CN1262363C - 生产具有所需横断面隆起形状的轧制扁带钢的轧机 - Google Patents
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Abstract
为如此改善以异径工作辊(1，2)著称的现有轧机(10)，即能够几乎通用地制造出尽可能无应力且尤其是无波形的并具有所需横断面隆起形状的板带，本发明提出了，支承辊(3，4)和工作辊(1，2)能轴向移动地安置在轧机(10，11)中。至少其中一个工作辊(1，2)被设计成可在轧制带钢(6)的出口侧沿水平方向进行调节，这些支承辊(3，4)和工作辊(1，2)具有遍及整个辊身长度的连续可变凸度外形。所述辊身外形相互间错位180°，两个工作辊(1，2)的辊身外形互补形成对称的辊缝形状。
Description
技术领域
本发明涉及生产具有所需的横断面隆起形状的轧制扁带钢的轧机，该轧机具有支承在至少一个支承辊上的多个工作辊，其中这些工作辊具有不同的直径。具有较大直径的工作辊与一驱动装置相连接，具有较小直径的工作辊以“非驱动辊”的形式共同运转。
背景技术
具有异径工作辊的轧机是已知的。美国专利US-PS 2,139,872描述了一种轧机，其中为了在轧制过程中尽可能有效地轧薄带钢，设置两个支撑在支承辊上的异径工作辊。在这里，仅仅使较粗的工作辊被驱动并作为“非驱动辊”使细工作辊共同运转被证明是有利的。这种已知的轧机被有利地用在轧机机列的后几架当中，以减小轧制力和驱动功率并且实现更小的边缘减薄，特别是对高碳钢材料来说。
在热轧带材时，在一个轧制程序中，工作辊的热凸度及磨损以及其弹性变形有较大的波动。在未用调整机构进行修正的情况下，随着轧制材料流量的不断增加，板带形状也跟着变化。这种效应在轧机机架之间或者在轧制道次之间是不同的。因此，除板带形状外，既定的热轧板带平坦度和进而冷轧板带平坦度均发生变化。
发明内容
本发明的任务是对具有异径工作辊的现有轧机进行改进，从而生产出高质量的板带并且所述轧机可以通用。
为了完成所提出的任务，本发明提供一种生产具有所需横断面隆起形状的轧制扁带钢的轧机，该轧机具有支撑在至少一个支承辊上的多个工作辊，这些工作辊具有不同的直径，具有较大直径的工作辊与驱动装置相连接，具有较小直径的工作辊以“非驱动辊”的形式共同运转，其特征在于，这些工作辊和这些支承辊能轴向移动地安置在轧机中，至少其中一个工作辊被设计成能在轧制带钢的出口侧沿水平方向进行调节，这些支承辊和这些工作辊具有一种遍及整个辊身长度上的连续可变凸度外形，所述辊身外形相互间错位180°并且分别是如此形成的，即两个工作辊的辊身外形互补形成一个对称的辊缝形状。
通过按照本发明的组合方案，即给已知的粗细不同的工作辊配备上CVC-磨削形状(此外，如DE 37 120 43 C2所述，在这里，该CVC-磨削形状及辊外轮廓按照最低为二阶的多项式)以及可轴向移动且可在出口方向上移动地布置工作辊和支承辊，获得了一个全新的轧机概念，它与已知的轧机不同是可以通用的，并且制造出具有高平坦度和所需的隆起板形的轧制带钢。
作为工作辊CVC-磨削形状的形状调整机构，对这种轧机来说，按照三阶和更高阶的多项式如五阶多项式来计算并相应地完成CVC-磨削形状是有利的。五阶多项式如下所示：
R(x)＝a5·x5+a4·x4+a3·x3+a2·x2+a1·x+a0
例如对辊长为1900mm的轧机来说，各项参数如下所示
·根据在轧辊边缘上的坐标系R(x)
a0＝0,349712·103mm(工作辊半径)
a1＝0,733199·10-3
a2＝0,198038·10-3mm-1
a3＝-0,536180·10-3mm-2
a4＝0,368442·10-11mm-3
a5＝-0,775668·10-15mm-4
·根据在轧辊中心的坐标系R(x)
a0＝0,350000·103mm(工作辊半径)
a1＝-0,544375·10-3
a2＝0,000000mm-1
a3＝0,163860·10-8mm-2
