CN111633030A - 酸连轧机辊型配置结构及酸连轧机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冷连轧技术领域，尤其涉及酸连轧机辊型配置结构及酸连轧机组。所述酸连轧机辊型配置结构，包括顺次排列的支撑辊、中间辊和工作辊。中间辊呈第一CVC辊型，中间辊的小头侧通过磨削形成圆柱形辊型。支撑辊呈第二CVC辊型，支撑辊与中间辊的辊型方向相反。工作辊呈正凸度辊型，工作辊在与小头侧不同的一侧通过磨削形成目标凸度辊型，目标凸度辊型的辊型凸度值大于正凸度辊型的辊型凸度值，目标凸度辊型长度为Ln，Ln的范围满足以下条件：(L‑B)/2＜Ln≤L/2，L为辊身长度，B为带钢宽度。本发明提高了对带钢横向厚度控制的精度。
Description
技术领域
本发明涉及冷连轧技术领域，尤其涉及酸连轧机辊型配置结构及酸连轧机组。
背景技术
横向厚度精度是衡量带钢质量的重要指标之一，直接影响到产线的成材率、质量合格率和客户使用成本。针对CVC酸连轧机，现有技术缺乏对带钢横向厚度的控制方法，只能通过先增加带钢宽度再两次切边的方式控制带钢横向厚度。而采用上述方式不仅增加了废品率，而且控制精度低。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的酸连轧机辊型配置结构及酸连轧机组。
依据本发明的第一个方面，本发明提供一种酸连轧机辊型配置结构，包括顺次排列的支撑辊、中间辊和工作辊；
所述中间辊呈第一CVC辊型，所述中间辊的小头侧通过磨削形成圆柱形辊型；
所述支撑辊呈第二CVC辊型，所述支撑辊与所述中间辊的辊型方向相反；
所述工作辊呈正凸度辊型，所述工作辊在与所述小头侧不同的一侧通过磨削形成目标凸度辊型，所述目标凸度辊型的辊型凸度值大于所述正凸度辊型的辊型凸度值，所述目标凸度辊型长度为Ln，Ln的范围满足以下条件：(L-B)/2＜Ln≤L/2，L为辊身长度，B为带钢宽度。
优选的，所述第一CVC辊型和所述第二CVC辊型均为三次多项式CVC曲线。
优选的，所述三次多项式CVC曲线通过以下公式确定：
L(x)＝732.5+(-4.38E-4)*x+6.73E-7*x2+(-2.5E-10)*x3。
优选的，所述圆柱形辊型的深度范围为2-3mm、长度范围为400-500mm。
优选的，所述圆柱形辊型和所述第一CVC辊型之间通过圆弧过渡，所述圆弧的半径的范围为800-1200mm。
优选的，所述圆弧的半径的取值与所述圆柱形辊型的深度的取值成反比。
优选的，所述正凸度辊型的凸度值为半径方向上50-75um。
优选的，包含上辊系和下辊系；
所述上辊系包含顺次排列的所述支撑辊、所述中间辊和所述工作辊；
所述下辊系包含顺次排列的所述工作辊、所述中间辊和所述支撑辊；
所述上辊系和所述下辊系中对应各辊的辊型方向相反；
所述上辊系中的所述工作辊和所述下辊系中的所述工作辊分别位于带钢的两侧。
优选的，所述目标凸度辊型的辊型凸度值为半径方向上90-120um。
依据本发明的第二个方面，本发明提供了一种酸连轧机组，包括：
多个机架；
在所述多个机架中的前两个机架中分别设置如上述第一方面的酸连轧机辊型配置结构。
本发明的酸连轧机辊型配置结构，包括顺次排列的支撑辊、中间辊和工作辊。中间辊呈第一CVC辊型，中间辊的小头侧通过磨削形成圆柱形辊型。支撑辊呈第二CVC辊型，支撑辊与中间辊的辊型方向相反。工作辊呈正凸度辊型，工作辊在与小头侧不同的一侧通过磨削形成目标凸度辊型，目标凸度辊型的辊型凸度值大于正凸度辊型的辊型凸度值，目标凸度辊型长度为Ln，Ln的范围满足以下条件：(L-B)/2＜Ln≤L/2，L为辊身长度，B为带钢宽度。本发明通过在小头侧形成圆柱形辊型，可以减小轧辊对带钢边部区域的接触应力，从而减少带钢边部区域厚度减薄，提高带钢横向厚度均匀性，通过在工作辊上加工目标凸度辊型，采用减小某一侧的轧辊有效半径，而达到减小轧辊与带钢接触应力的目的，最终，酸连轧机辊型配置结构提高了对带钢横向厚度控制的精度，减小了废品率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中酸连轧机辊型配置结构的结构示意图；
