CN110918645A - 一种改善硅钢酸轧边降的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种改善硅钢酸轧边降的方法，根据参数要求生产带倒角的工作辊，并进行调节和检测，寻找最低边降值的参数。本发明中的结构简单，最佳参数的带倒角工作辊使得硅钢卷的边降值达到要求，提高产品质量，降低次品率，节约生产成本。

Description

一种改善硅钢酸轧边降的方法
技术领域
本发明涉及冷轧设备技术领域，尤其涉及一种改善硅钢酸轧边降的方法。
背景技术
冷轧酸轧为六辊五连轧UCM轧机，轧制过程中，因热卷边部在冷轧过程中弹性压扁，边部急剧减薄，造成边降过大，尤其是对横向同板差有较高要求的硅钢卷，两侧边部115mm-25mm厚度差（边降）能达到15μm，硅钢横向同板差超过16μm。由于硅钢产品终端客户使用，通常是需要叠片处理，且叠片产品尺寸要求严格，因此横向同板差指标作为硅钢产品重要的检测项目，内控标准要求横向同板差≤10μm，有些目标高端客户需要横向同板差≤5μm，如上海日立电器等，如果按照工作辊平辊轧制，边降过大造成横向同板差大，不满足客户叠片要求，所以硅钢边降大问题亟待解决。
带钢边部与工作辊接触区域称为边部减薄区，也就是所谓的酸轧边降。此处边降的大小决定了带钢的横向同板差值，也决定产品的质量水平。在未使用带倒角工作辊时，边降大，横向同板差大，影响客户使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在硅钢酸轧边降过大的问题，而提出的一种改善硅钢酸轧边降的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种改善硅钢酸轧边降的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据工艺要求，确定轧辊身长度L和带钢宽度H；
步骤二：轧辊圆弧段长度和深度的计算如下
l=（L- H）/2+ c 公式1
r2=（r-h）2+l2 公式2
h= r-SQRT（r2-l2） 公式3
其中，l为轧辊圆弧长度，h为深度，c为插入长度，r为圆弧半径；
步骤三：根据上述参数制造带倒角的轧辊；
步骤四：使用加工成型的带倒角的轧辊进行生产，对新生产的轧钢通过测厚仪自带的边降仪进行实时监测，通过轧机弯辊调整，确保边降在5μm以内，通过边降仪来不断修正和优化倒角辊参数和使用数量，最终形成最佳工作辊的倒角辊参数和使用数量。
本发明中的结构简单，最佳参数的带倒角工作辊使得硅钢卷的边降值达到要求，提高产品质量，降低次品率，节约生产成本。
附图说明
图1为本发明，带倒角辊的工作辊，l为轧辊圆弧长度，h为深度，c为插入长度，H轧硬卷宽度，L为工作辊长度，均在图中做标识，酸连轧工作辊长度L=1420mm，L/2=710mm；
图2为不带倒角的工作辊，平辊，酸连轧工作辊长度L=1420mm；
图3为酸轧边降产生及定义，典型UCM六辊轧机，带钢边部与工作辊接触区域称为边部减薄区，也就是所谓的酸轧边降。此处边降的大小决定了带钢的横向同板差值，也决定产品的质量水平。在未使用带倒角工作辊时，边降大，横向同板差大，影响客户使用；图中RDI为中间辊窜辊量、BF为支承辊、IR中间辊、WR工作辊、SS为带钢、SET为带钢边部减薄、BEF为弯辊力、HCA为有害接触区、RF为轧制力。
图4为酸轧带钢边降示意图，测量轧制板厚度幅宽方向分布时大概幅宽的中央部分比板边部稍微厚，这种称为板凸度。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
