CN1942259A - 中心距可变的辊子校平机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种校平机，其中从校平机入口开始的至少前5个辊的半径/中心距之比与传统校平机的相同，并且从校平机入口开始的至少最后5个辊的半径/中心距之比与卷曲消除机的相近，并且有优势的是，校平机中间辊之间的中心距增大。

Description

中心距可变的辊子校平机
技术领域
本发明涉及校平金属带的无张力校平机以及使用所述校平机的校平方法。
背景技术
金属带或板经历了多种工序，例如热轧和冷轧，使其在整个长度上具有均匀尺寸。因此，理论上，轧制金属带在任何位置具有恒定的厚度和恒定的宽度。
但是，轧制工序不足以获得无缺陷的带。这是因为它具有不可发展的平直度缺陷，例如边缘或中心的波浪，和/或诸如卷曲或隆起的可发展缺陷，即，分别沿带的长度或沿宽度的弯曲。
这些平直度缺陷可以通过用多辊校平机校平带而被校正。这种校平机包括两个叠置的盒座，每个盒座支撑几个直径相同的电机驱动辊，这些辊彼此偏置并且交叉地装在带经过路线的上方和下方。这种类型的校平机的设计，在辊数、辊直径、中心距以及安装方面，可以达到令人满意的带的校平，使带的厚度处于限定范围内。
在传统校平机中，辊的中心距是不变的和固定设置的，从而辊直径与中心距之比在0.90到0.95之间。但是，在这种类型校平机中，校平力和力矩大。为了使其减小，制造商已经开发了增大所有中心距的校平机，使直径与中心距之比为0.70-0.80。但是，在带厚度方面，特别是对于较薄的带，在校平机整个范围内不再使不可发展缺陷得到校正。
制造商还提出了抽出一些辊，例如，从9个辊减到5个。但是，当减少所用辊数量时，校平机内的塑性变形程度突然变化，并且难以使可发展缺陷得到控制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种校平机，与传统校平机相比，该校平机的校平力和力矩减小，同时在整个校平机范围内仍保持好的平直度校正，并且使卷曲和隆起容易控制。
为此，本发明的主题是一种用于校平金属带的无张力校平机，它具有入口和出口，包括n+1个辊，是包括两个叠置盒座的类型，每个盒座支撑至少n/2个固定半径R的转动辊，这些辊彼此偏置并且交错地装在带经过路线的上方和下方，一个盒座的每个辊的轴线与另一盒座的紧接着下一个辊的轴线分开中心距Ek，其中：
k从2到4时，R/Ek＝R/E1；
k从n-3到n时，R/Ek＝R/En并且R/En＜R/E1；以及
k从5到n-1时，R/En≤R/Ek≤R/E1并且R/Ek≤R/Ek+1
所述校平机可以选择性包括调节中心距Ek的装置。
根据本发明的校平机可以还包括以下特征：
-n≥8；
-当被校平的带的厚度在0.5到3mm之间时，14≤n≤22；
-当被校平的带的厚度在3到15mm之间时，10≤n≤16；
-k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95，并且k从x+1到n时，0.70≤R/Ek≤0.80；
-k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95，一个中心距Ex，其中5≤x≤n-4，使得：
0.80≤R/Ex≤0.90；并且k从x+1到n时，0.70≤R/Ek≤0.80；以及
-k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95，一个中心距Ex，其中5≤x≤n-4，使得：
0.80≤R/Ex≤0.90，并且0.75≤R/Ex+1≤0.85；并且k从x+2到n时，0.70≤R/Ek≤0.80。
本发明的主题也是一种校平金属带的方法，特别是钢带，其中所用校平机的塑性变形程度至少60％，最多90％。
如同可以理解的，本发明包括提出一种校平机，其中从校平机入口开始的至少前5个辊具有与传统校平机相同的半径/中心距之比，从校平机入口开始的至少最后5个辊具有接近于卷曲消除机(decurler)的半径/中心距之比，并且有优势的是，校平机的中间辊之间的中心距增大。
