温轧机不但可以进行温轧还可以进行冷轧,对解决高硅钢薄带轧制过程的组织性能、表面质量和板形具有其它材料成型过程无法比拟的工艺技术优势。

Description

一种高硅钢的轧制装置及其方法
技术领域
本发明属于金属带材轧制技术领域,特别涉及一种高硅钢的轧制装置及其方法。
背景技术
高硅钢在能量转换和信息处理领域具有举足轻重的地位,已成为电力工业、电讯工业和电子工业中不可缺少的软磁材料,也是用途最广、用量最大的软磁材料。但是由于含硅量高,出现结构有序化,难于机械加工,大大影响了高硅钢在工业领域的应用。尤其是含Si约6.5%的高硅电工钢具有严重脆性,其室温塑性几乎为零,难以加工成使用所需的薄板。
目前已有多种高硅钢制备方法,但只有日本JFE公司的CVD法(化学气相沉积渗硅法)实现了高硅电工钢薄带的工业化规模生产。其特点是,首先采用常规工艺将普通电工钢加工成0.3mm以下的薄带作为渗硅的基板,然后通过化学气相沉积对薄带进行连续渗硅,使硅的平均含量达到6.5%,再通过扩散进行均匀化处理。该方法在渗硅过程中需要长时间维持在高温状态下,耗能极高,而且渗硅介质为有毒且腐蚀性强的四氯化硅,易造成环境污染。
发明内容
针对现有的问题:塑性低、成形加工困难是高硅电工钢生产的关键问题。通过加热,高硅电工钢塑性会得到较大的提高,温度越高塑性越好;但温度越高,带钢越容易氧化。本发明利用铸轧带钢的余热和通过各种加热装置补温,使带钢在特定的温度范围内进行温轧,随着轧制道次的增加,带钢厚度越来越薄,组织从铸轧态向热轧态和冷轧态逐步转变,轧制温度可以逐步降低。本发明提供一种高硅钢的轧制装置及其方法,特别是一种采用铸轧加温轧的方法生产高硅钢带材的装置,用于高硅电工钢工业化生产工艺试验。
一种高硅钢的轧制装置,包括真空炉、浇注装置、铸轧机、平整机、飞剪、卷取式温轧装置、成品卷取机、定尺剪和PLC控制系统;真空炉位于浇注装置上方,浇注装置、铸轧机、平整机、飞剪、卷取式温轧装置、成品卷取机和定尺剪从左到右依次连接;
所述的真空炉,是合金元素添加、熔炼、测温、取样和浇铸的集成装置;真空炉与PLC控制系统相连接;
所述的浇注装置,具有承接钢水、保温、防止氧化和均匀布流功能;浇注装置与PLC控制系统相连接;
所述的铸轧机,辊缝熔池区设置有气体保护装置,铸轧机的下方设置有密闭室和气体冷却装置;铸轧机与PLC控制系统相连接;
所述的平整机,具有消除铸轧带钢板形缺陷的功能;在平整机前辊道入口处设置有第一测温仪和第一热金属检测器;平整机前端设置有第一导卫装置,平整机后端设置有第二导卫装置;所述的平整机,在平整机工作辊中心钻孔,通过第一旋转接头与热油加热装置相连;平整机与PLC控制系统相连接;
所述的飞剪,用于带钢切头尾或分段剪切;在飞剪入口处设置有第二热金属检测器;飞剪与PLC控制系统相连接;
所述的卷取式温轧装置,包括左炉底辊道、左卷炉导板、左炉卷箱、左卷取机、左夹送辊、左带钢感应加热装置、温轧机、右带钢感应加热装置、右夹送辊、右卷取机、右炉卷箱、右卷炉导板、右炉底辊道、热油加热装置和防氧化保护装置,其中,左炉底辊道、左夹送辊、左带钢感应加热装置、温轧机、右带钢感应加热装置、右夹送辊和右炉底辊道,从左到右依次相连接;左卷取机设置在左炉底辊道之上,左卷取机外设置左炉卷箱,左炉卷箱的左侧设置有第三热金属检测器,右卷取机设置在右炉底辊道之上,右卷取机外设置右炉卷箱,所述左卷取机上设有左导料槽,右卷取机上设有右导料槽;左带钢感应加热装置的入口处设置有第二测温仪,右带钢感应加热装置的入口处设置有第五测温仪;
所述左夹送辊包括左上辊、左上辊液压缸、左伺服阀、左上辊轴承座、左上辊直流电机、左下辊、左下辊液压缸和左下辊直流电机;其中,在左夹送辊的右侧设置有第四热金属检测器,左上辊通过第二旋转接头与热油加热装置相连接,左上辊通过左伺服阀与左上辊液压缸相连接,左上辊与左上夹送辊压轴承座连接接,左上辊轴承座设置有左环形测力压头,左上辊与左上辊直流电机相连接,左上辊直流电机设置有左上辊增量编码器,左伺服阀、左环形测力压头、左上辊增量编码器和热油加热装置,分别与PLC控制系统相连接;左下辊通过第三旋转接头与热油加热装置相连接,左下辊液压缸的供油液压管上,从靠近左下辊液压缸侧依次设置左液压比例阀和左电磁换向阀,左电磁换向阀与左下辊相连接,左下辊与左下辊直流电机相连接,左下辊直流电机设置有左下辊增量编码器,左电磁换向阀、左液压比例阀和左下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述右夹送辊包括右上辊、右上辊液压缸、右伺服阀、右上辊轴承座、右上辊直流电机、右下辊、右下辊液压缸和右下辊直流电机;其中,在右夹送辊的左侧设置有第七热金属检测器;右上辊通过第四旋转接头与热油加热装置相连接,右上辊通过右伺服阀与右上辊液压缸相连接,右上辊与右上夹送辊压轴承座连接接,右上辊轴承座设置有右环形测力压头,右上辊与右上辊直流电机相连接,右上辊直流电机设置有右上辊增量编码器,右伺服阀、右环形测力压头和右上辊增量编码器,分别与PLC控制系统相连接;右下辊通过第五旋转接头与热油加热装置相连接,右下辊液压缸的供油液压管上,从靠近右下辊液压缸侧依次设置右液压比例阀和右电磁换向阀,右电磁换向阀与右下辊相连接,右下辊与右下辊直流电机相连接,右下辊直流电机设置有右下辊增量编码器,右电磁换向阀、右液压比例阀和右下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述左卷炉导板设置在左炉底辊道的下方;左卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述右卷炉导板设置在右炉底辊道的下方;右卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述温轧机采用四辊轧机,包括上工作辊、下工作辊、上支撑辊和下支撑辊,轧机辊缝控制采用压下液压缸全液压控制,温轧机的上工作辊通过第六旋转接头与热油加热装置相连,温轧机的下工作辊通过第七旋转接头与热油加热装置相连;温轧机的左侧设置有第三测温仪和第五热金属检测器,温轧机的右侧设置有第四测温仪和第六热金属检测器;温轧机的前端设置第三导卫装置,温轧机的后端设置第四导卫装置;温轧机与PLC控制系统相连;
