CN105728473B - 一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法，其包括以下工艺控制实现：CPC装置在上卷之后带钢穿带过程中就投入对中；带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20％～45％；带钢在小辊径单机架可逆冷轧机第一道次轧制时采用的卷取张力比常规轧机卷取张力大10％～20％；第一道次轧制过程中，入口转向夹送辊压辊处于转向位并全程压下，入口压板台均处于压下状态；增大轧机工作辊表面粗糙度；大弯辊力轧制第一道次；根据轧机机架的固有属性预设定第一道次起车轧制的辊缝倾斜值。本发明提高小辊径轧机轧制稳定性，降低跑偏断带事故发生的几率及其带来的辊耗的增加。

Description

一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法

技术领域

本发明涉及带钢轧制控制技术领域，更具体地说，涉及一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法。

背景技术

轧制高强钢、硅钢、不锈钢等难变形带钢时通常使用小辊径单机架可逆冷轧机。采用小辊径轧制能够有效降低轧制压力和轧制力矩，增大难变形钢种带钢的压下率，并大大降低轧机能耗；采用单机架可逆的机型可以充分发挥其生产组织灵活、产品品种和规格多样的特点。但是，从小辊径单机架可逆冷轧机实际生产中的使用效果来看，暴露出第一道次轧制容易发生带钢跑偏断带的问题，常常会损坏轧机设备和轧辊，导致轧辊辊耗增加，轧机作业率大幅降低，无法充分发挥出小辊径单机架可逆冷轧机效益高的优势。小辊径单机架可逆冷轧机第一道次轧制容易发生跑偏断带的原因主要有以下两点：1)相比常规辊径轧机，小辊径轧机前滑区小，变形区的中性点更靠近轧制出口，轧机稳定性较差。工作辊辊径越小，则轧机轧制稳定性越差。对于小辊径轧机，轧制速度越高则辊缝处摩擦系数越小，变形区的中性点越靠近轧制出口，轧机的稳定性越差，轧机辊缝处抗横向扰动能力就越差。轧机在升速或高速轧制过程中，如果整个工作辊长度方向辊缝油膜变化略有不均匀，或者热轧来料在整个板宽方向略有厚度、板形或硬度等不均匀，辊缝处横向扰动增大，则稳定性差的小辊径轧机就很容易出现带钢跑偏断带的情况。因此，为了降低带钢跑偏断带发生的几率，小辊径轧机第一道次通常采用很低的轧制速度，严重限制了轧机产能的发挥。2)带钢上实际的开卷张力较小。单机架可逆冷轧机由于设备组成和机组布置的限制，开卷机卷筒中心线和开卷夹送辊中心线到工作辊中心线的距离均较长，导致带钢由于重力和抖动等因素开卷张力部分损失，实际到达轧机辊缝处的带钢张力要小于设定张力。此外，难变形钢种的热轧原料板形通常较差，即便经过酸洗机组处理后仍有大量残余应力无法消除，而部分开卷张力必须用于抵消这些板形较差带钢的内应力，这也增大了开卷张力在带钢上的损失。以上两个原因都导致带钢上实际的开卷张力要大大小于设定的开卷张力。从带钢跑偏的机理上来讲，带钢与辊子之间的摩擦状态影响带钢的跑偏，提高带钢张力，带钢与辊子之间的横向静摩擦力变大，有利于带钢的稳定运行及提高抗横向扰动能力；而带钢开卷张力的减小则降低了带钢的抗横向扰动能力，降低了高速轧制过程的稳定性。

从以上两点影响因素来看，轧机辊径由轧制的钢种和规格确定，而开卷机和开卷夹送辊与机架之间的距离受机组设备组成和机型布置的限制压缩空间有限，因此，非常有必要从工艺角度开发出小辊径单机架可逆冷轧机第一道次轧制防止带钢跑偏的控制方法，以提高轧机轧制稳定性，降低跑偏断带事故发生的几率及其带来的辊耗的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法，包括以下步骤：

S1、带钢通过开卷机上卷之后，将CPC(coil planet centrifuge；带钢对中纠偏)装置在带钢穿带过程中就投入对中；

S2、带钢通过开卷夹送辊压辊及入口转向夹送辊压辊在穿带过程中保持带钢稳定穿带，其中，根据小辊径单机架可逆冷轧机的安装精度在轧机起车之前预设定第一道次起车轧制的辊缝倾斜值；

