CN113798325A - 一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，所述夹送辊装置包括夹送辊总成、液压控制系统、夹送辊前吹扫及其控制系统；该方案通过提高夹送辊表面硬度和耐磨层，并在夹送辊前增加了氧化铁皮吹扫装置，在夹送辊压靠带钢前打开吹扫水将带钢表面的氧化铁皮驱离，避免辊面与氧化铁皮接触，同时根据钢卷尾部曲率对夹送辊的压靠力进行了优化，双向限压阀的压力设定既保证夹送辊的矫直效果，又能防止辊面粘肉，保证与高温带钢的接触的平滑辊面，杜绝带钢表面产生擦伤性的划痕。

Description

一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置及控制方法
技术领域
本发明涉及一种夹送辊装置，具体涉及一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，属于冶金企业轧钢技术领域。
背景技术
热卷箱的作用是将粗轧后的直坯进行无芯卷取成圆筒形，然后反向开卷进入精轧机组。由于中间坯在热卷箱内受到保温、以及在进入精轧机组时改变了中间坯的头、尾方向，因而解决了中间坯头、尾温差大的热带钢轧制的“难题”；热卷箱设有二个工位(卷取工位、开卷工位)可以同时工作提高了热卷箱的工作效率。热卷箱夹送辊是开卷的关键设备，主要作用是将头尾不平整的中厚板矫直平整，便于后工序飞剪的切头和切尾以及精轧机的平稳咬入。实际应用中，夹送辊辊面经常出现不规则周向粘附有金属物质，即通称的粘肉现象，在下次的矫直过程中，粘肉的表面再次与带钢接触将直接导致带钢表面产生擦伤性划伤。经检查原夹送辊辊面堆焊工作层使用的是一种含镍、钼的马氏体不锈钢的焊丝，焊丝材质成份重量百分比为:0.08％C、1.0％Mn、0.7％Si、13.5％Cr、4.0％Ni、0.5％Mo、余量为Fe,表面硬度约为38-42HRC。由于卷形中间的温度较高，加上开卷的过程中的氧化作用，钢坯上下表面会产生有黑又硬的氧化铁皮，在夹送辊开卷过程中、尤其是钢卷尾部板坯呈圆弧状，氧化铁皮与夹送辊的相互挤压作用，导致夹送辊表面产生粘肉现象，直接造成带钢表面擦伤性划痕，严重影响带钢表面质量。
与本案相关的专利有CN201110102875.9《药芯焊丝、制作热卷箱弯曲辊的方法和热卷箱弯曲辊》，其使用在热卷箱的弯曲辊，药芯焊丝的成分的重量百分比为0.16～0.6％C、0.5～1.1％Mn、0.5～1.9％Si、13.5～28.0％Cr、2～6％V、2～10％Ni、1～8％Mo、0.05～0.5％Nb、0.05～0.5％Ti、0.5～3％W、1～6％Al、0.02～0.5％RE、0～0.03％S、0～0.03％P、余量为Fe。由于其焊丝各种成分含量较为宽泛，例如含碳量最低0.16，含铬最高28％、及10％镍等，焊丝成本较昂贵，经济性差，即使在热卷箱夹送辊使用、在氧化铁皮的作用下依然会产生粘肉现象。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，该技术方案提供了一种防止粘肉的热卷箱夹送辊及其控制方法，可以彻底解决夹送辊粘肉现象。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，所述夹送辊装置包括夹送辊总成、液压控制系统、夹送辊前吹扫及其控制系统，夹送辊总成安装在牌坊转轴孔里，液压控制系统驱动油缸使夹送辊总成在设定范围内以转轴孔为支点抬起和落下；夹送辊前吹扫及其控制系统主要作用是确保夹送辊压靠前将带钢表面的氧化铁皮驱离。