所述左炉卷箱、右炉卷箱、左带钢感应加热装置和右带钢感应加热装置均设置有防氧化保护装置,防氧化保护装置与PLC控制系统相连;
所述的成品卷取机,用于以卷材方法交货的成品带钢卷取;成品卷取机的入口处设置有第八热金属检测器;成品卷取机与PLC控制系统相连接;
所述的定尺剪,用于以板材方法交货的成品带钢定尺分段;在定尺剪的左侧设置有第九热金属检测器;定尺剪与PLC控制系统相连接;
所述的第一至第四导卫装置,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第第五测温仪,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第九热金属检测器,分别与PLC控制系统相连。
其中:
所述的真空炉的工作原理是:在真空或惰性气氛保护条件下,利用中频电流在螺旋式水冷铜线圈上产生交变磁场,使坩埚内的金属材料产生强大的涡流,从而产生热量使炉料熔化;具有电磁搅拌和真空去气功能,能够严格控制温度及合金成分;
所述的浇注装置,是钢水从熔炼坩埚到辊缝熔池的流经通道;主要由流槽、中间包、布流水口、中间包预热器、中间包车等组成。正常浇注时,钢水经过坩埚浇注口注入流槽,再经过流槽注入中间包,再经过中间包的定径水口注入布流水口,经布流水口的布流,均匀流入铸轧辊缝处的熔池内;安装在中间包支座上的称重检测装置和真空炉坩埚倾翻装置联动控制实现中间包钢液容量的稳定,从而保持定径水口注入布流水口钢液流量的稳定;整个浇注过程在惰性气体保护下完成;
所述的铸轧机,由铸轧机平台、铸轧机牌坊、铸轧辊缝调节系统、传动系统、结晶辊、侧封装置、弧形导板、带钢出口冷却装置、夹送辊、出口辊道和侧封板加热炉等组成;所述的铸轧机,用于将钢水通过转动的两根结晶辊铸出薄带;在辊缝熔池区内通保护气体进行保护浇铸,防止钢水氧化;。铸机下方密室由上下密闭室、气体冷却装置等组成,内通惰性气体防止高温铸轧带钢表面氧化;结晶辊间的轧制力和辊缝,采用液压伺服系统控制连续自动检测和调整;
所述的平整机位于铸轧机后,由平整机前辊道、牌坊、平整机工作辊、辊缝调节系统、传动系统、减速机和主电机、平整机后辊道等组成;平整机轧制力和辊缝,采用液压伺服系统控制连续自动检测和调整;在平整机前辊道安装测温仪和热金属检测器,对带钢进行温度和位置的检测;平整机前后设置导卫装置,保证带钢平整时的对中,并能够顺利向后运送;平整机前辊道、平整机和平整机后辊道速度与铸轧机出带速度匹配,对带钢起到夹送作用,使带钢顺利进入温轧机和卷取机;为防止平整过程中平整机工作辊对带钢降温过大,对平整机工作辊进行加热,具体方法是在平整机工作辊中心钻孔,通过旋转接头向平整机工作辊内通热油,平整机工作辊轴承座通冷却水;热油最高加热温度为300℃,辊面最高温度可达250℃;为防止平整机工作辊轴向温度不均造成辊凸度的不均,通过在旋转接头出油杆上设计多个出油口,控制轴向温度分布曲线;在平整机前辊道和平整机后辊道上设置U型不锈钢保护箱,保护箱上端设有可开启密封平衡盖板,在保护箱两边内侧设有微正压细孔低流量氮气喷嘴,是利用保护箱内氮气微正压作用来保证热带通过辊道过程中的防止氧化,氮气在使用前需通过加热装置加热到200℃以上;
所述的飞剪,在飞剪入口处设置有第二热金属检测器,检测带钢的头部位置;经过平整后合格的带钢利用飞剪切掉头尾不规则段,保证带材头尾形状能够顺利穿带和卷取;不合格铸轧带需要利用飞剪进行分段剪切;切掉的废料进入废料收集辊道下方的收集箱,方便后续废料处理,废料收集辊道由液压缸控制倾翻方便废料顺利进入收集箱;
所述温轧机采用四辊轧机,轧机辊缝控制采用压下液压缸全液压控制的方法为,在所述上支撑辊的操作侧及驱动侧,分别安装一个压下液压缸,压下液压缸通过温轧机伺服阀控制实现温轧机的辊缝闭环控制和压力闭环控制;所述的压下液压缸为上挂式压下液压缸;采用热油对温轧机工作辊进行加热,目的是为减小温轧机工作辊对带钢的接触热损失,防止带钢降温过大;
所述热油加热装置高加热温度为300℃,左夹送辊和右夹送辊的辊面最高温度为270℃,温轧机工作辊辊面最高温度为250℃;为防止温轧机工作辊轴向温度不均造成辊凸度的波动,导致轧制过程中出现板型问题,通过在旋转接头出油杆上设计多个出油口,控制轴向温度分布曲线;
所述防氧化保护装置,具有高温氮气正压密封防氧化功能,随着带钢轧制减薄而终轧温度不断降低,通过控制系统设定,带钢温度在350℃以下时,不启动防氧化保护装置。
所述的成品卷取机,轧制完成的成品带钢从左卷取机导出至成品卷取机进行卷取,对于冷轧成品料卷,通过成品卷取机上的冷轧卷套筒进行卷取,成品卷取机卷筒具有胀缩功能,由卸卷小车完成卸料,通过地下水平运输小车将成品料卷移出轧制线;在成品卷取机前端安装金属检测器,对带钢位置进行跟踪和定位;
所述的定尺剪,轧制完成的成品带钢从左卷取机导出,经牵引至定尺剪前夹送辊,定尺剪根据带材不同厚度调整剪刃缝隙,进行定尺剪切;在定尺剪前端安装金属检测器,对带钢位置进行跟踪和定位。
所述的第一至第七旋转接头旋转接头出油杆上,均设置有2~4个出油口。
本发明的高硅钢轧制的方法,首先采用铸轧机轧出1.0~3.0mm的高硅钢铸轧带钢,经平整和切头/尾之后进入温轧机的炉卷箱,通过炉卷箱加热装置及温轧机左右加热装置对带钢进行补温,在300~800℃温度范围内进行多道次带张力温轧,终轧厚度为0.1~0.5mm,成品进入成品卷取机或定尺剪,包括如下步骤:
步骤1,备料及轧线预热:
(1)按照高硅钢化学成分备料;
(2)预热:中间包预热温度为1000~1200℃,布流水口预热温度为1100~1200℃,铸轧机侧封板预热温度为1000~1200℃,平整机工作辊预热温度为200~250℃,左夹送辊和右夹送辊预热温度均为200~270℃,温轧机工作辊预热温度为200~250℃,左炉卷箱和右炉卷箱预热温度均为400~900℃;
步骤2,炼钢及浇注:
利用真空炉冶炼出满足铸轧机要求的钢水,倾翻真空炉的坩埚,钢水经过坩埚浇注口注入流槽,再经过流槽下注水口注入中间包,再经过中间包的定径水口注入布流水口,经布流水口的布流,均匀流入铸轧机结晶辊辊缝处的熔池内;浇注过程在惰性气体保护下完成;
步骤3,铸带:
安装铸轧机侧封板,钢水由布流水口注入两个逆向旋转的水冷结晶辊与两个高温陶瓷侧封板组成的钢水熔池内,钢液接触水冷结晶辊后,部分经热传导过程,首先成为半凝固层,进而在熔池与辊面接触界面开始形成凝壳,随着接触时间的延长,凝壳逐渐增厚,并随着铸辊辊面一起运动,在双辊的逆向转动带动下进入焊合点;铸带速度范围为0.2~2m/s;铸带过程中氮气保护,密闭室保持微正压;带钢在出结晶辊处用氮气快速冷却,制得厚度为1.5~3mm的铸轧带钢
步骤4,平整:
(1)铸轧带钢经过弧形导板导向,平整机前端的第一导卫装置,保证带钢平整时的对中;
(2)带钢通过平整机前辊道进入平整机,前辊道安装测温仪和热金属检测器,对带钢进行温度和位置的检测;
(3)平整机的压下率为5~10%,进行平整;
(4)平整机后端的第二导卫装置,保证带钢平整时的对中,并送往轧机方向;
步骤5,切头/切尾/碎段:
(1)当带钢经过平整后,通过平整机后辊道,进入飞剪夹送辊;
(2)合格的铸轧带在飞剪处进行切头操作;不合格铸轧带由飞剪进行碎段,并对废料进行收集处理;当铸轧带尾部到达飞剪处时,飞剪启动,切掉尾部;
步骤6,穿带:
合格的带钢切头后,经过飞剪后辊道、废料收集辊道和左炉底辊道,穿过左夹送辊、左温轧加热装置、温轧机、右温轧加热装置、右夹送辊,进入右卷取机:
当带钢头部穿过左夹送辊后,左夹送辊辊缝闭合进行夹送操作;带钢头部穿过温轧机后,温轧机辊缝闭合,进行夹送操作,左夹送辊辊缝打开;带钢头部穿过右夹送辊后,自动调整右夹送辊下辊速度与温轧机进行微张力操作;
步骤7,右卷取机卷取:
带钢头部到达左夹送辊时,右炉卷导板抬起,右卷取机芯轴自动定位;通过右夹送辊的夹送,在右炉卷导板的引导下,带钢头部穿入卷取芯轴中;根据位置跟踪和右卷取机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,右卷取机转动,当转动3~5圈后,带钢头部被带钢压紧,右炉卷导板放下,右夹送辊辊缝打开,调节轧机速度和右卷取机速度的匹配关系,保证一定张力,并继续卷取;当带钢尾部到达左夹送辊处时,右卷取机停止,左夹送辊辊缝闭合,右夹送辊辊缝打开;
步骤8,左卷取机卷取:
左卷取机的卷取操作与右卷取机相似,左炉卷导板抬起,左卷取机芯轴自动定位,右夹送辊辊缝打开;通过温轧机和左夹送辊的夹送,带钢尾部在左炉卷导板的引导下,穿入左卷取机芯轴中;根据位置跟踪和左卷取机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,左卷取机转动,当转动3~5圈后,带钢尾部被带钢压紧,左炉卷导板放下,调节轧机速度和左卷取机速度的匹配关系,建立张力,原料带钢的穿带过程结束,开始温轧过程;左卷取机和右卷取机都配备CPC对中装置,保证卷取对中和卷取过程的稳定进行;在温轧区域设置多个热金属检测器和测温仪,用于带钢的位置和温度检测;
步骤9,温轧:
根据温轧工艺要求,开始第一道次轧制过程:调整道次辊缝,启动轧机和两侧卷取机,由右侧向左侧进行轧制;调整卷取机和轧机速度,控制入口和出口张力;左夹送辊辊缝闭合,控制系统自动调整左夹送辊下辊电机电流限幅值,与左卷取机共同形成张力;右夹送辊辊缝闭合,控制系统自动调整右夹送辊下辊电机电流限幅值,与右卷取机共同形成张力;根据轧材工艺温度需求判断是否需要启动右温轧加热装置,控制系统根据前后测温仪进行温度闭环控制,带钢停止时自动停止加热;
当带钢厚度≥1mm时,带钢尾部从卷取机中抽出,完成轧制,当前道次轧制结束;开始下道次轧制前,重复前面的带钢穿带和卷取过程并在完成穿带过程后开始下一道次的反向轧制;
当带钢厚度<1mm时,每道次结束前,带钢尾部不再从卷取机中完全抽出,控制系统对带钢卷径和带钢长度进行精确跟踪,卷取机中的剩余带钢达到3~5圈时,本道次轧制结束;
后续道次的轧制过程与前面类似,往相反方向开始下一道次的轧制,卷取机中剩余带钢圈数要比上一道次轧制时剩余带钢圈数多1圈;往复轧制直到轧制到目标厚度,道次数应该保证为奇数,即保证成品卷位于左卷取机上,轧制过程结束;
步骤10,成品收集:
轧制完成后,温轧机辊缝打开,由左卷取机继续卷取,直至带钢完全从右卷取机中抽出,人工剪掉带钢右侧头部的不合格段;左卷取机反向开卷,由左夹送辊和右夹送辊共同作用,将成品带钢运送至成品卷取机或定尺剪。
其中:
所述的步骤2中,浇注过程在惰性气体保护下完成,防止钢液在流动过程中因氧化产生内部夹杂;
所述的步骤3中,气冷喷嘴设有开闭控制;气体循环系统通过进出口管路的流量调节确保密闭室的温度稳定;
所述的步骤4(3)中,设置压下率为5~10%,是因为铸轧原料带运送到平整机时带钢温度控制在1000℃左右,在该温度区间,高硅钢变形抗力较低,有较好塑性,可采用5~10%的压下率进行平整来消除板形缺陷;具体压下量需要根据实际带钢的板形情况确定,要保证平整完成后的带钢有较好的板形,能够顺利完成后续运送和轧制;
所述的步骤10中,以钢卷交货的成品在成品卷取机上进行重新卷取;以板材交货的成品通过定尺剪进行剪切;成品卷取机上的成品钢卷由卸卷小车卸卷,定尺分段的板材由收集小车进行收集;所有成品带钢收集完成后,成品卸料过程完成。