附图说明
在以下描述过程中，通过非限制性的例子以及参考附图，本发明的特征和优点将更加清楚。在附图中：
图1是根据本发明的无张力多辊校平机的示意性剖视图；
图2是塑性变形程度为60％时，校平金属带残余卷曲与校平机出口夹紧函数的计算曲线；以及
图3是塑性变形程度为80％时，校平金属带残余卷曲与校平机出口夹紧函数的计算曲线。
具体实施方式
图1示意性表示校平机1，它包括两个叠置的盒座2、3，每个盒座支撑相同半径R的转动辊4、4’。为了校平金属带5，使所述带5在辊4、4’之间运行，并由此形成校平机入口，对应于带5进入校平机1的入口，以及校平机出口，对应于带5离开校平机1的出口。辊4、4’的定位，使其彼此相互偏置并交错地装在金属带5经过路线的上方和下方。为了正确校平带5，每个盒座2、3必须支撑至少n/2辊4、4’，更精确地，对于包括n+1个辊4、4’的校平机1，下盒座2包括(n/2)+1个辊4，上盒座3包括n/2个辊4’。一个给定盒座2、3的每个辊4、4’的轴线与另一盒座的紧接着下一个辊4、4’的轴线分开，分开的中心距EK是可变的。
为了得到没有卷曲的校平带5，必需设置校平机1的出口侧的、位于下盒座2的辊4与上盒座3的辊4’之间的间隙，即，设置校平机1的入口夹紧和出口夹紧。为了使该设置适应被校平的带5的类型，可以使用调节装置(未图示)改变中心距Ek。
本发明者已经证实，在从校平机入口开始的至少前5个辊之间的半径/中心距之比对应于传统校平机的半径/中心距之比的校平机中，通过将从校平机入口的第5个辊开始的辊半径/中心距之比减小到数值0.8，根据被调节的类型，校平力和力矩可以减小5到25％。
因此，对于从校平机入口开始的前5个辊，即，当K在2到4之间变化时，比例R/Ek等于比例R/E1，其中E1是从校平机入口开始的第1个辊与从校平机入口开始的第2个辊之间的中心距，R/E1在0.90到0.95之间，其中包括边界值，这些数值对应于传统校平机的半径/中心距之比。
对于从校平机入口开始的最后5个辊，即，当K在n-3到n之间变化时，其中比例R/Ek等于比例R/En，其中En是从校平机入口开始的最后一个辊与从校平机入口开始的倒数第二个辊之间的中心距，R/En在0.70到0.80之间，其中包括边界值，这些数值对应于传统卷曲消除机(decurler)的半径/中心距之比。
因此，在根据本发明的校平机中，很明显，比例R/E1永远大于比例R/En。并且，还推荐，在从校平机入口开始的第5个辊与从校平机入口开始的第n-1个辊之间，即，当k在5到n-1之间变化时，满足以下关系：
R/En≤R/Ek≤R/E1，以及R/Ek≤R/Ek+1
这些条件可以减小作用在辊上的作用力，并减小校平所需的力矩。因此，对于校平方面的等价结果，本发明的校平机功率比传统校平机少15到20％。
此外，本发明者观察到，与相同辊数的传统校平机相比，使用本发明校平机的工作点数量增多。确定校平机工作点数量是通过调节校平机，使离开校平机时得到没有卷曲和没有隆起的带。因此，给定校平机的工作点数量越多，调节的限制越少。因此，这反映了另外的优点，因为这能减少调节本发明校平机所需的时间。
为了恰当地校正带的不可发展平直度缺陷，对于从校平机入口开始的至少前5个辊，比例R/Ek等于比例R/E1，并且在设置辊之间的中心距精度内是重要的。
优选地，校平机包括多于9个的辊，即，n等于或大于8，以便恰当地校正不可发展缺陷和可发展缺陷。这是因为，当辊少于9个时，难以控制可发展缺陷，并且金属带可能具有残余隆起和残余卷曲。
有优势的是，为了使调节更加容易以及恰当地将所有金属带平直度缺陷校正在0.7mm到3mm的厚度范围内，校平机包括15到23个辊(含边界值)，即，14≤n≤22。
当金属带的厚度在3到15mm的厚度范围内时，有优势的是，校平机包括11到17个辊，即，10≤n≤16。
根据平直度缺陷分辨质量以及校平力和力矩的所需减小量，本发明者已经开发了多种类型校平机，这将在下面予以说明。