作为本发明的一种改进，夹送辊总成主要包括上下两个夹送辊，一个下夹送辊固定不动，上夹送辊安装在上框架上，为了减少开卷时带钢尾部对上夹的冲击伤害，上夹送辊向入口方向与下辊中心垂线形成一定10mm的偏心。
所述上下夹送辊辊面堆焊材质选用司立太442埋弧焊管状焊丝，主要化学成分重量百分比为:0.25％C、2.0％Mn、0.8％Si、5％Cr、3.0％Ni、2.5％Mo、余量为Fe,堆焊加工完后表面硬度约为49-55HRC，表面硬度的大幅度提高相对应的增加了表面抗塑性变形的能力。
作为本发明的一种改进，所述液压系统由泵站、伺服换向阀、液控单向阀、双向限压阀、油缸、及位移传感器和压力传感器等组成，泵站依次通过液控单向阀、伺服换向阀、液控单向阀、双向限压阀连接位移传感器压力传感器，所述液控单向阀另一端连接双向限压阀。液压系统主要作用是控制油缸在设定范围内动作；其中泵站为系统提供驱动压力源；伺服换向阀控制压力源的输出方向；液控单向阀起位置锁定作用，可使油缸固定在某一特定位置；当超过设定的压力、双向限压阀起泄压作用；位移传感器和压力传感器主要起实时反馈油缸的位置和压力给后台控制中心。主要作用是控制油缸在设定范围内动作；其中泵站为系统提供驱动压力源；伺服换向阀控制压力源的输出方向；液控单向阀起位置锁定作用，可使油缸固定在某一特定位置；当超过设定的压力、双向限压阀起泄压作用；位移传感器和压力传感器主要起实时反馈油缸的位置和压力给后台控制中心。其通过液压管路相互连接，为了减少矫直过程中板坯对辊面的冲击，根据油缸两腔的作用面积计算将杆腔限压阀压力设定为15Mpa，无杆腔限压阀压力设定为10Mpa，在矫直过程中，尤其是钢卷尾部，曲率半径较小，夹送辊收到的冲击较大，此时一旦超过设定的压力，限压阀将自动泄压，起到保护辊面的作用。
作为本发明的一种改进，所述吹扫水系统包括压力水源、手动阀、过滤器、两位两通电磁水阀以及集管，所述压力水源的水管上设置有手动阀、过滤器以及两位两通电磁水阀，压力水源负责向集管输送稳定压力水；手动阀正常是常开状态，当管路有问题时手动关闭便于检修；为了防止水中的杂质堵塞集管上的喷嘴，系统安装有一定过滤过滤精度的过滤器；根据控制程序使两位两通电磁水阀得电和失电，集管出水和关闭两种状态。其通过水管相互连接，主要作用是在夹送辊下压前，给集管输送压力水，压力水在喷嘴的作用下将带钢表面的氧化铁皮去除，解决氧化铁皮对夹送辊辊面的伤害。
作为本发明的一种改进，所述集管喷嘴与垂线方向有15度夹角，为了防止鼓起的带钢伤及集管喷嘴，喷嘴的高度比上夹送辊中心线略高。同时为了偏于快速的将击破的氧化铁皮向两侧吹扫出去，集管设计成V字形，两喷嘴之间的形成的重叠量为3-5mm，设带钢宽度最大值为Amm，考虑到带钢运行过程中带钢中心线与轧制中心线的偏差，为保证带钢任一截面在喷射范围内，所有喷嘴的喷射宽度应为A+50mm。
一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置的控制方法，所述控制方法如下：
开卷时执行以下主要步骤：
准备开卷前，电磁换向阀得电至右腔工作位，通过节流阀的压力油将液控单向阀、全部打开；伺服换向阀正向给定,油缸杆腔给油抬起、位移传感器检测至90mm位置停止。根据HMD信号检测，厚度H＝40mm的带钢头部进入夹送辊区域0.8米时吹扫水两位两通电磁水阀205的线圈YH1a得电、水阀处于左工作位，压力水通过管路由集管喷嘴喷出对钢卷头部表面进行吹扫，V形设计的集管可将氧化铁皮向两侧驱离，伺服换向阀反向给定,油缸无杆腔给油上夹送辊框架开始下压，位移传感器反馈为H+5＝45mm时油缸停止并保证位置不动，上夹送辊与下夹送辊形成的辊缝对板坯进行矫直，头部依次通过后工序飞剪和精轧除鳞，当精轧机F0咬钢后，伺服换向阀正向给定,油缸杆腔给油抬起至135mm位置停止，上夹送辊抬起，此时带钢与上夹送辊几乎不接触，为了不影响带钢表面温度，吹扫水主阀失电、吹扫水关闭。
