CN114522988A - 面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轧制设备技术领域，具体涉及面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置及方法。装置包括机架，在所述机架的上方设置有导轨板，在所述导轨板上设置有左右相对称的两个箱体，且两个箱体可进行相对移动，在所述箱体的内侧面设置有用于输送板带的主动辊筒，在所述主动辊筒上套装有陶瓷套筒，在所述箱体的内侧面设置有绝缘板，在所述绝缘板上均匀安装有导电石墨块，所述导电石墨块的上端面与主动辊筒的最高点相齐平，在所述导电石墨块的前后两侧均插装有导电端子，同侧相邻的导电端子之间通过导线相连接，所述导电石墨块和导电端子共同作为脉冲电流施加组件。本发明可稳定施加脉冲电流，减少电流损耗，使电流最大限度作用于板带材。
Description
技术领域
本发明属于轧制设备技术领域，具体涉及面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置及方法。
背景技术
轧制是金属在两个旋转方向相反的轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程，具有较高的生产率、细小的晶粒结构和良好的表面光洁度，已成为黑色和有色金属板材和薄板高效成型的合适选择。轧制可分为冷轧和热轧，其中热轧可以破碎金属材料的铸造组织，细化晶粒，消除显微组织缺陷，从而使组织密实，力学性能得到改善。然而，受限于能耗或材料特殊性质，传统热轧过程中板材变形抗力大，延伸率低，塑性差，因而加工难度较大。同时轧制过程中板材边部降温速度快，易发生边裂现象，降低成材率。因此，亟需对现有轧制工艺和设备进行改进，降低材料轧制变形抗力，提高塑性变形能力。
电流辅助轧制工艺在国内外已有一定研究且取得一定成果，如对记忆合金、金属复合材料等方面的应用。其原理是金属的电致塑性效应，即在金属材料轧制时引入高能量的脉冲电流，可在极短时间内促进金属再结晶，加速细化晶粒，抑制晶粒长大，降低变形抗力，改善板带轧制质量。目前现有的电流辅助轧制实现方案主要是将脉冲电流施加在轧辊上，将轧辊作为电路的一部分，此方法设计简单，易于实现，但是未考虑电流的衰减以及电流对轧辊的损耗和对轧机其他零部件的负面影响，且存在一定安全隐患。还有部分研究者在轧辊进、出口两侧的坯料上施加电流，此方法适用于坯料连续轧制，难以实现长度较小的单板轧制。同时目前现有技术方案聚焦于脉冲电流的施加，未考虑不同来料宽度时电流分布的均匀性，这也为后续高质量稳定生产带来了隐患。
发明内容
本发明针对上述问题提供了面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置及方法。
为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：
面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，包括机架，在所述机架的上方设置有导轨板，在所述导轨板上设置有左右相对称的两个箱体，且两个箱体可进行相对移动，在所述箱体的内侧面设置有用于输送板带的主动辊筒，且所述主动辊筒由安装在箱体上的驱动装置带动其转动，在所述主动辊筒上套装有陶瓷套筒，在所述箱体的内侧面设置有绝缘板，在所述绝缘板上均匀安装有导电石墨块，所述导电石墨块的上端面与主动辊筒的最高点相齐平，在所述导电石墨块的前后两侧均插装有导电端子，同侧相邻的导电端子之间通过导线相连接，所述导电石墨块和导电端子共同作为脉冲电流施加组件。
进一步，两个所述箱体上的主动辊筒相互交叉设置。
再进一步，在所述导轨板的中部通过轴承座安装有支撑辊筒，所述支撑辊筒与主动辊筒交错设置，且每个主动辊筒与两个支撑辊筒相切。
更进一步，在所述导轨板上表面的左右两侧对称设置有滑轨，在所述滑轨内滑动设置有滑块，所述箱体固定设置在滑块上。
更进一步，距离轧机入口侧最近的导电石墨块向轧机入口侧延伸，且其末端为与轧辊外形重合的弧形。
更进一步，所述绝缘板为L型陶瓷板。