根据本发明第一实施例，校平机分成两个区。第一区在从校平机入口开始的第1个辊到从校平机入口开始的第(x+1)个辊之间，即，k在1到x之间变化，并且延伸至少远达从校平机入口开始的第5个辊。在此第一区内，半径/中心距之比R/Ek是不变的，并且在0.90到0.95之间(含边界值)。第二区位于从校平机入口开始的第(x+1)个辊到从校平机入口开始的最后一个辊(第n+1个辊)之间，即，k在x+1到n之间变化，并且至少从校平机入口开始的第(n-3)个辊开始。在此区内，半径/中心距之比R/Ek是不变的，并且在0.70到0.80之间(含边界值)。
根据本发明第二实施例，校平机分成三个区。第一区像第一实施例一样在从校平机入口开始的第1个辊到从校平机入口开始的第(x+1)个辊之间，即，k在1到x之间变化，并且延伸至少远达从校平机入口开始的第5个辊。在此区内，半径/中心距之比R/Ek是不变的，并且在0.90到0.95之间(含边界值)。接着，第二区的一个半径/中心距之比，称为R/Ex，在0.80到0.90之间(含边界值)。此第二区位于从校平机入口开始的第5个辊和从校平机入口开始的第(n-4)个辊之间，即，x在5到n-4之间变化。最后，第三区位于从校平机入口开始的第(x+1)个辊到从校平机入口开始的最后一个辊(第n+1个辊)之间，即，k在x+1到n之间变化。在此区内，半径/中心距之比R/Ek是不变的，并且在0.70到0.80之间(含边界值)。
在本发明第三实施例中，校平机也分成三个区。第一区像前面的实施例一样位于从校平机入口开始的第1个辊到从校平机入口开始的第(x+1)个辊之间，即，当k在1到x之间变化时，并且延伸至少远达从校平机入口开始的第5个辊。在此区内，半径/中心距之比R/Ek在0.90到0.95之间(含边界值)。接着，第二区的一个半径/中心距之比，称为R/Ex，在0.80到0.90之间(含边界值)，并且半径/中心距之比R/Ex+1在0.75到0.85之间(含边界值)。此第二区位于从校平机入口开始的第5个辊和从校平机入口开始的第(n-4)个辊之间，即，x在5到n-4之间变化。最后，第三区位于从校平机入口开始的第(x+2)个辊到从校平机入口开始的最后一个辊(第n+1个辊)之间，即，k在x+2到n之间变化。在此第三区内，半径/中心距之比R/Ek是不变的，并且在0.70到0.80之间(含边界值)。
本发明还涉及一种校平金属带的方法，其中使用其中一种上述校平机，使塑性变形程度至少60％，最多90％。
金属带的变形程度定义为塑性变形的金属带厚度占总厚度的百分比。
因此，如果塑性变形程度小于60％，不可能去除带的平直度缺陷。但是，如果塑性变形程度大于90％，金属带难以校平，并且在这种情况下，也难以去除带的平直度缺陷。
被校平的金属带可以由涂覆诸如锌的金属涂层或有机涂层的钢制成，可以是碳钢或者是不锈钢。
下面将通过以非限制性描述给出的例子解释本发明。
传统校平机，标记为校平机X，包括(k+1)个辊，其中k等于16，即，具有17个辊，辊直径为57mm，并具有固定不变的中心距Ek30mm(BRONX型校平机)，由此具有固定不变的半径/中心距之比R/Ek0.95，将其修改以便得到根据本发明的多种校平机，即：
校平机A：k从1到4，R/Ek＝0.95；以及
         k从5到16，R/Ek＝0.80；
校平机B：k从1到4，R/Ek＝0.95；
         k＝5，R/Ek＝0.865；以及
         k从6到16，R/Ek＝0.80；以及
校平机C：k从1到4，R/Ek＝0.95；
         k＝5，R/Ek＝0.90，并且R/Ek+1＝0.85；以及
k从7到16，R/Ek＝0.80。
然后将厚2mm和宽1000mm的钢带2通过每一台上述校平机A、B、C和X，使塑性变形程度达到60％或80％。所述的钢是THR1000型钢，其屈服强度Rp0.2为900MPa。
图2和3表示塑性变形程度为60％(图2)和塑性变形程度为80％(图3)时，校平的钢带的残余卷曲与校平机出口夹紧函数的计算曲线。
各个校平机用以下符号表示：
-校平机A：符号■；
-校平机B：符号▲；