根据板坯的厚度和开卷速度计算，当剩余1/4卷时，吹扫水两位两通电磁水阀再次先得电打开吹扫氧化铁皮、伺服换向阀反向给定,油缸无杆腔给油上夹送辊框架开始下压至45mm时油缸停止并保持位置不动，由于钢卷尾部呈圆弧形状，油缸收到的冲击力变大，一旦超过双向限压阀设定压力，限压阀就会自动打开进行泄压，对上夹送辊和下夹送辊起到很好的保护作用；
开卷结束后，伺服换向阀正向给定,油缸杆腔给油抬起至90mm位置停止，吹扫水两位两通电磁水阀失电、吹扫水关闭，等待下一块钢的进入。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，该技术方案通过提高夹送辊表面硬度和耐磨层，并在夹送辊前增加了氧化铁皮吹扫装置，在夹送辊压靠带钢前打开吹扫水将带钢表面的氧化铁皮驱离，避免辊面与氧化铁皮接触，同时根据钢卷尾部曲率对夹送辊的压靠力进行了优化，双向限压阀的压力设定既保证夹送辊的矫直效果，又能防止辊面粘肉，保证与高温带钢的接触的平滑辊面，杜绝带钢表面产生擦伤性的划痕。
附图说明
图1是该夹送辊总装示意简图；
图2氧化铁皮吹扫装置简图及过钢时俯视图；
图3夹送辊液压控制系统简图；
图中：101-钢卷，102-定位辊，103-集管，104-上夹送辊，105-油缸，106-矫直辊，107-下夹送辊，108-输送辊，201-压力水源，202-手动阀，203-过滤器，204-钢板(图一中101)，205-两位两通电磁水阀，206-集管(图一中103)。301-泵站，302、304-液控单向阀，303-伺服换向阀，305-双向限压阀，105-压力传感器，306、309-液压缸(105)，307-位移传感器，308-压力传感器，310-电磁换向阀，311-节流阀。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种防止粘肉的热卷箱夹送辊及其控制方法，主要包括夹送辊及其液压控制系统、夹送辊前吹扫及其控制系统等。
参考图1，夹送辊总成主要包括定位辊102、集管103、上夹送辊104、两个油缸105、矫直辊106、下夹送辊107、输送辊108等，为了减少开卷时带钢尾部对上夹的冲击伤害，上夹送辊向入口方向与下辊中心垂线形成一定10mm偏心；
上下夹送辊104和107辊面堆焊材质选用司立太442埋弧焊管状焊丝，堆焊加工完后表面硬度约为49-55HRC。
集管103喷嘴与垂线方向有15度夹角，为了防止鼓起的带钢伤及集管喷嘴，喷嘴的高度比上夹送辊中心线略高。
集管103如图2(Ⅱ)俯视图所示设计成V字形，中间夹角为140度，两喷嘴之间的形成的重叠量为3-5mm，以梅钢1422热轧产线为例，带钢宽度最大值为1420mm，考虑到带钢运行过程中带钢中心线与轧制中心线的偏差，为保证带钢任一截面在喷射范围内，所有喷嘴的喷射宽度应为1570mm。
使油缸105动作的液压系统由泵站301，液控单向阀302、304，伺服换向阀303，双向限压阀305，压力传感器105，位移传感器307，压力传感器308，电磁换向阀310，节流阀311等组成，如图三所示。双向限压阀305杆腔压力设定为15Mpa，无杆腔压力设定为10Mpa。泵站依次通过液控单向阀302、伺服换向阀303、液控单向阀304、双向限压阀305连接位移传感器307压力传感器308，所述液控单向阀304另一端连接双向限压阀305。液压系统主要作用是控制油缸在设定范围内动作；其中泵站为系统提供驱动压力源；伺服换向阀控制压力源的输出方向；液控单向阀起位置锁定作用，可使油缸固定在某一特定位置；当超过设定的压力、双向限压阀起泄压作用；位移传感器和压力传感器主要起实时反馈油缸的位置和压力给后台控制中心。