a4＝-0,590250·10-28mm-3
a5＝-0,775668·10-15mm-4
由于工作辊直径不同，因此，工作辊也具有不同的弯曲状况和压扁状况。特别是在支承辊和工作辊之间的作用是不同的。这特别适用于三辊轧机，其中，只有细工作辊由支承辊支撑，因为粗工作辊没有任何支撑。因此，根据本发明，工作辊的形状被设计成是不同的，以便补偿这种作用。此外，离线进行所需的外形计算，这样做的目的是要产生一个在负荷条件下是对称的辊缝。
这种新轧机概念特别适用于一个这样的三辊轧机。这种轧机不仅有利地如被用于不太高的轧制压力，而且也被用于前几架轧机。在三辊轧机中，也只是驱动粗工作辊，而具有较小直径的工作辊作为“非驱动辊”共同运转。在这里，具有较大直径的工作辊起到工作辊的功能，它可以传递较大力矩并同时也用作支承辊。与另一个由一独立支承辊支撑的细工作辊的组合得到了可控制的轧制力。
尤其是在轧制厚带钢时，在使用异径工作辊时得到的边界条件可能会造成翘头(轧件前边缘弯曲)的产生，所以，根据本发明，其中一个工作辊被布置成可在出口方向上进行调节，以避免这种翘头的形成。此外，轧辊错位量的调节取决于入口厚度和出口厚度、轧制板带的材料强度以及当前的工作辊直径组合方式等。
在一包括未驱动的细工作辊且未受预应力(每道轧制前，辊缝约等于带钢入口厚度)的轧机中，给未驱动的工作辊配备一辅助驱动装置是有利的，该辅助驱动装置在轧制道次后被脱开和/或断电。通过这一措施，在轧制中避免了经常出现在在前几架中的震动(工作辊相对颤动)，这是因为工作辊在轧制中被适当驱动地脱开了。此外，通过辅助驱动装置，还可以有利地实现工作辊或许在轧制间歇期里必须进行的轴向移动。
为补偿由于工作辊直径不同而产生的边界条件，本发明还可以依据每个工作辊以及其每个辊侧并与各自的移动位置相关地调节出不同的工作辊弯辊力。另外，为了在细工作辊与其支承辊之间获得的较大的平面压力接触，可相应地延长这些轧辊。
为了应付因直径不同的出现的不同的工作辊磨损状况，工作辊由磨损性能不同的材料或具有高耐磨强度的材料制成，例如采用粉末冶金法，最好是热等静压法。热等静压法(HIP)，详见如“钢铁”(1998)单行本，第6册，第38-40页，具体工艺过程为：要处理材料在专用的高压釜(HIP设备)中在从四面施压(最高至200Mpa)和高温(根据材料的不同，高达2000℃)的条件下被加热到其屈服极限之上并同时被压实。
附图说明
以下，结合在示意图中示出的实施例来详细描述本发明的其它细节。其中：
图1是四辊轧机的示意侧视图，
图2是三辊轧机的示意侧视图。
具体实施方式
如图1所示的一台四辊轧机10具有两个工作辊1、2，它们各自支承在支承辊3、4上。直径较大的工作辊2安置在轧制带钢6的下面，而直径较小的工作辊1安置在轧制带钢6的上面。粗的工作辊2装备有一个驱动装置5，而细的工作辊1没有驱动装置并只是通过与轧制带钢6接触而以“非驱动辊”的形式共同运转。粗的工作辊1被布置成可以沿箭头9水平移动。在所示实施例中，该工作辊1在轧制带钢6的出口方向7上相对其初始位置错移了一个轧辊错位量8。
根据本发明，工作辊1、2及其所属支承辊3、4的表面形状可按照至少是二阶的多项式算出的CVC-磨削来制成(在轧机机架10的侧视图中，看不到CVC-磨削形状)。例如，上工作辊1的直径为400mm，下工作辊1直径为600mm，而支承辊3、4的直径分别为1350mm。
在图2所示的三辊轧机11中，只有直径较小的上工作辊1支撑在支承辊3上。而被驱动的粗工作辊2的直径被选择成能够传递较大力矩，因此，工作辊2也同时起到支承辊的作用。同样在图2所示的实施例中，直径较小的工作辊1被布置成在出口方向7上相对其初始位置错移了一轧辊错位量8。在这里，上工作辊1的直径可达到如600mm，上支承辊3的直径在1400mm和1600mm之间。同时用作支承辊的下工作辊2的直径可达到如1400mm。
图1和图2所示的实施例表明了将本发明用在两个轧机机架里的情况。当然，本发明也可以被用在轧辊数量与上述实施例不同的其它轧机机架中，如带有中间辊的轧机机架。