更进一步，所述导电石墨块通过陶瓷调整螺钉安装在绝缘板上，所述陶瓷调整螺钉与绝缘板螺纹连接，所述陶瓷调整螺钉的上端与导电石墨块可转动连接，以便通过陶瓷调整螺钉调节导电石墨块的高度。
面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送方法，包括以下步骤：
1)根据板带宽度调整两个箱体之间的间距，使两个箱体之间的间距与板带宽度相同；
2)向两个箱体上的导电石墨块分别通入脉冲电流正极和脉冲电流负极；
3)启动驱动装置，使主动辊筒旋转，向主动辊筒上放置板带，实现板带的输送。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
本发明较常规轧机轧辊施加电流方式，可稳定施加脉冲电流，减少电流损耗，使电流最大限度作用于板带材；采用陶瓷套筒、L型陶瓷板、陶瓷调整螺钉，利用陶瓷材料绝缘、耐高温性能优良的特点，以及导电石墨块自身良好的导电性能、耐高温性能，优于以铜基导体为主的使用温度，该输送装置可适应于1200℃及以上；
本发明采用陶瓷套筒、L型陶瓷板、陶瓷调整螺钉避免传统轧制方式导致动力辊筒输送装置整体带电的安全隐患，且减少电流损耗，使电流最大限度作用于板带材；
本发明通过两侧若干导电石墨块与板带材边部接触，利用导电石墨块自身良好导电性能、润滑性能，可稳定施加脉冲电流作用于板材边部，改善传统热轧过程中板材边部降温速度快，边部易出现裂纹的现象，同时通过施加脉冲电流，获得良好的电致塑性效应，影响金属材料内部显微组织，改善其性能，可在极短时间内促进金属再结晶，加速细化晶粒，并达到抑制晶粒长大，降低变形抗力；
本发明L型陶瓷板上靠近轧机轧辊末端的导电石墨块向轧机入口侧延伸，且其末端为与轧辊外形重合的弧形，使板材进入轧机轧辊时，仍能够施加有稳定高效的脉冲电流，板材的电致塑性效应更优；
本发明中使用的导电石墨块，考虑到其与板材间因磨损造成板材与导电石墨块接触不良，而频繁更换，采用陶瓷调整螺钉，可及时调整导电石墨块高度；
本发明的装置为适应于不同宽度轧制的板材，通过导轨板、滑轨、滑块可实现动力两个箱体间距可调，满足不同的宽度需求。
附图说明
图1为本发明的实用示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明无机架和绝缘板的结构示意图；
图4为本发明无机架的结构示意图；
图5为发明末端导电石墨块的结构示意图；
图中，机架—1、导轨板—2、箱体—3、主动辊筒—4、驱动装置—5、陶瓷套筒—6、绝缘板—7、导电石墨块—8、导电端子—9、支撑辊筒—11、滑轨—12、滑块—13、陶瓷调整螺钉—14。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
如图1至图5所示，面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，包括机架1，在所述机架1的上方设置有导轨板2，在所述导轨板2上设置有左右相对称的两个箱体3，在所述导轨板2上表面的左右两侧对称设置有滑轨12，在所述滑轨12内滑动设置有滑块13，所述箱体3固定设置在滑块13上，在所述箱体3的内侧面设置有用于输送板带的主动辊筒4，两个所述箱体3上的主动辊筒4相互交叉设置，且所述主动辊筒4由安装在箱体3上的驱动装置5带动其转动，在所述主动辊筒4上套装有陶瓷套筒6，在所述导轨板2的中部通过轴承座安装有支撑辊筒11，所述支撑辊筒11与主动辊筒4交错设置，且每个主动辊筒4与两个支撑辊筒11相切，在所述箱体3的内侧面设置有绝缘板7，所述绝缘板7为L型陶瓷板，在所述绝缘板7上均匀安装有导电石墨块8，所述导电石墨块8的上端面与主动辊筒4的最高点相齐平，距离轧机入口侧最近的导电石墨块8向轧机入口侧延伸，且其末端为与轧辊外形重合的弧形，所述导电石墨块8通过陶瓷调整螺钉14安装在绝缘板7上，所述陶瓷调整螺钉14与绝缘板7螺纹连接，所述陶瓷调整螺钉14的上端与导电石墨块8可转动连接，以便通过陶瓷调整螺钉14调节导电石墨块8的高度，在所述导电石墨块8的前后两侧均插装有导电端子9，同侧相邻的导电端子9之间通过导线相连接，所述导电石墨块8和导电端子9共同作为脉冲电流施加组件。