-校平机C：符号×；以及
-校平机X：符号◆。
最后，对于每台校平机和每种塑性变形程度测量的校平机入口力、校平机出口力、校平机总力和力矩。计算本发明的每台校平机A、B和C与传统校平机X对比得到的减少量，并将所有结果表示在表1和2中。
表1塑性变形程度60％时，力和力矩的减小以及工作点数量的增多
  校平机入口的力减小量(％)   校平机出口的力减小量(％)   总力减小量(％)   总力矩减小量(％)   工作点数量
 校平机A   23   11   17   35   1
 校平机B   18   14   15   31   3
 校平机C   15   14   14   25   9
 校平机X   -   -   -   -   6
表2塑性变形程度80％时，力和力矩的减小以及工作点数量的增多
  校平机入口的力减小量(％)   校平机出口的力减小量(％)   总力减小量(％)   总力矩减小量(％)   工作点数量
 校平机A   23   8   16   27   5
 校平机B   17   11   14   24   5
 校平机C   15   13   14   22   5
 校平机X   -   -   -   -   4
由上面两个表的结果可以清楚地看出，校平机A无论塑性变形程度多大都是力和力矩减小量最大的校平机。但是，从图2和图3可以看出，如果需要得到完美的没有卷曲的金属带，则此校平机不是最可靠的，因为，特别是在塑性变形程度为60％时，工作点数量为1，而校平机C是9。

Claims (9)

1.一种用于校平金属带(5)的无张力校平机(1)，所述校平机(1)具有入口和出口，包括n+1个转动辊(4、4’)，是包括两个叠置盒座(2、3)的类型，每个盒座支撑至少n/2个固定半径R的辊(4、4’)，所述辊(4、4’)彼此偏置并且交错地装在带(5)经过路线的上方和下方，一个盒座(2、3)的每个辊(4、4’)的轴线与另一盒座的紧接着下一个辊(4、4’)的轴线分开中心距Ek，其中：
k从2到4时，R/Ek＝R/E1；
k从n-3到n时，R/Ek＝R/En并且R/En＜R/E1；以及
k从5到n-1时，R/En≤R/Ek≤R/E1并且R/Ek≤R/Ek+1
所述校平机(1)可以选择性包括调节中心距Ek的装置。
2.根据权利要求1所述的校平机(1)，其特征在于n≥8。
3.根据权利要求1和2任一项所述的校平机(1)，其特征在于，当被校平的带(5)的厚度在0.5到3mm之间时，14≤n≤22。
4.根据权利要求1和2任一项所述的校平机(1)，其特征在于，当被校平的带(5)的厚度在3到15mm之间时，10≤n≤16。
5.根据权利要求1到4任一项所述的校平机(1)，其特征在于：
k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95；以及
k从x+1到n时，0.70≤R/Ek≤0.80。
6.根据权利要求1到4任一项所述的校平机(1)，其特征在于：
k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95；
一个中心距Ex，其中5≤x≤n-4，使得：0.80≤R/Ex≤0.90；以及
k从x+1到n时，0.70≤R/Ek≤0.80。
7.根据权利要求1到4任一项所述的校平机(1)，其特征在于：
k从1到x时，0.90≤R/Ek≤0.95；
一个中心距Ex，其中5≤x≤n-4，使得：0.80≤R/Ex≤0.90，并且0.75≤R/Ex+1≤0.85；以及
k从x+2到n时，0.70≤R/Ek≤0.80。
8.一种校平金属带(5)的方法，其特征在于使用根据权利要求1到7任一项所述的校平机(1)，所述校平机的塑性变形程度至少60％，最多90％。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于金属带(5)是钢带。
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