CN87100084A - 机械去除钢带氧化物的轧机 - Google Patents

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Abstract

一种根据剪切轧制法采用减径辊机械去除热轧钢带氧化物的轧机,它能在钢带型面不同和变化时取得同样的效果。这种轧机至少具有两个沿轴向可以相对移动的轧辊,辊身表面呈“S”形,相互反向安装,使得轧辊在一个确定的轴向位置时,其外形紧密无缝地相互配合。当两个轧辊沿一个方向作相对移动时,使中间区域减小,而沿其反方向移动时,使中间区增大。由此使轧辊沿一个方向轴向相对移动时,适应于略微凸出的钢带型面,而以相反方向移动轧辊时,同样也可适应于中间薄边缘厚的轧制带材。

Description

本发明涉及一种按剪切轧制法通过减径辊对已经热轧的钢带进行机械法预除氧化物的轧机。
在热轧带钢时,金属带的表面会牢固地附着一层很硬的氧化层。在这些钢带进行塑性加工之前,尤其是在冷轧机中进行加工之前,必须去除该氧化层,以防止将氧化物轧入钢带中造成表面的缺陷。通常采用化学法在酸洗池中去除氧化层。然而,对于一般的氧化层厚度要求有很长的反应时间,这样使酸洗池的尺寸过大,而且必须长时间地保持池中的浓度不变,还给以后的除酸带来很大困难。专利DE-PS886585中所介绍的用磨削或铣削法机械去除氧化层的设备不考虑钢带的型面,这样,当边上的氧化层尚未除去时,钢带中间的金属却已被削去。用磨料颗粒和泥渣-水-混合物对钢带表面进行喷砂处理不太有效,因而使去除氧化层工作线距离过长,而且会损伤钢带的表面(DE-PS2931229)。专利DE-AS1248600推荐了一种去除氧化层的方法,按照这种方法,从轧制传送线来的钢带应在很大的拉应力作用下通过减轻辊。为了能产生要求的很大的拉力,前后均须安装与减径辊轧机相应造成拉力的滚子排列,因此去除氧化层的装置过长,而且也不能达到预期的要求。
根据SU-PS560657采用按剪切轧制法同时弯曲和移动,借助于减缩率以提高去除氧化层的效率。其缺点在于,所涉及的工作辊中约有一半被进入及排出的钢带缠绕,而且实际上不可能考虑钢带的型面,这样对于中间略微厚一些的普通钢带型面,选择辊的曲面也仅能使轧辊间隙适应于一种加载情况。
本发明的目的在于提供一种轧机,借助这种轧机可以在钢带以简单的形式进入轧机或不需要在轧制工作线中有很长的轧机机列的情况下,机械地疏松、破裂及去除氧化层,而且它造成一个能适应于型面均匀的或不同的以及变化的钢带减缩率。
实现上述目的之本发明的特征为:轧机至少具有两个可轴向相对移动的互补轧辊,辊身表面呈“S”形,在轧辊处于某一轴向位置时,其外廓紧密无缝地相互配合,工作辊具有互不相同的圆周速度。
相应于剪切轧制法应用不同的圆周速度使得在变形区域内得到很大的剪力和伸长,造成氧化层分离和松动。这里所用的轧制压力很小,所以轧机所受的负荷相应减少,因此可以做得比较轻而且紧凑,而且另一方面氧化物块造成压痕的可能性却被消除了。通过轧辊的轴向相对移动使轧辊间隙的形状适应于钢带的型面,这样,钢带在整个宽度上被均匀地辗轧,因此一方面使氧化物能均匀地松动,同时又能得到无应力的钢带。另一方面也可以通过按照要求进一步轴向移动轧辊,调整出预定的其它的轧辊间隙形状,使其适合于已经轧制的钢带的型面。通过相应地调整工作辊的平均速度使在轧机前后钢带所受的拉应力应这样来确定,即为了保持这一拉应力,不需要专门的驱动装置,或至少不需要缠绕钢带的缠辊,而这种缠辊有可能使钢带在入口时特别容易出问题,在这种情况下最好将工作辊的平均圆周速度选为纯剪切轧制和正常轧制的圆周速度之间,纯剪切轧制时,一个工作辊的圆周速度等于钢带进口速度,而另一工作辊以钢带出口速度运行,由此形成一种在正常或剪切轧制之间的混合驱动。因为轧辊的型面是特殊的“S”型辊身磨具,所以这里的平均速度以平均半径上的圆周速度表示,当““S”曲线的幅值较小时也是如此。
本发明的其它结构特征为:
钢带被拉伸和无缠绕地通过工作辊。
工作辊中之一个的平均圆周速度最大等于钢带的出口速度,而另一工作辊的平均圆周速度最少等于钢带的入口速度。
轧机的轧辊装有弯曲装置
至少在轧机前再配备第二台这种轧机。
控制装置根据检测器的探测结果调整具有“S”形外廓的轧辊的轴向移动、轧机的轧制力和弯曲力以便得到无应力钢带及预定型面的钢带,并确定减缩率、轧辊力以及工作辊的圆周速度。