凸度(Crown) :中间厚度-1/2(C1+C2) C20(a=20mm)
Figure 671612DEST_PATH_IMAGE002
楔形(Wedge): C1-C2
Figure DEST_PATH_IMAGE003
边降(Edge Drop):边部之间 b（115mm，25mm）
图5为未使用带倒角的工作辊，硅钢酸轧边降（两侧边部115mm-25mm厚度差）平均值＞10μm，平均达到17.25μm，横坐标为带钢的总米数，每米检测一点，纵坐标为每米检测的边降值；
图6为使用带倒角的工作辊，硅钢酸轧边降（两侧边部115mm-25mm厚度差）平均值≤5μm，平均仅4.27μm，横坐标为带钢的总米数，每米检测一点，纵坐标为每米检测的边降值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
五连轧轧机段1#-3#机架设计带倒角的工作辊后，降低硅钢酸轧边降，从工作辊平辊15μm，下降至5μm以内，确保横向同板差从使用平辊时≤10μm比例20%提高到98%以上。
按照硅钢不同的切边宽度，970-1235mm规格设计出三类倒角辊，倒角辊主要根据轧辊的圆弧段长度和圆弧段深度来分类，对于同等宽度情况下，圆弧段长度和深度越大，越有利于边降控制，但是过大又会造成轧制过程中带钢的边部翘边问题，轧辊圆弧长度和深度的确定。
对于不同的硅钢牌号，使用不同的待倒角工作辊的对数：如SG50W470、SG50W600，要求酸轧前1#-3#机架采用带倒角的工作辊；而SG50W800酸轧前1-2#机架采用带倒角的工作辊；SG50W1300酸轧1#机架采用带倒角的工作辊；通过以上的使用规定，要与现场的轧制参数相配合，对硅钢卷切边宽度规格生产过程中，若出现翘边问题，需及时调整窜辊和工作辊弯辊力。
轧辊圆弧长度l和深度h计算公式：圆弧半径r，插入长度c（如图1所示）、轧辊辊身长度L，按照圆周公式计算出圆弧段长度和深度，如以轧硬卷宽度H，具有的轧辊圆弧段长度和深度的计算如下：
l=（L- H）/2+ c 公式1
r2=（r-h）2+l2 公式2
h= r-SQRT（r2-l2） 公式3
1. 边降特点：沙钢冷轧边降按照两侧DS/OS115-DS/OS25位置厚度差，厚度差要≤5μm，确保成品横向同板差满足客户求；
2. 带倒角的工作辊设计：
（1）由于酸轧正常工作辊平辊无法对硅钢边降有效控制，特根据沙钢冷轧工艺特点，设计出带倒角的工作辊；
（2）由于沙钢冷轧六辊五机架连轧机，典型的UCM轧机，不带工作辊窜辊，所以需要针对不同的宽度酸轧卷，设计出不同参数的倒角辊参数；
3. 带倒角工作辊的使用数量确定：
（1）由于酸轧原料热卷带钢的特点，酸轧前三机架轧制时，带钢加工容易变形，尤其是1#机架，所以轧制硅钢时，在1#机架工作辊使用带倒角，如SG50W1300牌号硅钢；
（2）由于不同的硅钢牌号，其强度及边降控制有差异，如SG50W800由于强度较高，仅靠1#机架带倒角的工作辊无法满足边降控制要求，所以对2#机架也是用带倒角辊的工作辊；以此类推，酸轧生产SG50W600及以上更高牌号硅钢时，1#-3#机架均要使用带倒角的工作辊；
4. 使用前准备，倒角辊参数及备辊数量：轧制前，车间班组根据下发的计划，提前了解接下来硅钢的生产牌号及宽度规格，来确定工作辊倒角参数及使用数量，要求磨辊间提前备辊，生产前换到机架开始生产；
5. 边降仪检测边降，反馈工作辊的倒角辊参数和数量使用的最优化：轧制前已将带带倒角的工作辊换好后，启车生产，前3卷是烫辊材，轧制速度较慢，在这期间轧辊的热凸度慢慢形成，第4卷开始，轧制达到正常速度，根据轧机操作室的边降仪显示的边降值，可以实时查看具体边降值，通过轧机弯辊调整，确保边降在5μm以内。通过边降仪来不断修正和优化倒角辊参数和使用数量，最终形成最佳工作辊的倒角辊参数和使用数量。