高硅钢的轧制装置及其方法,与现有技术相比,有益效果:
(1)本发明是采用铸轧和温轧相结合的一种短流程高硅钢生产技术,大幅缩短了高硅钢薄板的工艺流程,能源利用率高,成本低,污染物排放少。温轧机不但可以进行温轧还可以进行冷轧,对解决高硅钢薄带轧制过程的组织性能、表面质量和板形具有其它材料成型过程无法比拟的工艺技术优势。
(2)本发明用于研究高硅钢的亚快速凝固技术、脆性控制技术、热轧技术、温轧技术及冷轧技术等理论体系及生产工艺体系,满足我国清洁能源、现代交通、先进制造、航天航空等领域发展对高品质电工钢的重大需求。
附图说明
图1本发明实施例的高硅钢的轧制装置的机械结构示意图;其中:1-真空炉,2-浇注装置,3-铸轧机,4-平整机前辊道,5-平整机,6-平整机后辊道,7-飞剪,8-飞剪后辊道,9-废料收集辊道,10-左炉底辊道,11-左炉卷箱,12-左卷取机,13-左炉卷导板,14-左夹送辊,15-左温轧加热装置,16-温轧机,17-右温轧加热装置,18-右夹送辊,19-右炉卷导板,20-右卷取机,21-右炉卷箱,22-右炉底辊道,23-成品卷取机,24-定尺剪,25-卷取式温轧装置;
图2本发明实施例的高硅钢的轧制装置的金属检测器及测温仪布置图;
图3本发明实施例的高硅钢的轧制装置的工作辊轴向温度控制示意图;
图4本发明实施例的高硅钢的轧制装置的方法的工艺流程图。
具体实施方式:
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种高硅钢的轧制装置,如图1所示,包括真空炉1、浇注装置2、铸轧机3、平整机5、飞剪7、卷取式温轧装置25、成品卷取机23、定尺剪24和PLC控制系统;真空炉1位于浇注装置2上方,浇注装置2、铸轧机3、平整机5、飞剪7、卷取式温轧装置25、成品卷取机23和定尺剪24从左到右依次连接;
所述的真空炉1是在真空或惰性气氛保护条件下进行熔炼、合金元素添加、测温、取样、浇铸等功能的集成式设备。
所述的浇注装置2是钢水从熔炼坩埚到铸轧机结晶辊辊缝熔池的流经通道,具有承接钢水、保温、防止氧化、均匀布流等作用。主要由流槽、中间包、布流水口、中间包预热器、中间包车等组成。
所述的铸轧机3用于将钢水通过转动的两根结晶辊铸出薄带。在辊缝熔池区内通保护气体进行保护浇铸,防止钢水氧化。铸轧机3下方密室由上下密闭室、气体冷却装置等组成,内通惰性气体防止高温铸轧带钢表面氧化。结晶辊间的轧制力和辊缝采用液压伺服系统控制,可连续自动检测和调整。铸轧机3设备由铸轧机平台、铸轧机牌坊、铸轧辊缝调节系统、传动系统、结晶辊、侧封装置、弧形导板、带钢出口冷却装置、夹送辊、出口辊道和侧封板加热炉等组成。
所述的平整机5位于铸轧机3后,用于消除铸轧带钢的板形缺陷。平整机3由平整机前辊道4、牌坊、平整机工作辊、辊缝调节系统、传动系统、减速机和主电机、平整机后辊道6等组成。平整机3的轧制力和辊缝采用液压伺服系统控制,可连续自动检测和调整。平整机前辊道4、平整机5和平整机后辊道速度6与铸轧机3出带速度匹配,并可以对带钢起到夹送作用,使带钢顺利进入温轧机16和右卷取机20。为防止平整过程中平整机工作辊对带钢降温过大,对平整机工作辊进行加热,具体方法如图3所示,在平整机工作辊中心钻孔,通过旋转接头向平整机工作辊内通热油,平整机工作辊轴承座通冷却水;热油最高加热温度为300℃,辊面最高温度可达250℃;为防止平整机工作辊轴向温度不均造成辊凸度的不均,通过在旋转接头出油杆上设置3个出油口,控制轴向温度分布曲线;在平整机前辊道入口处设置有第一测温仪和第一热金属检测器;平整机前端设置有第一导卫装置,平整机后端设置有第二导卫装置;在平整机前辊道4和平整机后辊道6上设置U型不锈钢保护箱,保护箱上端设有可开启密封平衡盖板,在保护箱两边内侧设有微正压细孔低流量氮气喷嘴(氮气在使用前需通过加热装置加热到200℃以上),利用保护箱内氮气微正压作用来保证热带通过辊道过程中的防止氧化。
所述的飞剪7位于平整机5后,用于带钢切头尾或分段剪切。经过平整后合格的带钢利用飞剪7切掉头尾不规则段,保证带材头尾形状能够顺利穿带和卷取;不合格铸轧带需要利用飞剪7进行分段剪切;切掉的废料进入废料收集辊道9下方的收集箱,方便后续废料处理,废料收集辊道9由液压缸控制倾翻方便废料顺利进入收集箱;在飞剪入口处设置有第二热金属检测器。
所述的卷取式温轧装置25,包括左炉底辊道10、左卷炉导板13、左炉卷箱11、左卷取机12、左夹送辊14、左带钢感应加热装置15、温轧机16、右带钢感应加热装置17、右夹送辊18、右卷取机20、右炉卷箱21、右卷炉导板19、右炉底辊道22、热油加热装置和防氧化保护装置,其中,左炉底辊道10、左夹送辊14、左带钢感应加热装置15、温轧机16、右带钢感应加热装置17、右夹送辊18和右炉底辊道22,从左到右依次相连接;左卷取机12设置在左炉底辊道10之上,为保证带钢在左卷取机12的温度,左卷取机12外设置左炉卷箱11,左炉卷箱11的左侧设置有第三热金属检测器,右卷取机20设置在右炉底辊道22之上,为保证带钢在右卷取机20的温度,右卷取机20外设置右炉卷箱21,所述左卷取机12上设有左导料槽,右卷取机20上设有右导料槽;左卷取机12和右卷取机20用于轧制过程中带钢的存储和张力控制;左炉卷箱11和右炉卷箱21均由保温材料、耐火材料和电加热器组成,通过电加热器可以将炉卷箱内温度控制在一定范围,进而保证卷取机中带钢的温度;左带钢感应加热装置15的入口处设置有第二测温仪,右带钢感应加热装置17的入口处设置有第五测温仪;