图2示出了本发明实施例中中间辊的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中支撑辊的结构示意图；
图4示出了本发明实施例中工作辊的结构示意图；
图5示出了本发明实施例中上辊系和下辊系的结构示意图；
图6示出了本发明实施例中成品带钢实测横向厚度的变化图；
图7示出了本发明实施例中带钢横向厚度改善情况图。
其中，11为支撑辊，12为中间辊，13为工作辊，111为第二CVC辊型，121为第一CVC辊型，122为圆柱形辊型，123为圆弧，131为正凸度辊型，132为目标凸度辊型，1为上辊系，2为下辊系。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明第一实施例提供酸连轧机辊型配置结构，如图1所示，包括顺次排列的支撑辊11、中间辊12和工作辊13。
对于中间辊12而言，如图2所示，其呈第一CVC辊型121。该第一CVC辊型121为三次多项式CVC曲线。三次多项式CVC曲线通过以下公式一确定：
L(x)＝732.5+(-4.38E-4)*x+6.73E-7*x2+(-2.5E-10)*x3 公式一
本发明通过采用三次多项式CVC曲线能够在保证轧机良好板形控制能力的前提下，兼顾提高带钢横向厚度的控制精度。虽然更高次多项式曲线同样能够改善板形控制效果，但是其提升效果有限，同时还会增加轧辊制备的难度和复杂度。
进一步来讲，中间辊12通过先制作上述第一CVC辊型121，再对小头侧(即辊身直径较小的一侧)的边部区域进行磨削，从而在小头侧形成圆柱形辊型122，如图2所示。圆柱形辊型122的深度为dm，dm是指圆柱形辊型122处的辊体外表面与辊心外表面之间的距离，dm的范围为2-3mm。圆柱形辊型122的长度范围为Lm，Lm的范围为400-500mm。
本发明通过在小头侧形成上述圆柱形辊型122，既可以减小轧辊对带钢边部区域的接触应力，从而减少带钢边部区域厚度减薄，提高带钢横向厚度均匀性，又可以兼顾轧辊磨削的稳定性，避免磨削过程由于倒角深度过大导致砂轮锛刀的风险。具体来讲，轧机轧制带钢的基本原理是通过液压缸作用在轧辊两侧，使得轧辊与带钢之间产生接触应力，从而达到减薄带钢厚度的目的。这种受力方式必然会出现两侧受力大、中部受力小的现象。本发明通过在边部区域进一步磨削减小轧辊的圆周半径，形成阶梯式的辊型曲线形式，如图2所示。这样轧辊与带钢接触的时候，就会形成辊径较大的位置与带钢先接触而应力大，而辊径较小的位置与带钢后接触应力变小的效果，从而圆柱形辊型122所在范围能够减小对带钢边部的作用力，进而降低带钢边部受力厚度减薄的程度。
进一步来讲，如图2所示，圆柱形辊型122和第一CVC辊型121之间通过圆弧123过渡，该圆弧123的半径Rd的范围为800-1200mm。Rd的取值与dm有关，Rd与dm成反比。dm值越大，则Rd越小，dm值越小，则Rd越大。
本发明通过圆弧123能够使圆柱形辊型122与第一CVC辊型121实现良好的过渡，防止辊型结合处出现应力集中和局部尖点，而影响轧辊的使用稳定性和带钢表面质量，还可以避免轧辊剥落风险。
对于支撑辊11而言，如图3所示，其呈第二CVC辊型111。支撑辊11的第二CVC辊型111同样采用上述公式一获得。然而，支撑辊11在形成上述第二CVC辊型111之后不需要对小头侧磨削。同时，支撑辊11的第二CVC辊型111与中间辊12的第一CVC辊型121方向相反，即摆放方向相反，如图1所示。
本发明通过使用上述支撑辊11可以降低支撑辊11与中间辊12之间的不均匀磨损。