面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送方法，包括以下步骤：
1)根据板带宽度调整两个箱体3之间的间距，使两个箱体3之间的间距与板带宽度相同；
2)向两个箱体3上的导电石墨块8分别通入脉冲电流正极和脉冲电流负极；
3)启动驱动装置，使主动辊筒4旋转，向主动辊筒4上放置板带，实现板带的输送。
以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：包括机架(1)，在所述机架(1)的上方设置有导轨板(2)，在所述导轨板(2)上设置有左右相对称的两个箱体(3)，且两个箱体(3)可进行相对移动，在所述箱体(3)的内侧面设置有用于输送板带的主动辊筒(4)，且所述主动辊筒(4)由安装在箱体(3)上的驱动装置(5)带动其转动，在所述主动辊筒(4)上套装有陶瓷套筒(6)，在所述箱体(3)的内侧面设置有绝缘板(7)，在所述绝缘板(7)上均匀安装有导电石墨块(8)，所述导电石墨块(8)的上端面与主动辊筒(4)的最高点相齐平，在所述导电石墨块(8)的前后两侧均插装有导电端子(9)，同侧相邻的导电端子(9)之间通过导线相连接，所述导电石墨块(8)和导电端子(9)共同作为脉冲电流施加组件。
2.根据权利要求1所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：两个所述箱体(3)上的主动辊筒(4)相互交叉设置。
3.根据权利要求2所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：在所述导轨板(2)的中部通过轴承座安装有支撑辊筒(11)，所述支撑辊筒(11)与主动辊筒(4)交错设置，且每个主动辊筒(4)与两个支撑辊筒(11)相切。
4.根据权利要求1所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：在所述导轨板(2)上表面的左右两侧对称设置有滑轨(12)，在所述滑轨(12)内滑动设置有滑块(13)，所述箱体(3)固定设置在滑块(13)上。
5.根据权利要求1所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：距离轧机入口侧最近的导电石墨块(8)向轧机入口侧延伸，且其末端为与轧辊外形重合的弧形。
6.根据权利要求1所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：所述绝缘板(7)为L型陶瓷板。
7.根据权利要求1所述的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送装置，其特征在于：所述导电石墨块(8)通过陶瓷调整螺钉(14)安装在绝缘板(7)上，所述陶瓷调整螺钉(14)与绝缘板(7)螺纹连接，所述陶瓷调整螺钉(14)的上端与导电石墨块(8)可转动连接，以便通过陶瓷调整螺钉(14)调节导电石墨块(8)的高度。
8.基于权利要求7所述辊筒输送装置的面向板带轧制施加电流且间距可调辊筒输送方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)根据板带宽度调整两个箱体(3)之间的间距，使两个箱体(3)之间的间距与板带宽度相同；
2)向两个箱体(3)上的导电石墨块(8)分别通入脉冲电流正极和脉冲电流负极；
3)启动驱动装置，使主动辊筒(4)旋转，向主动辊筒(4)上放置板带，实现板带的输送。
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| 王建国;顾廷权;唐成龙;: "电致塑性效应及其工程应用", 世界钢铁, no. 06 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114522988B (zh) | 2023-12-29 |
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