所述左夹送辊14包括左上辊、左上辊液压缸、左伺服阀、左上辊轴承座、左上辊直流电机、左下辊、左下辊液压缸和左下辊直流电机;其中,在左夹送辊14的右侧设置有第四热金属检测器,左上辊通过第二旋转接头与热油加热装置相连接,左上辊通过左伺服阀与左上辊液压缸相连接,左上辊与左上夹送辊压轴承座连接接,左上辊轴承座设置有左环形测力压头,左上辊与左上辊直流电机相连接,左上辊直流电机设置有左上辊增量编码器,左伺服阀、左环形测力压头、左上辊增量编码器和热油加热装置,分别与PLC控制系统相连接;左下辊通过第三旋转接头与热油加热装置相连接,左下辊液压缸的供油液压管上,从靠近左下辊液压缸侧依次设置左液压比例阀和左电磁换向阀,左电磁换向阀与左下辊相连接,左下辊与左下辊直流电机相连接,左下辊直流电机设置有左下辊增量编码器,左电磁换向阀、左液压比例阀和左下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述右夹送辊18包括右上辊、右上辊液压缸、右伺服阀、右上辊轴承座、右上辊直流电机、右下辊、右下辊液压缸和右下辊直流电机;其中,在右夹送辊18的左侧设置有第七热金属检测器;右上辊通过第四旋转接头与热油加热装置相连接,右上辊通过右伺服阀与右上辊液压缸相连接,右上辊与右上夹送辊压轴承座连接接,右上辊轴承座设置有右环形测力压头,右上辊与右上辊直流电机相连接,右上辊直流电机设置有右上辊增量编码器,右伺服阀、右环形测力压头和右上辊增量编码器,分别与PLC控制系统相连接;右下辊通过第五旋转接头与热油加热装置相连接,右下辊液压缸的供油液压管上,从靠近右下辊液压缸侧依次设置右液压比例阀和右电磁换向阀,右电磁换向阀与右下辊相连接,右下辊与右下辊直流电机相连接,右下辊直流电机设置有右下辊增量编码器,右电磁换向阀、右液压比例阀和右下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述左卷炉导板13设置在左炉底辊道10的下方;左卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述右卷炉导板19设置在右炉底辊道22的下方;右卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述温轧机16采用四辊轧机,包括上工作辊、下工作辊、上支撑辊和下支撑辊,轧机辊缝控制采用压下液压缸全液压控制,温轧机的上工作辊通过第六旋转接头与热油加热装置相连,温轧机的下工作辊通过第七旋转接头与热油加热装置相连;温轧机16的左侧设置有第三测温仪和第五热金属检测器,温轧机16的右侧设置有第四测温仪和第六热金属检测器;温轧机的前端设置第三导卫装置,温轧机的后端设置第四导卫装置;温轧机16与PLC控制系统相连接;
左夹送辊14和右夹送辊18是温轧机16的关键设备之一,夹送辊的上、下夹送辊均采用液压缸控制升降;上辊采用伺服阀进行位置闭环控制,用于穿带时夹送辊的辊缝开闭和夹送辊轧线高度调整;下辊采用电磁换向阀控制升降,并采用液压比例阀控制夹紧力;上夹送辊为自由辊,下夹送辊由直流电机驱动,电机后安装增量编码器,由直流调速器控制速度和转矩;在轧制过程中通过调整下夹送辊的速度和转矩参与微张力控制,根据左夹送辊14和右夹送辊18的速度比,进行秒流量厚度计算和厚度控制。为防止轧制过程中左夹送辊14、右夹送辊18和温轧机16的工作辊对带钢降温过大,对左夹送辊14、右夹送辊18和温轧机16的工作辊进行加热,具体方法同平整机5的工作辊加热方法:在辊中心钻孔,通过旋转接头向辊内通热油,温轧机16工作辊轴承座通冷却水;热油最高加热温度为300℃,左夹送辊14和右夹送辊18辊面最高温度可达270℃,温轧机16的工作辊辊面最高温度可达250℃。为防止温轧机16的工作辊轴向温度不均造成辊凸度的波动,导致轧制过程中出现板型问题,通过在旋转接头出油杆上设计多个出油口,控制轴向温度分布曲线;为了弥补带钢边部温降,可以设计轴向温度曲线为两端温度略大于中间温度的马鞍形曲线。
所述左炉卷箱11、右炉卷箱21、左带钢感应加热装置15和右带钢感应加热装置17均设置有防氧化保护装置,防氧化保护装置与PLC控制系统相连通;防氧化气氛保护装置,具有高温氮气正压密封防氧化功能,随着带钢轧制减薄而终轧温度不断降低,带钢温度在350℃以下时不需要考虑防氧化保护。
成品卷取机23用于以卷材方法交货的成品带钢卷取,成品卷取机的入口处设置有第八热金属检测器;成品卷取机与PLC控制系统相连接;轧制完成的成品带钢从左卷取机12导出至成品卷取机23进行卷取,对于冷轧成品料卷,通过成品卷取机23上的冷轧卷套筒进行卷取,成品卷取机23的卷筒具有胀缩功能,由卸卷小车完成卸料,通过地下水平运输小车将成品料卷移出轧制线。
定尺剪24用于以板材方法交货的成品带钢定尺分段,在定尺剪的左侧设置有第九热金属检测器;定尺剪与PLC控制系统相连接;轧制完成的成品带钢从左卷取机12导出,经牵引至定尺剪24的夹送辊,定尺剪24根据带材不同厚度调整剪刃缝隙,进行定尺剪切;
所述的第一至第四导卫装置,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第第五测温仪,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第九热金属检测器,分别与PLC控制系统相连。
所述的第一至第七旋转接头旋转接头出油杆上,均设置有3个出油口。
本实施例的高硅钢的轧制装置的金属检测器及测温仪布置图,如图2所示。
轧制高硅钢的方法,工艺流程图见图4,具体包括如下步骤:
步骤1,备料及轧线预热:
(1)按照高硅钢化学成分要求备料;
(2)预热:中间包预热温度1000~1200℃,布流水口预热温度1100~1200℃,铸轧机侧封板预热温度1000~1200℃,平整机5的工作辊预热温度200~250℃,左夹送辊14、右夹送辊18预热温度200~270℃,温轧机16的工作辊预热温度200~250℃,左炉卷箱11和右炉卷箱21预热温度400~900℃。