附图标记一览表
1 工作辊
2 工作辊
3 支承辊
4 支承辊
5 工作辊驱动装置
6 轧件
7 出口方向
8 轧辊错位量
9 移动方向
10 四辊轧机
11 三辊轧机
Claims (18)
1、生产具有所需横断面隆起形状的轧制扁带钢(6)的轧机，该轧机具有支撑在至少一个支承辊(3，4)上的多个工作辊(1，2)，这些工作辊(1，2)具有不同的直径，具有较大直径的工作辊(2)与驱动装置(5)相连接，具有较小直径的工作辊(1)以“非驱动辊”的形式共同运转，其特征在于，
-这些工作辊(1，2)和这些支承辊(3，4)能轴向移动地安置在轧机(10，11)中，
-至少其中一个工作辊(1，2)被设计成能在轧制带钢的出口侧沿水平方向进行调节，
-这些支承辊(3，4)和这些工作辊(1，2)具有一种遍及整个辊身长度上的连续可变凸度外形，所述辊身外形相互间错位180°并且分别是如此形成的，即两个工作辊(1，2)的辊身外形互补形成一个对称的辊缝形状。
2、如权利要求1所述的轧机，其特征在于，为补偿不同的弯曲和压扁状况，这些工作辊(1，2)被设计成具有互不相同的外形，为了计算所述外形，采用三阶以上的多项式。
3、如权利要求1或2所述的轧机(10，11)，其特征在于，其中一个工作辊(1，2)的轧辊错位量(8)能在水平方向上连续调节。
4、如权利要求3所述的轧机(10，11)，其特征在于，根据轧件(6)的入口厚度和出口厚度、轧件的材料强度以及当前的工作辊(1，2)的直径组合方式来控制轧辊错位量(8)的大小。
5、如权利要求1或2所述的轧机(10，11)，其特征在于，为每个工作辊(1，2)以及工作辊的每一侧，能分别根据所述工作辊的移动位置调节出不同的工作辊弯辊力。
6、如权利要求3所述的轧机(10，11)，其特征在于，为每个工作辊(1，2)以及工作辊的每一侧，能分别根据所述工作辊的移动位置调节出不同的工作辊弯辊力。
7、如权利要求1或2所述的轧机(10，11)，其特征在于，只有直径较小的工作辊(1)由支承辊(3)支撑。
8、如权利要求3所述的轧机(10，11)，其特征在于，只有直径较小的工作辊(1)由支承辊(3)支撑。
9、如权利要求5所述的轧机(10，11)，其特征在于，只有直径较小的工作辊(1)由支承辊(3)支撑。
10、如权利要求1或2所述的轧机(10，11)，其特征在于，所述直径较小的工作辊(1)与一个可关断的和/或可脱开的辅助驱动装置相连。
11、如权利要求3所述的轧机(10，11)，其特征在于，所述直径较小的工作辊(1)与一个可关断的和/或可脱开的辅助驱动装置相连。
12、如权利要求5所述的轧机(10，11)，其特征在于，所述直径较小的工作辊(1)与一个可关断的和/或可脱开的辅助驱动装置相连。
13、如权利要求7所述的轧机(10，11)，其特征在于，所述直径较小的工作辊(1)与一个可关断的和/或可脱开的辅助驱动装置相连。
14、如权利要求1或2所述的轧机(10，11)，其特征在于，这些工作辊(1，2)由磨损性能有所不同的不同材料和/或具有高耐磨强度的材料并按照粉末冶金法制成。
15、如权利要求3所述的轧机(10，11)，其特征在于，这些工作辊(1，2)由磨损性能有所不同的不同材料和/或具有高耐磨强度的材料并按照粉末冶金法制成。
16、如权利要求5所述的轧机(10，11)，其特征在于，这些工作辊(1，2)由磨损性能有所不同的不同材料和/或具有高耐磨强度的材料并按照粉末冶金法制成。
17、如权利要求7所述的轧机(10，11)，其特征在于，这些工作辊(1，2)由磨损性能有所不同的不同材料和/或具有高耐磨强度的材料并按照粉末冶金法制成。
18、如权利要求10所述的轧机(10，11)，其特征在于，这些工作辊(1，2)由磨损性能有所不同的不同材料和/或具有高耐磨强度的材料并按照粉末冶金法制成。
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