油缸105动作可以带动定位辊102、集管103、上夹送辊104、矫直辊106等围绕支点A转动。
氧化铁皮吹扫装置如图2所示，由压力水源201，手动阀202，过滤器203，两位两通电磁水阀205，集管103等组成。所述压力水源201的水管上设置有手动阀202、过滤器203以及两位两通电磁水阀205，
压力水源201负责向集管103输送稳定压力水；手动阀202正常是常开状态，当管路有问题时手动关闭便于检修；为了防止水中的杂质堵塞集管103上的喷嘴，系统安装有一定过滤过滤精度的过滤器203；根据控制程序使两位两通电磁水阀205得电和失电，集管103出水和关闭两种状态。
开卷时执行以下主要步骤：
准备开卷前，电磁换向阀310得电至右腔工作位，通过节流阀311的压力油将液控单向阀302、304全部打开；伺服换向阀303正向给定,油缸105杆腔给油抬起、位移传感器307检测至90mm位置停止。根据HMD信号检测，厚度H＝40mm的带钢头部进入夹送辊区域0.8米时吹扫水两位两通电磁水阀205的线圈YH1a得电、水阀205处于左工作位，压力水通过管路由集管103喷嘴喷出对钢卷101头部表面进行吹扫，V形设计的集管可将氧化铁皮向两侧驱离，伺服换向阀303反向给定,油缸105无杆腔给油上夹送辊框架开始下压，位移传感器307反馈为H+5＝45mm时油缸105停止并保证位置不动，上夹送辊104与下夹送辊107形成的辊缝对板坯101进行矫直，头部依次通过后工序飞剪和精轧除鳞，当精轧机F0咬钢后，伺服换向阀303正向给定,油缸105杆腔给油抬起至135mm位置停止，上夹送辊104抬起，此时带钢与上夹送辊104几乎不接触，为了不影响带钢表面温度，吹扫水主阀205失电、吹扫水关闭。
根据板坯101的厚度和开卷速度计算，当剩余1/4卷时，吹扫水两位两通电磁水阀205再次先得电打开吹扫氧化铁皮、伺服换向阀303反向给定,油缸105无杆腔给油上夹送辊框架开始下压至45mm时油缸105停止并保持位置不动，由于钢卷尾部呈圆弧形状，油缸105收到的冲击力变大，一旦超过双向限压阀305设定压力，限压阀就会自动打开进行泄压，对上夹送辊104和下夹送辊107起到很好的保护作用。
开卷结束后，伺服换向阀303正向给定,油缸105杆腔给油抬起至90mm位置停止，吹扫水两位两通电磁水阀205失电、吹扫水关闭，等待下一块钢的进入。
通过采取以上的措施，避免了背景描述中的各项缺陷并顺利实现了发明内容中所述各项有益效果。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (6)

1.一种防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，所述夹送辊装置包括夹送辊总成、液压控制系统、夹送辊前吹扫及其控制系统，夹送辊总成安装在牌坊转轴孔里，液压控制系统驱动油缸使夹送辊总成在设定范围内以转轴孔为支点抬起和落下；夹送辊前吹扫及其控制系统主确保夹送辊压靠前将带钢表面的氧化铁皮驱离。
2.根据权利要求1所述的防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，夹送辊总成主要包括上下两个夹送辊，一个下夹送辊固定不动，上夹送辊安装在上框架上，上夹送辊向入口方向与下辊中心垂线形成一定10mm的偏心；