需要说明的是，在本申请中，支撑辊11与中间辊12的辊型均采用上述公式一中的三次多项式CVC曲线，但是由于支撑辊11和中间辊12的辊身长度不一样，所以只是辊型的函数多项式相同，而不是对应辊身各点的数值也完全相同。
对于工作辊13而言，如图4所示，工作辊13呈正凸度辊型131，正凸度辊型131的凸度值为半径方向上Cw，Cw的取值与轧制工艺参数有关，包括轧制带钢的钢种、规格以及匹配的轧制力、弯辊力和窜辊量等工艺参数，该值的取值主要是考虑到其对板形控制的影响。为了实现准确地控制精度，Cw的范围为50-75um。进一步，本发明通过对工作辊13进行磨削，工作辊13在与小头侧不同的一侧呈目标凸度辊型132，如图1和图4所示。目标凸度辊型132长度为Ln、辊型凸度值为半径方向上Cn，Ln满足以下条件：(L-B)/2＜Ln≤L/2，L为辊身长度，B为带钢宽度，通常，Ln的取值范围为200-500mm。另外，还需保证目标凸度辊型132的辊型凸度值大于所述正凸度辊型131的辊型凸度值，即Cn＞Cw。同时，Cn的取值与带钢的横向厚度精度成正比，横向厚度精度越高，则Cn值越大，反之，横向厚度精度越低，Cn值越小。Cn的取值范围为：90-120um。
本发明通过在工作辊13上加工目标凸度辊型132，采用减小某一侧的轧辊有效半径，而达到减小轧辊与带钢接触应力的目的，进而增强了带钢横向厚度精度控制效果。
进一步来讲，本发明的酸连轧机辊型配置结构，包含上辊系1和下辊系2。上辊系1包含顺次排列的支撑辊11、中间辊12和工作辊13，下辊系2包含顺次排列的工作辊13、中间辊12和支撑辊11。下辊系1和上辊系2中对应各辊的辊型方向相反，即摆放方向相反。上辊系1中的工作辊13和下辊系中的工作辊13分别位于带钢的两侧，如图5所示。
在本发明中，支撑辊11、中间辊12和工作辊13的辊型曲线均为辊身两侧非对称的形式，如果上下辊系采用同方向配置，就会导致轧辊与带钢之间的接触应力出现一侧大一侧小的不平衡状态，从而导致带钢出现跑偏的问题，影响生产稳定性。因此，本发明通过采取上下辊系反向配置的方式，虽然单独来看，比如上辊系与带钢之间的接触应力还是两侧不对称的，但是由于下辊系会给带钢另外一侧反向同等大小的接触应力，因此从整体来看带钢两侧的受力状态相同，就能够保持带钢和辊系的整体稳定性，提高带钢横向厚度的控制精度。
下面给出一具体实施例：
以某2230酸连轧机组生产钢种SLZW+Z钢种，热轧原料厚度3.5mm，酸连轧成品厚度0.6mm，带钢宽度1583mm。酸连轧机辊型配置结构中各辊的辊型如下：
对于支撑辊11而言，其第二CVC辊型111的曲线为：
L(x)＝732.5+(-4.38E-4)*x+6.73E-7*x2+(-2.5E-10)*x3
对于中间辊12而言，辊型曲线为：
第一CVC辊型121部分：
L(x)＝732.5+(-4.38E-4)*x+6.73E-7*x2+(-2.5E-10)*x3
圆柱形辊型122部分：Lm＝70mm，深度dm＝2mm，过渡圆弧123的半径Rd＝1000mm
对于工作辊13而言，辊型曲线为：
工作辊13的基础辊型为sin70的正弦型正凸度辊型131，半径方向上凸度值Cw＝75um，工作辊13边部目标凸度辊型132的长度为Ln＝300mm，半径方向上凸度值Cn＝275um。
最终，成品带钢实测横向厚度如图6所示，带钢横向厚度改善情况如图7所示。
本发明的酸连轧机辊型配置结构制备工艺简单，采用普通的轧辊磨床即可磨削出对应的辊型曲线，降低了轧辊消耗，提高了现场工作效率。本发明的中间辊12和工作辊13辊型曲线，可以根据轧制批量带钢的规格，灵活调整特殊辊型部分的尺寸，从而有效的减小带钢边部受力状态，提高带钢横向厚度精度。