S3、侧导对中装置根据带钢宽度保持对中位置，入口压板台在第一道次轧制过程中压下，轧机工作辊闭合辊缝将带钢压下；

S4、带钢通过出口转向夹送辊压辊传送至出口卷取机，出口卷取机给带钢提供前张力，完成第一次道次轧制；

在第一次道次轧制过程中，入口转向夹送辊压辊处于转向位并处于压下状态，入口压板台处于压下状态。

在所述步骤S1中，在第一道次轧制过程中带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20％～45％。

在所述步骤S3中，轧机工作辊表面粗糙度设置为0.5～0.7μm，采用较大的粗糙度增大摩擦系数，提高轧制稳定性；轧机工作辊弯辊力大于设计总弯辊力的60％，中间辊弯辊力大于设计总弯辊力的40％。

在所述步骤S4中，其中，带钢采用的卷取张力比常规轧机卷取张力大10％～20％。

实施本发明防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法，具有以下有益效果：

本发明便于设置和操作，能够快速、有效的提高小辊径单机架可逆冷轧机高速轧制的稳定性，降低轧机跑偏断带发生的几率，能够有效提高小辊径轧机作业率和充分发挥轧机的产能，并避免跑偏断带造成的设备损坏和辊耗的增加。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例带钢的第一道次轧制过程；

图2是入口转向夹送辊压辊位于转向位并处于压下状态的示意图。

图中：开卷机1；CPC装置2；开卷夹送辊压辊3；入口转向夹送辊压辊4；侧导对中装置5；入口压板台6；轧机工作辊7；入口卷取机8；出口转向夹送辊压辊9；出口卷取机10。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本发明提供一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法，包括以下步骤：

S1、带钢通过开卷机1上卷之后，将CPC装置2在带钢穿带过程中就投入对中，其中，第一道次轧制过程中带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20％～45％；

S2、带钢通过开卷夹送辊压辊3及入口转向夹送辊压辊4在穿带过程中保持带钢稳定穿带，其中，根据小辊径单机架可逆冷轧机的安装精度在轧机起车之前预设定第一道次起车轧制的辊缝倾斜值；

S3、侧导对中装置5根据带钢宽度保持对中位置，入口压板台6在第一道次轧制过程中压下，轧机工作辊7闭合辊缝将带钢压下，其中，轧机工作辊7表面粗糙度设置为0.5～0.7μm，采用较大的粗糙度增大摩擦系数，提高轧制稳定性，轧机工作辊7弯辊力大于设计总弯辊力的60％，中间辊弯辊力大于设计总弯辊力的40％；

S4、带钢通过出口转向夹送辊压辊9传送至出口卷取机10，出口卷取机给带钢提供前张力，完成第一次道次轧制，其中，带钢采用的卷取张力比常规轧机卷取张力大10％～20％；轧制带钢厚度和宽度不同使用的张力也不同，比如常规轧机使用150kN的卷取张力，在小辊径轧机上就需要使用165～180kN的卷取张力。

在第一次道次轧制过程中，入口转向夹送辊压辊4处于转向位并处于压下状态，入口压板台6处于压下状态。开卷夹送辊压辊3和出口转向夹送辊压辊9在穿带过程中压下，轧制过程中处于抬起位置。

对上述实施例作进一步改进，在步骤S1中，带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大45％。

对上述实施例作进一步改进，在步骤S3中，轧机工作辊7表面的粗糙度设置为0.6μm。

在本发明实施例中，CPC装置辅助带钢穿带，提高穿带对中的精度。对于单机架可逆冷轧机，穿带是一卷带钢进行轧制的前提工作，只有穿带对中精度高，带钢第一道次起车轧制才会稳定，不容易发生跑偏断带。而无论是自动上卷还是人工手动操作设备控制按钮上卷到开卷机1卷筒上，受检测仪表、钢卷卷形及人工操作水平的限制，带钢在开卷机1卷筒上很难实现较高的对中精度，从而影响了后续穿带的对中精度。常规的单机架可逆冷轧机将CPC装置2在带钢穿带卷取并建立张力之后投入对中，这样并不能提高带钢上卷和穿带中较差的对中精度，也就是说带钢由于上卷对中精度不高而影响了穿带的对中精度，带钢在出口卷取机8上卷取就是偏的，由于轧机的张力较大和设备的距离较短，CPC装置2在带钢建张之后投入对中并不能起到纠偏作用，还会影响辊缝处轧制的稳定性。在本发明实施例中，将CPC装置2在上卷之后带钢穿带过程中就投入对中，侧导对中装置5还会根据带钢宽度保持对中位置，在这二者的共同作用下将带钢送入出口卷取机10并卷取，可以大大提高带钢的穿带对中精度，保证第一道次起车轧制的稳定性，降低带钢跑偏几率。CPC装置2在带钢轧制过程中可以断开不投入使用。