所述上下夹送辊辊面堆焊材质选用司立太442埋弧焊管状焊丝，主要化学成分重量百分比为:0.25％C、2.0％Mn、0.8％Si、5％Cr、3.0％Ni、2.5％Mo、余量为Fe,堆焊加工完后表面硬度约为49-55HRC。
3.根据权利要求2所述的防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，所述液压系统由泵站、伺服换向阀、液控单向阀、双向限压阀、油缸、及位移传感器和压力传感器组成，泵站依次通过液控单向阀(302)、伺服换向阀(303)、液控单向阀(304)、双向限压阀(305)连接位移传感器(307)、压力传感器(308)，所述液控单向阀304另一端连接双向限压阀(305)。
4.根据权利要求3所述的防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，所述吹扫水系统包括压力水源(201)、手动阀(202)、过滤器(203)、两位两通电磁水阀(205)以及集管(103)；所述压力水源(201)的水管上设置有手动阀(202)、过滤器(203)以及两位两通电磁水阀(205)。
5.根据权利要求3或4所述的防止粘肉的热卷箱夹送辊装置，其特征在于，所述集管喷嘴与垂线方向有15度夹角，喷嘴的高度比上夹送辊中心线略高。同时为了偏于快速的将击破的氧化铁皮向两侧吹扫出去，集管设计成V字形，两喷嘴之间的形成的重叠量为3-5mm，设带钢宽度最大值为Amm，考虑到带钢运行过程中带钢中心线与轧制中心线的偏差，为保证带钢任一截面在喷射范围内，所有喷嘴的喷射宽度应为A+50mm。
6.采用权利要求1-5任意一项防止粘肉的热卷箱夹送辊装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：
开卷时执行以下主要步骤：准备开卷前，电磁换向阀得电至右腔工作位，通过节流阀的压力油将液控单向阀(302、304)全部打开；伺服换向阀(303)正向给定,油缸(105)杆腔给油抬起、位移传感器(307)检测至90mm位置停止。根据HMD信号检测，厚度H＝40mm的带钢头部进入夹送辊区域0.8米时吹扫水两位两通电磁水阀(205)的线圈YH1a得电、水阀(205)处于左工作位，压力水通过管路由集管(103)喷嘴喷出对钢卷(101)头部表面进行吹扫，V形设计的集管可将氧化铁皮向两侧驱离，伺服换向阀(303)反向给定,油缸(105)无杆腔给油上夹送辊框架开始下压，位移传感器(307)反馈为H+5＝45mm时油缸(105)停止并保证位置不动，上夹送辊(104)与下夹送辊(107)形成的辊缝对板坯(101)进行矫直，头部依次通过后工序飞剪和精轧除鳞，当精轧机F0咬钢后，伺服换向阀(303)正向给定,油缸(105)杆腔给油抬起至135mm位置停止，上夹送辊(104)抬起；
根据板坯(101)的厚度和开卷速度计算，当剩余1/4卷时，吹扫水两位两通电磁水阀(205)再次先得电打开吹扫氧化铁皮、伺服换向阀(303)反向给定,油缸(105)无杆腔给油上夹送辊框架开始下压至45mm时油缸(105)停止并保持位置不动，由于钢卷尾部呈圆弧形状，油缸(105)收到的冲击力变大，一旦超过双向限压阀305设定压力，限压阀就会自动打开进行泄压，对上夹送辊(104)和下夹送辊(107)起到很好的保护作用；
开卷结束后，伺服换向阀(303)正向给定,油缸(105)杆腔给油抬起至90mm位置停止，吹扫水两位两通电磁水阀(205)失电、吹扫水关闭，等待下一块钢的进入。
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