步骤2,炼钢及浇注:
利用真空炉1冶炼出满足铸轧机3要求的钢水,倾翻真空炉的坩埚,钢水经过浇注装置2均匀流入铸轧机3的结晶辊辊缝处的熔池内;整个浇注过程在惰性气体保护下完成,防止钢液在流动过程中因氧化产生内部夹杂;
步骤3,铸带:
安装铸轧机3的侧封板,钢水由浇注装置2注入两个逆向旋转的水冷结晶辊与两个高温陶瓷侧封板组成的钢水熔池内,钢液接触水冷结晶辊后,经过系列热传导过程和轻微挤压变形最终成为铸轧带钢,带钢厚度范围为1.5~3mm,铸带速度范围为0.2~2m/s;铸带过程中氮气保护,密闭室保持微正压;带钢在出结晶辊处用氮气快速冷却,气冷喷嘴设有开闭控制。气体循环系统通过进出口管路的流量调节确保密闭室的温度稳定;
步骤4,平整:
(1)铸轧带钢经过弧形导板导向,通过平整机前辊道4进入平整机5进行平整以消除板形缺陷,并将带钢送往温轧机16方向。平整机5与铸轧机3的结晶辊速度匹配使带钢形成一定套量,以满足上下游速度调节的需要;平整机前端的第一导卫装置,保证带钢平整时的对中;
(2)在平整机前辊道4安装测温仪和热金属检测器,对带钢进行温度和位置的检测。平整机5前后设置第二导卫装置,保证带钢平整时的对中,并能够顺利向后运送。
(3)铸轧原料带运送到平整机3时带钢温度控制在1000±5℃,在该温度区间,高硅钢变形抗力较低,有较好塑性,可采用5~10%的压下率进行平整。具体压下量需要根据实际带钢的板形情况确定,要保证平整完成后的带钢有较好的板形,能够顺利完成后续运送和轧制;
(4)平整机后端的导卫装置,保证带钢平整时的对中,并送往轧机方向;
步骤5,切头/切尾/碎段
(1)当带钢经过平整后,通过平整机后辊道6,进入飞剪7的夹送辊;
(2)合格的铸轧带在飞剪7处进行切头操作;不合格铸轧带由飞剪7进行碎段,并对废料进行收集处理;当铸轧带尾部到达飞剪处时,飞剪启动,切掉尾部;
步骤6,穿带
合格的带钢切头后,经过飞剪后辊道8、废料收集辊道9和左炉底辊道10,穿过左夹送辊14、左温轧加热装置15、温轧机16、右温轧加热装置17、右夹送辊18,进入右卷取机20;
当带钢头部穿过左夹送辊14后,左夹送辊14辊缝闭合进行夹送操作;带钢头部穿过温轧机16后,温轧机16辊缝闭合,进行夹送操作,左夹送辊14辊缝打开;带钢头部穿过右夹送辊18后,自动调整右夹送辊18的下辊速度与温轧机16进行微张力操作;温轧机16前后设置导卫装置,保证穿带和轧制过程的带钢对中;
步骤7,右卷取机卷取
带钢头部到达左夹送辊14时,右炉卷导板19抬起,右卷取机20芯轴自动定位。通过右夹送辊18的夹送,在右炉卷导板19的引导下,带钢头部穿入右卷取机20的芯轴中。根据位置跟踪和右卷取机20的电机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,右卷取机20转动,当转动3~5圈后,带钢头部被带钢压紧,右炉卷导板19放下,右夹送辊18辊缝打开,调节温轧机16和右卷取机20的速度匹配关系,保证一定张力,并继续卷取。当带钢尾部到达左夹送辊14处时,右卷取机20停止,左夹送辊14辊缝闭合,右夹送辊18辊缝打开;
步骤8,左卷取机卷取
左卷取机12的卷取操作与右卷取机20相似,左炉卷导板13抬起,左卷取机12的芯轴自动定位,右夹送辊18辊缝打开。通过温轧机16和左夹送辊14的夹送,带钢尾部在左炉卷导板13的引导下,穿入左卷取机12的芯轴中。根据位置跟踪和左卷取机12的电机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,左卷取机12转动,当转动3~5圈后,带钢尾部被带钢压紧,左炉卷导板13放下,调节温轧机16和左卷取机12的速度匹配关系,建立张力,原料带钢的穿带过程结束。左卷取机12和右卷取机20都配备CPC对中装置,保证卷取过程的稳定进行,在温轧区域设置多个热金属检测器和测温仪,用于带钢的位置和温度检测;
步骤9,温轧
根据温轧工艺要求,开始第一道次轧制过程。调整温轧机16的辊缝;启动温轧机16、左卷取机12和右卷取机20,由右侧向左侧进行轧制;调整左卷取机12、右卷取机20和温轧机16的速度,控制入口和出口张力;左夹送辊14辊缝闭合,控制系统自动调整左夹送辊14的下辊电机电流限幅值,与左卷取机12共同形成张力;右夹送辊18辊缝闭合,控制系统自动调整右夹送辊18的下辊电机电流限幅值,与右卷取机20共同形成张力;根据轧材工艺温度需求判断是否需要启动右温轧加热装置17,控制系统根据前后测温仪进行温度闭环控制,带钢停止时自动停止加热;
当带钢厚度≥1mm时,带钢尾部从卷取机中抽出,完成轧制,当前道次轧制结束。开始下道次轧制前,重复前面的带钢穿带和卷取过程。并在完成穿带过程后开始下一道次的反向轧制;
当带钢厚度<1mm时,每道次结束前,带钢尾部不再从卷取机中完全抽出,控制系统对带钢卷径和带钢长度进行精确跟踪,卷取机中的剩余带钢达到3~5圈时,本道次轧制结束;
后续道次的轧制过程与前面类似,往相反方向开始下一道次的轧制,卷取机中剩余带钢圈数要比上一道次轧制时剩余带钢圈数多1圈。往复轧制直到轧制到目标厚度,道次数应该保证为奇数,即保证成品卷位于左卷取机上,轧制过程结束;
步骤10,成品收集
轧制完成后,温轧机16的辊缝打开,由左卷取机12继续卷取,直至带钢完全从右卷取机20中抽出,人工剪掉带钢右侧头部的不合格段。左卷取机12反向开卷,由左夹送辊14和右夹送辊18共同作用,将成品带钢运送至成品卷取机23或定尺剪24;
以钢卷交货的成品在成品卷取机23上进行重新卷取;以板材交货的成品通过定尺剪24进行剪切。成品卷取机23上的成品钢卷由卸卷小车卸卷,定尺分段的板材由收集小车进行收集。所有成品带钢收集完成后,成品卸料过程完成。
卷取式温轧装置25的一个具体操作例:
铸轧带钢厚度3.0mm,带钢温度1100℃,经压下率5%的平整之后,带钢厚度2.85mm,带钢温度950℃。进入温轧机区域后,带钢温度控制在700℃,温轧机工作辊表面温度控制在250℃,轧制速度1.5m/s,经过6~8道次轧制,带钢厚度达到1mm左右;适当降低带钢温度至500℃,温轧机工作辊表面温度控制在250℃,轧制速度1.5m/s,每道次压下率在5~10%左右,经14~16道次,轧制到0.5mm左右;带钢温度继续降低至200℃,温轧机工作辊表面温度控制在200℃,以5%以下的压下率继续轧制18~20道次,终轧厚度0.25mm。

Claims (6)

1.一种高硅钢的轧制装置,其特征在于,包括真空炉、浇注装置、铸轧机、平整机、飞剪、卷取式温轧装置、成品卷取机、定尺剪和PLC控制系统;真空炉位于浇注装置上方,浇注装置、铸轧机、平整机、飞剪、卷取式温轧装置、成品卷取机和定尺剪从左到右依次连接;
所述的真空炉与PLC控制系统相连接;
所述的浇注装置与PLC控制系统相连接;
所述的铸轧机,辊缝熔池区设置有气体保护装置,铸轧机的下方设置有密闭室和气体冷却装置;铸轧机与PLC控制系统相连接;
所述的平整机,在平整机前辊道入口处设置有第一测温仪和第一热金属检测器;平整机前端设置有第一导卫装置,平整机后端设置有第二导卫装置;所述的平整机,在平整机工作辊中心钻孔,通过第一旋转接头与热油加热装置相连;平整机与PLC控制系统相连接;
所述的飞剪,在飞剪入口处设置有第二热金属检测器;飞剪与PLC控制系统相连接;
所述的卷取式温轧装置,包括左炉底辊道、左卷炉导板、左炉卷箱、左卷取机、左夹送辊、左带钢感应加热装置、温轧机、右带钢感应加热装置、右夹送辊、右卷取机、右炉卷箱、右卷炉导板、右炉底辊道、热油加热装置和防氧化保护装置,其中,左炉底辊道、左夹送辊、左带钢感应加热装置、温轧机、右带钢感应加热装置、右夹送辊和右炉底辊道,从左到右依次相连接;左卷取机设置在左炉底辊道之上,左卷取机外设置左炉卷箱,左炉卷箱的左侧设置有第三热金属检测器,右卷取机设置在右炉底辊道之上,右卷取机外设置右炉卷箱,所述左卷取机上设有左导料槽,右卷取机上设有右导料槽;左带钢感应加热装置的入口处设置有第二测温仪,右带钢感应加热装置的入口处设置有第五测温仪;
所述左夹送辊包括左上辊、左上辊液压缸、左伺服阀、左上辊轴承座、左上辊直流电机、左下辊、左下辊液压缸和左下辊直流电机;其中,在左夹送辊的右侧设置有第四热金属检测器,左上辊通过第二旋转接头与热油加热装置相连接,左上辊通过左伺服阀与左上辊液压缸相连接,左上辊与左上夹送辊压轴承座连接接,左上辊轴承座设置有左环形测力压头,左上辊与左上辊直流电机相连接,左上辊直流电机设置有左上辊增量编码器,左伺服阀、左环形测力压头、左上辊增量编码器和热油加热装置,分别与PLC控制系统相连接;左下辊通过第三旋转接头与热油加热装置相连接,左下辊液压缸的供油液压管上,从靠近左下辊液压缸侧依次设置左液压比例阀和左电磁换向阀,左电磁换向阀与左下辊相连接,左下辊与左下辊直流电机相连接,左下辊直流电机设置有左下辊增量编码器,左电磁换向阀、左液压比例阀和左下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述右夹送辊包括右上辊、右上辊液压缸、右伺服阀、右上辊轴承座、右上辊直流电机、右下辊、右下辊液压缸和右下辊直流电机;其中,在右夹送辊的左侧设置有第七热金属检测器;右上辊通过第四旋转接头与热油加热装置相连接,右上辊通过右伺服阀与右上辊液压缸相连接,右上辊与右上夹送辊压轴承座连接接,右上辊轴承座设置有右环形测力压头,右上辊与右上辊直流电机相连接,右上辊直流电机设置有右上辊增量编码器,右伺服阀、右环形测力压头和右上辊增量编码器,分别与PLC控制系统相连接;右下辊通过第五旋转接头与热油加热装置相连接,右下辊液压缸的供油液压管上,从靠近右下辊液压缸侧依次设置右液压比例阀和右电磁换向阀,右电磁换向阀与右下辊相连接,右下辊与右下辊直流电机相连接,右下辊直流电机设置有右下辊增量编码器,右电磁换向阀、右液压比例阀和右下辊增量编码器分别与PLC控制系统相连接;
所述左卷炉导板设置在左炉底辊道的下方;左卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述右卷炉导板设置在右炉底辊道的下方;右卷炉导板与PLC控制系统相连;
所述温轧机采用四辊轧机,包括上工作辊、下工作辊、上支撑辊和下支撑辊,轧机辊缝控制采用压下液压缸全液压控制,温轧机的上工作辊通过第六旋转接头与热油加热装置相连,温轧机的下工作辊通过第七旋转接头与热油加热装置相连;温轧机的左侧设置有第三测温仪和第五热金属检测器,温轧机的右侧设置有第四测温仪和第六热金属检测器;温轧机的前端设置第三导卫装置,温轧机的后端设置第四导卫装置;温轧机与PLC控制系统相连;
所述左炉卷箱、右炉卷箱、左带钢感应加热装置和右带钢感应加热装置均设置有防氧化保护装置,防氧化保护装置与PLC控制系统相连;
所述的成品卷取机,成品卷取机的入口处设置有第八热金属检测器;成品卷取机与PLC控制系统相连接;
所述的定尺剪,在定尺剪的左侧设置有第九热金属检测器;定尺剪与PLC控制系统相连接;
所述的第一至第四导卫装置,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第第五测温仪,分别与PLC控制系统相连;
所述的第一至第九热金属检测器,分别与PLC控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的高硅钢的轧制装置,其特征在于,所述的第一至第七旋转接头旋转接头出油杆上,均设置有2~4个出油口。
3.采用权利要求1所述的高硅钢的轧制装置进行高硅钢轧制的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,备料及轧线预热:
(1)按照高硅钢化学成分备料;
(2)预热:中间包预热温度为1000~1200℃,布流水口预热温度为1100~1200℃,铸轧机侧封板预热温度为1000~1200℃,平整机工作辊预热温度为200~250℃,左夹送辊和右夹送辊预热温度均为200~270℃,温轧机工作辊预热温度为200~250℃,左炉卷箱和右炉卷箱预热温度均为400~900℃;
步骤2,炼钢及浇注:
利用真空炉冶炼出满足铸轧机要求的钢水,倾翻真空炉的坩埚,钢水经过坩埚浇注口注入流槽,再经过流槽下注水口注入中间包,再经过中间包的定径水口注入布流水口,经布流水口的布流,均匀流入铸轧机结晶辊辊缝处的熔池内;浇注过程在惰性气体保护下完成;
步骤3,铸带:
安装铸轧机侧封板,钢水由布流水口注入两个逆向旋转的水冷结晶辊与两个高温陶瓷侧封板组成的钢水熔池内,钢液接触水冷结晶辊后,部分经热传导过程,首先成为半凝固层,进而在熔池与辊面接触界面开始形成凝壳,随着接触时间的延长,凝壳逐渐增厚,并随着铸辊辊面一起运动,在双辊的逆向转动带动下进入焊合点;铸带速度范围为0.2~2m/s;铸带过程中氮气保护,密闭室保持微正压;带钢在出结晶辊处用氮气快速冷却,制得厚度为1.5~3mm的铸轧带钢
步骤4,平整:
(1)铸轧带钢经过弧形导板导向,平整机前端的第一导卫装置,保证带钢平整时的对中;
(2)带钢通过平整机前辊道进入平整机,前辊道安装测温仪和热金属检测器,对带钢进行温度和位置的检测;
(3)平整机的压下率为5~10%,进行平整;
(4)平整机后端的第二导卫装置,保证带钢平整时的对中,并送往轧机方向;
步骤5,切头/切尾/碎段:
(1)当带钢经过平整后,通过平整机后辊道,进入飞剪夹送辊;
(2)合格的铸轧带在飞剪处进行切头操作;不合格铸轧带由飞剪进行碎段,并对废料进行收集处理;当铸轧带尾部到达飞剪处时,飞剪启动,切掉尾部;
步骤6,穿带:
合格的带钢切头后,经过飞剪后辊道、废料收集辊道和左炉底辊道,穿过左夹送辊、左温轧加热装置、温轧机、右温轧加热装置、右夹送辊,进入右卷取机:
当带钢头部穿过左夹送辊后,左夹送辊辊缝闭合进行夹送操作;带钢头部穿过温轧机后,温轧机辊缝闭合,进行夹送操作,左夹送辊辊缝打开;带钢头部穿过右夹送辊后,自动调整右夹送辊下辊速度与温轧机进行微张力操作;
步骤7,右卷取机卷取:
带钢头部到达左夹送辊时,右炉卷导板抬起,右卷取机芯轴自动定位;通过右夹送辊的夹送,在右炉卷导板的引导下,带钢头部穿入卷取芯轴中;根据位置跟踪和右卷取机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,右卷取机转动,当转动3~5圈后,带钢头部被带钢压紧,右炉卷导板放下,右夹送辊辊缝打开,调节轧机速度和右卷取机速度的匹配关系,保证一定张力,并继续卷取;当带钢尾部到达左夹送辊处时,右卷取机停止,左夹送辊辊缝闭合,右夹送辊辊缝打开;
步骤8,左卷取机卷取:
左卷取机的卷取操作与右卷取机相似,左炉卷导板抬起,左卷取机芯轴自动定位,右夹送辊辊缝打开;通过温轧机和左夹送辊的夹送,带钢尾部在左炉卷导板的引导下,穿入左卷取机芯轴中;根据位置跟踪和左卷取机电流及速度变化综合判断头部穿带到位后,左卷取机转动,当转动3~5圈后,带钢尾部被带钢压紧,左炉卷导板放下,调节轧机速度和左卷取机速度的匹配关系,建立张力,原料带钢的穿带过程结束,开始温轧过程;左卷取机和右卷取机都配备CPC对中装置,保证卷取对中和卷取过程的稳定进行;在温轧区域设置多个热金属检测器和测温仪,用于带钢的位置和温度检测;
步骤9,温轧:
根据温轧工艺要求,开始第一道次轧制过程:调整道次辊缝,启动轧机和两侧卷取机,由右侧向左侧进行轧制;调整卷取机和轧机速度,控制入口和出口张力;左夹送辊辊缝闭合,控制系统自动调整左夹送辊下辊电机电流限幅值,与左卷取机共同形成张力;右夹送辊辊缝闭合,控制系统自动调整右夹送辊下辊电机电流限幅值,与右卷取机共同形成张力;根据轧材工艺温度需求判断是否需要启动右温轧加热装置,控制系统根据前后测温仪进行温度闭环控制,带钢停止时自动停止加热;
当带钢厚度≥1mm时,带钢尾部从卷取机中抽出,完成轧制,当前道次轧制结束;开始下道次轧制前,重复前面的带钢穿带和卷取过程并在完成穿带过程后开始下一道次的反向轧制;
当带钢厚度<1mm时,每道次结束前,带钢尾部不再从卷取机中完全抽出,控制系统对带钢卷径和带钢长度进行精确跟踪,卷取机中的剩余带钢达到3~5圈时,本道次轧制结束;
后续道次的轧制过程与前面类似,往相反方向开始下一道次的轧制,卷取机中剩余带钢圈数要比上一道次轧制时剩余带钢圈数多1圈;往复轧制直到轧制到目标厚度,道次数应该保证为奇数,即保证成品卷位于左卷取机上,轧制过程结束;
步骤10,成品收集:
轧制完成后,温轧机辊缝打开,由左卷取机继续卷取,直至带钢完全从右卷取机中抽出,人工剪掉带钢右侧头部的不合格段;左卷取机反向开卷,由左夹送辊和右夹送辊共同作用,将成品带钢运送至成品卷取机或定尺剪。
4.根据权利要求3所述的高硅钢轧制的方法,其特征在于,所述的步骤2中,浇注过程在惰性气体保护下完成,防止钢液在流动过程中因氧化产生内部夹杂。
5.根据权利要求3所述的高硅钢轧制的方法,其特征在于,所述的步骤3中,气冷喷嘴设有开闭控制;气体循环系统通过进出口管路的流量调节确保密闭室的温度稳定。
6.根据权利要求3所述的高硅钢轧制的方法,其特征在于,所述的步骤10中,以钢卷交货的成品在成品卷取机上进行重新卷取;以板材交货的成品通过定尺剪进行剪切;成品卷取机上的成品钢卷由卸卷小车卸卷,定尺分段的板材由收集小车进行收集;所有成品带钢收集完成后,成品卸料过程完成。
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