轧机设计为双轧辊轧机,而且工作辊具有“S”形外廓。
轧机设计成多辊轧机。
通过轴向移动带有专门磨具的轧辊进行型面的调整工作,还由弯曲装置加以补充。调整工作由控制装置加以实施,控制装置根据检测器测得的钢带型面的测量信号进行工作。此外,可以顺序设置两个或三个这种类型的、按剪切轧制法或混合剪切轧制法工作的轧机,钢带依次通过这些轧机。为了进一步改善按预定的或要求的钢带型面的调整工作,设置了轧辊弯曲装置。轧机可以设计成双轧辊轧机或多轧辊轧机,尤其是四轧辊或六轧辊轧机。工作辊上可以配备具有“S”型外廓的专门磨具,且轴向可以移动。在多辊轧机中也可以在其它的轧辊、如中间轧辊上装设这种磨具,也可以使相邻的轧辊,如一个工作辊和一个支承它的中间辊配备补充磨具。此外,在多辊轧机中,还可以采用两个形状不同的磨具,而且设有这些磨具的辊可以轴向移动。
下面借助对一种轧机的描述并参照附图进一步介绍本发明的特点其中:
图1    一种钢带的横截面示意图
图2    一种具有调整和控制装置的轧机工作辊示意图
图1示意地表示了一种钢带1的横截面,为了便于说明,将其厚度及厚度的变化都夸大表示。钢带1如同以普通的方式所轧制的钢带那样,具有一个中间加厚了的对称型面。中间略为加厚的型面能保证正常地输入轧机。热轧钢带1被一层氧化物2包裹住,这层氧化物必须在下一道冷轧工序之前清除。
在图2中以标号3表示的钢带通过一个未在图中示出的轧机的工作辊4和5运行。工作辊的辊身上设有专用的磨具,磨具的外廓基本上为“S”形,而两个工作辊的磨具外廓反向安放,使它们能无间隙地相互配合,如专利DE-PS3038865所述。
工作辊4和5经轴颈6和7由电机8和9、必要时经齿轮装置驱动,使它们按剪切轧制法、最好是按混合剪切轧制法工作:工作辊之一的平均圆周速度至少等于钢带3的进口速度,而另一工作辊的平均圆周速度最高为钢带3的出口速度。这一速度关系可以通过电机中的一个为电动机的工作状态,而另一电机则为发电机工作状态来造成,但也可以采用设计成差动传动装置的机械式的中间驱动造成这种速度差。
在轧辊轴颈10和11上安装了液压缸12和13,它们彼此反向动作,使工作辊沿箭头14和15的方向彼此反向移动。为了能保证工作辊的移动,起传动作用的轴颈6和7作成套筒式或插入齿轮轴中,它们之间不可相对转动,但可轴向移动。
与支架一样,压下装置也未在图中示出,它在工作辊4和5上作用着以箭头16和17所表示的压下力。此外,在轧辊轴颈上或在图中亦未表示的支承它们的轴承上施加用箭头18~20表示的正向或反向的弯曲力。
检测器21和22分别对准钢带的进口侧和出口侧,在图示中的检测器是光传感器,它们检测钢带的表面,因而也就测得钢带的型面。在以方框表示的控制装置23中,左面输入检测器的信号,上方输入工作辊的轴向位移、位置、压紧力和弯曲力以及工作辊圆周速度的实际值,而右侧是对于平的和无应力钢带所需的这些值的调整值。必要时,工作辊彼此反向地移动同样的数值,并调整压紧力、弯曲力和圆周速度。也可通过附加的手动操作或通过数据存储器输入一个预定型面的指令。
图中所表示的只是为了便于说明。使工作辊反向移动的装置最好设在驱动侧,而支承工作辊的机座及轧辊弯曲装置均可按现有通用的方法设计。同样,本发明也不仅限于图示的双轧辊压机,实际上图中所示的小直径工作辊更适用于四辊或六辊轧机,当然也可以是三辊或五辊轧机。这些辊中的任意一些可以具有特殊的辊身磨具,而其它的那些辊可以作成圆柱形或略带凸度。要想通过轧辊的轴向移动更大地改变轧辊间隙,也可以例如在四个轧辊上根据需要配备不同的专用磨具。
在任何情况下,当被轧制后的钢带最好以最小大约4%的减缩率通过剪切辊,最好是混合式剪切辊时,由于受到拉伸作用再加上减小的轧制压力,至少对氧化层造成一种撕裂、但主要是松脱的作用,因此后面的酸洗池不需处理原始状态下的那么多的氧化层,而可以大大缩短进行酸洗的时间,因为只需要除去少量剩余氧化物。由此还减小了已清除掉氧化物的金属表面被过度酸洗的危险,酸洗液的还原及去除遗留液体的工作也比较容易进行。因为轧辊使钢带沿轧制线在受拉伸状态运行,所以在钢带的运行过程中不会出现什么问题,尤其使钢带非常容易进入轧机即进入第一孔型。
顺序安装两个、必要时多个这类装置,可以在保持所需型面的条件下,进一步改善氧化物的破裂,特别是使氧化层松脱的效果。再需要进一步改进的话,还可在后面安装特殊的磨削装置。