基于同一发明构思，本发明第二实施例还提供一种酸连轧机组，包括：多个机架，在多个机架中的前两个机架中分别设置上述第一实施例所述的酸连轧机辊型配置结构。例如，当酸连轧机组包含3个机架时，在前两个机架的每个机架中均设置一个第一实施例所述的酸连轧机辊型配置结构。由于酸连轧机组中前两个机架的带钢金属流动性最好，由于金属加工硬化的影响，后面机架的带钢金属流动性越差，因此本发明的酸连轧机辊型配置结构应用在前两个机架的控制效果最好，可以充分发挥带钢由于金属流动而产生的控制效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，包括顺次排列的支撑辊、中间辊和工作辊；
所述中间辊呈第一CVC辊型，所述中间辊的小头侧通过磨削形成圆柱形辊型；
所述支撑辊呈第二CVC辊型，所述支撑辊与所述中间辊的辊型方向相反；
所述工作辊呈正凸度辊型，所述工作辊在与所述小头侧不同的一侧通过磨削形成目标凸度辊型，所述目标凸度辊型的辊型凸度值大于所述正凸度辊型的辊型凸度值，所述目标凸度辊型长度为Ln，Ln的范围满足以下条件：(L-B)/2＜Ln≤L/2，L为辊身长度，B为带钢宽度。
2.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述第一CVC辊型和所述第二CVC辊型均为三次多项式CVC曲线。
3.如权利要求2所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述三次多项式CVC曲线通过以下公式确定：
L(x)＝732.5+(-4.38E-4)*x+6.73E-7*x2+(-2.5E-10)*x3。
4.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述圆柱形辊型的深度范围为2-3mm、长度范围为400-500mm。
5.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述圆柱形辊型和所述第一CVC辊型之间通过圆弧过渡，所述圆弧的半径的范围为800-1200mm。
6.如权利要求5所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述圆弧的半径的取值与所述圆柱形辊型的深度的取值成反比。
7.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述正凸度辊型的凸度值为半径方向上50-75um。
8.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，包含上辊系和下辊系；
所述上辊系包含顺次排列的所述支撑辊、所述中间辊和所述工作辊；
所述下辊系包含顺次排列的所述工作辊、所述中间辊和所述支撑辊；
所述上辊系和所述下辊系中对应各辊的辊型方向相反；
所述上辊系中的所述工作辊和所述下辊系中的所述工作辊分别位于带钢的两侧。
9.如权利要求1所述的酸连轧机辊型配置结构，其特征在于，所述目标凸度辊型的辊型凸度值为半径方向上90-120um。
10.一种酸连轧机组，其特征在于，包括：
多个机架；
在所述多个机架中的前两个机架中分别设置如权利要求1-9中任一权利要求所述的酸连轧机辊型配置结构。
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| 黄华贵等: ""工作辊凸度对超宽六辊CVC轧机板形调控性能的影响"", 《钢铁》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114210732A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-03-22 | 山西太钢不锈钢精密带钢有限公司 | 一种背光板超平超薄精密带钢辊系精度控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111633030B (zh) | 2022-03-18 |
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