实施例：
因沙钢冷轧酸连轧机组是UCM轧机，工作辊不能窜辊，要针对每个不同的规格设计一对倒角辊参数（轧辊圆弧长度和插入深度），每个机架有2对工作辊，每个工作辊的两端均要磨削成带倒角，相对于每个机架要准备磨削4个倒角辊，由分厂生产工艺技术科提供磨削参数，具体由酸轧车间磨辊间技术人员负责按照倒角辊参数进行磨削，通过磨削之前的设定，自动磨削，加上人工适当微调干预，确保磨削的精度。调试生产前期，由分厂技术科根据计划单内容，生产硅钢的宽度规格，与酸轧车间磨辊间负责人沟通，按照给定的参数磨削，如SG50W1300牌号硅钢只需要磨削一对倒角辊，磨削好后，调运到换辊小车，生产之前将轧机段1#机架工作辊更换为带倒角的工作辊，换好辊后，轧机大标定，正常轧制时，根据边降仪来调整轧制参数，确保在硅钢边部不翘边的前提下，最大限度地降低硅钢边降。根据圆弧半径r，插入长度c=130mm、轧辊辊身长度L=1420mm，按照圆周公式计算出圆弧段长度和深度，通过大量前期大量的现场跟踪及数据分析，确定了三类倒角辊参数，权衡了边部翘边风险以及边降控制效果。
如以轧硬卷宽度H为1230mm为例，圆弧半径r=211000mm，插入长度c=130mm，工作辊辊身长度为L=1420mm，具有的轧辊圆弧段长度和深度的计算如下，运用公式1和3，得出：
轧辊圆弧段长度l（mm）=（工作辊辊身长度L-轧硬卷宽度H）/2+插入长度c=(1420-1230)/2+130=225mm；
轧辊圆弧段深度h（mm）=圆弧半径r-SQRT（圆弧半径r2-轧辊圆弧长度l2）=211000-SQRT（2110002-2252）=0.12mm。
最终根据带钢不同宽度，确定硅钢的三类倒角辊参数。
成品宽度（mm） 轧辊圆弧段长度l（mm） 轧辊圆弧段深度h(mm)
970-1085 305.0 0.310
1090-1195 250.0 0.198
1200-1235 225.0 0.12
表1 不同轧硬卷成品宽度对应倒角辊参数
本发明实现了硅钢横向同板差≤10μm比例从20%提高到当前的98%以上，硅钢横向同板差≤5μm比例从0%提高到65%以上，确保了高端客户对硅钢同板差的要求，并且按照2017年硅钢500元/吨效益测算，因硅钢边降问题解决，横向同板差满足客户要求，硅钢产量从原先2万吨/月，提高到现在4.5万吨/月，月增效1250万元，年增效约1.5亿元。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种改善硅钢酸轧边降的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据工艺要求，确定轧辊身长度L和带钢宽度H；
步骤二：轧辊圆弧段长度和圆弧深度（如图1所示）的计算如下
l=（L- H）/2+ c 公式1
r2=（r-h）2+l2 公式2
h= r-SQRT（r2-l2） 公式3
其中，l为轧辊圆弧长度，h为圆弧深度，c为插入长度，r为圆弧半径；
步骤三：根据上述参数制造带倒角的轧辊；
步骤四：使用加工成型的带倒角的轧辊进行生产，对新生产的轧钢通过测厚仪自带的边降仪进行实时监测，通过轧机弯辊调整，确保边降在5μm以内，通过边降仪来不断修正和优化倒角辊参数和使用数量，最终形成最佳工作辊的倒角辊参数和使用数量。
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