Claims (8)

1、按剪切轧制法通过减径辊用机械法去除热轧钢带氧化物的轧机,其特征为:轧机至少具有两个可轴向相对移动的互补轧辊(4、5),辊身表面呈“S”形,在轧辊处于某一轴向位置时,其外廓紧密无缝地相互配合,工作辊具有互不相同的圆周速度。
2、按照权利要求1所述轧机,其特征为:钢带(3)被拉伸和无缠绕地通过工作辊。
3、按照权利要求1或2所述轧机,其特征为:工作辊中之一个的平均圆周速度最大等于钢带(3)的出口速度,而另一工作辊的平均圆周速度最小等于钢带的入口速度。
4、按照权利要求1至3所述轧机,其特征为:轧机的轧辊(4、5)装有弯曲装置(18~20)。
5、按照权利要求1至4所述轧机,其特征为:至少在轧机前再配备第二台这种轧机。
6、按照权利要求1至5所述轧机,其特征为:控制装置(23)根据检测器(21、22)的探测结果调整具有“S”形外廓的轧辊(4、5)的轴向移动、轧机的轧制力和弯曲力(16~20)以便得到无应力钢带(3)及预定型面的钢带,并确定减缩率、轧辊力以及工作辊的圆周速度。
7、按照权利要求1至6所述轧机,其特征为:轧机设计为双轧辊轧机,而且工作辊具有“S”形外廓。
8、按照权利要求1至6所述轧机,其特征为:轧机设计成多辊轧机。
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