在本发明实施例中，带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20％～45％，其中，酸洗机组的卷取张力为45～50kN，带钢在单机架可逆冷轧机的开卷机1上以60～65kN的张力开卷。常规情况下，为了防止开卷时带钢层与层之间发生错动划伤带钢表面和引起带钢张力波动，下游工序的开卷张力要小于上游工序的卷取张力，带钢在轧机的开卷张力应小于在酸洗机组的卷取张力。但是，由于单机架可逆冷轧机的开卷机1距离机架较远，并且热轧酸洗带钢由于残余应力较大和板形较差，均造成了带钢上开卷张力的大量损失，导致单机架可逆冷轧机从开卷机1到机架之间整个区域带钢的实际开卷张力要大大小于设定的开卷张力。再考虑到热轧酸洗带钢表面较粗糙，摩擦系数较大，不像冷轧卷那样表面光亮容易发生层间错动，因此，带钢在轧机的开卷张力适度大于在酸洗机组的卷取张力并不会造成钢卷层间错动。而这样做的好处就是可以在设备能力允许的前提下加大开卷张力，从而提高带钢上实际的有效张力，提高轧机高速轧制的稳定性和抗横向扰动的能力。本实施例带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20％～45％，带钢开卷张力状态良好，并没有产生开卷带钢的层间错动和张力波动，轧机稳定性提高。

本发明实施例加大第一道次卷取张力。相比大辊径轧机，小辊径轧机前滑区小，中性点更靠近轧制变形区的出口，轧制稳定性差，容易发生跑偏断带的情况。加大第一道次的卷取张力可以增大前滑区，使中性点远离轧制出口，轧制状态更稳定。本实施例带钢在小辊径单机架可逆冷轧机第一道次轧制时采用的卷取张力比常规轧机卷取张力大10％～20％，轧机稳定性提高。

在本发明实施例中，第一道次轧制过程中入口转向夹送辊压辊4处于转向位并全程压下。单机架可逆冷轧机入口转向夹送辊压辊4有夹送位和转向位两个工作位。常规的单机架可逆冷轧机对于入口转向夹送辊压辊4的使用是，在第一道次穿带时将入口转向夹送辊压辊4压下到夹送位辅助带钢穿带进入轧机，在第二道次反向穿带时将入口转向夹送辊压辊4压下到转向位辅助带钢穿带进入入口卷取机8钳口，而轧机第一道次和第二道次起车之后的正常轧制状态入口转向夹送辊压辊8均处于抬起位置，不与带钢接触。在本发明实施例中，第一道次轧制全程入口转向夹送辊压辊8均处于转向位并压下压紧带钢。由于单机架可逆冷轧机开卷机1卷筒中心线和开卷夹送辊压辊3中心线距离工作辊中心线的距离均较远，并且开卷夹送辊压辊3与轧机之间的带钢处于完全悬垂的状态，由于带钢重力和抖动造成带钢上张力的损失较大。而在第一道次轧制全程，将入口转向夹送辊压辊8摆动到转向位并压下压紧带钢，这样入口转向夹送辊压辊8可以提供较大的包角，防止带钢抖动，并在局部绷紧带钢增大带钢张力，从而增大了带钢到达轧机机架前的张力，提高了轧机高速轧制时的稳定性。

在本发明实施例中，入口压板台6在第一道次轧制全过程均处于压下状态。单机架可逆冷轧机入口一般设置有入口压板台6，常规的单机架可逆冷轧机只在第一道次甩尾时将入口压板台6投入使用，即第一道次轧制完毕进行带钢甩尾时，将入口压板台6压下压紧带钢，以提供后张力，防止带尾在无张力状态下的跑偏。在本发明实施例中，第一道次轧制全程入口压板台6均处于压下状态压紧带钢。这样做的目的与第一道次入口转向夹送辊压辊4处于转向位并全程压下相似，是为了在开卷夹送辊压辊3和工作辊之间较长距离的带钢上，通过入口压板台6对带钢的压紧作用稳定带钢，并利用入口压板台6与带钢之间接触面提供的摩擦力增大带钢张力，提高轧机高速轧制时的稳定性。

在本发明实施例中，增大轧机工作辊7表面粗糙度。轧机工作辊7表面粗糙度对轧机辊缝处的摩擦系数影响很大，随着轧机工作辊7表面粗糙度的加大辊缝处摩擦系数增大，轧机前滑区增大，变形区的中性点向远离轧制出口方向移动，轧机的稳定性提高。小辊径轧机应采用比大辊径轧机更大的轧机工作辊7表面粗糙度，以抵消轧机速度提高过程中辊缝处润滑带来的摩擦系数迅速降低，保证小辊径轧机的高速轧制稳定性。但是，轧机工作辊7表面粗糙度增加太多又会使带钢表面质量变差，因此轧机工作辊7表面粗糙度只能适度增大。本实施例轧机工作辊7表面使用的初始粗糙度为0.4～0.5μm，后将轧机工作辊7表面粗糙度增大到0.5～0.7μm，提高了轧机的稳定性。

在本发明实施例中，大弯辊力轧制第一道次。为了轧制难变形的钢种，必须使用小辊径轧机，但辊径的减小带来的问题就是轧制状态相比大辊径轧机变得不稳定。另外，难变形的钢种相比普通钢种在热轧工序轧制变形也更困难，板形也更难以控制，所以作为轧机原料的难变形钢种热轧酸洗板的残余应力较大，板形也较差。小辊径轧机轧制状态本来就不够稳定，如果原料的板形也差就会造成辊缝处沿带钢横向轧制状态差异较大，容易产生垂直于带钢轧制方向的侧向力，增大了轧机跑偏断带的几率。因此，小辊径轧机第一道次起车和轧制过程中均要使用较大的工作辊和中间辊弯辊力，通过大弯辊力抵消带钢横向上的内应力和板形差异，避免产生侧向力，并使轧机出口带钢呈现微微的中浪状态，这样有利于提高带钢轧制时的对中稳定性，不容易发生跑偏。本实施例轧机第一道次起车和轧制过程中使用的工作辊弯辊力大于设计总弯辊力的60％，中间辊弯辊力大于设计总弯辊力的40％。

在本发明实施例中，根据轧机机架的固有属性预设定第一道次起车轧制的辊缝倾斜值。轧机设备的安装是无法做到绝对准确的，机架操作侧和传动侧设备的安装精度必然存在一定的偏差，而且这个安装精度的偏差是固定值，不同的轧机机架的偏差值均不相同，这就成为了轧机机架的固有属性。对于轧机机架操作侧和传动侧设备安装精度偏差值的大小，需要通过轧机标定及钢卷第一道次试轧相结合的方法进行确定。确定了机架的偏差值之后，每个钢卷第一道次轧制前就需要对轧机辊缝倾斜值进行预设定，这个预设定辊缝倾斜值就是机架的偏差值。轧机起车之后再根据来料板形和轧机出口板形情况对辊缝倾斜值进行实时调整。轧机起车的辊缝倾斜值主要取决于机架的安装情况和设备性能。如果轧机起车轧制之前不根据机架的固有属性进行辊缝倾斜值预设定，而是直接根据实时板形进行辊缝倾斜调整，则调整会存在较大的滞后，并导致轧机跑偏断带事故的发生。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (1)

1.一种防止带钢在第一道次轧制过程中跑偏的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、带钢通过开卷机（1）上卷之后，将CPC装置（2）在带钢穿带过程中就投入对中；

S2、带钢通过开卷夹送辊压辊（3）及入口转向夹送辊压辊（4）在穿带过程中保持带钢稳定穿带，其中，根据小辊径单机架可逆冷轧机的安装精度在轧机起车之前预设定第一道次起车轧制的辊缝倾斜值；

S3、侧导对中装置（5）根据带钢宽度保持对中位置，入口压板台（6）在第一道次轧制过程中压下，轧机工作辊（7）闭合辊缝将带钢压下；

S4、带钢通过出口转向夹送辊压辊（9）传送至出口卷取机（10），出口卷取机（10）给带钢提供前张力，完成第一次道次轧制；

在第一次道次轧制过程中，入口转向夹送辊压辊（4）处于转向位并处于压下状态，入口压板台（6）处于压下状态；

在所述步骤S1中，第一道次轧制过程中，带钢在小辊径单机架可逆冷轧机上开卷的张力比在酸洗机组卷取的张力大20%~45%；

在所述步骤S3中，轧机工作辊（7）表面粗糙度设置为0.5~0.7μm，采用较大的粗糙度增大摩擦系数，提高轧制稳定性；轧机工作辊（7）弯辊力大于设计总弯辊力的60%，中间辊弯辊力大于设计总弯辊力的40%；

在所述步骤S4中，其中，带钢采用的卷取张力比常规轧机卷取张力大10%~20%。