TW404859B - Process and apparatus for rolling hot strip - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〆 A7 4048&9_§1 五、發明說明（1 ) 本發明係有關用以在工作軋輥間滾壓熱條，尤其是不 同寬度之鋼條之方法及裝置，爲隨縱向應力分佈或壓條寬 度上之厚度分佈而定，調節壓條之輪廓，可在熱方面逐區 影響工作軋輥。 在壓條，尤其是薄壓條之滾壓期間中，自一壓條寬度 B 1至一較大壓條寬度B 2之變換在達成可銷售產品上爲 一困難問題。壓條之輪廓第一取決於壓條寬度上之拉應力 分佈，此會受通過軋輥上之熱冠之軋輥空隙改變之影響。 如由調整軋輥空隙，可在壓條之寬度上產生恆定不變之拉 應力，則可達成平坦之壓條。在此情形，軋輥之a熱冠〃 區域中之直徑之不同爲主要之擾亂。 在熱滾壓之期間中，軋輥之熱冠由於所謂熱變曲而改 變，即是由於與壓條所覆蓋之區域中之熱滾壓材料接觸之 結果，工作軋輥在約1 0 0分鐘內變爲較厚，由於此結果 ，軋輥空隙改變。爲減小在壓條邊緣區中熱冠之降低，並 減小軋輥熱冠之輪廓由於此而過度增大，有提出應由加熱 邊區而人爲加寬由滾壓材料"自動"加熱之區域，俾一方 面降低由於熱傳導所引起之熱冠之降低，及另一方面加寬 熱冠，而無需定期位移工作軋輥，並因而可達成&無時程 之滾壓〃。 DE — A2743 1 30發表由逐區加熱工作軋輥， 保持軋輥在軸向上在相同之溫度上，而改變軋輥空隙之幾 何形狀，且因而改變壓條之輪廓。在E P 〇 2 2 2 0 4 1 中，嘗試由刻意冷卻及由連續使用媒體控制於不同之溫度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- -----.---·-----裝--------訂-------^---線 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) A7 B7 404859 五、發明說明G ) 上，但施加於相同之物理點上，使工作軋輥之熱輪廓均勻 —致。 然而，所有此等已知之工作軋輥冷卻系統僅在軸向上 作用至現滾壓中之壓條覆蓋於軋輥上之限度。壓條邊緣則 未顧及。使用此已知之調節系統，由較低或甚至不施加冷 卻劑來冷卻Μ條邊緣區，由熱降低過程（由此，工作軋輥 在壓條.邊緣處變爲較薄）所產生之所謂"邊緣降低〃故此 僅能加以不完全之補償。 根據上述之先行技藝，本發明之目的在找出一種方法 ，由有效解除壓條邊緣上之過度拉應力，有效消除^邊緣 降低〃。同時，其目的在提供一可能性，俾在壓條寬度改 變時，簡單調節壓條輪廓，由此，可獲得良好平坦之產品 〇 爲達成此目的，本發明提出，在與壓條邊緣直接相鄰 但未由壓條覆蓋之區域中，調整工作軋輥至少至與由壓條 覆蓋並由後者加熱之工作軋輥相當之溫度，工作軋輥之溫 度調整藉助滾壓機中所呈現之計算模型執行，以操作此滾 壓機，並由此，視各種已知及量得之滾壓參數，諸如壓條 寬度，材料値，每通過之減小値，滾壓速度，滾壓材料溫 度，及軋輥冷卻1定，另計算在滾壓操作期間中之任一時 刻，由滾壓材料現饋送於工作軋輥中之熱量，且該結果用 以調節欲調整之工作軋輥之此等邊緣區中之溫度。 故此，本發明之構想在由加熱工作軋輥之由壓條覆蓋 以外之區域，消除 '' 邊緣降低〃，以與熱壓條本身彎曲工 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I--mll^l — ΙΓ — · ---— — I— ^ilrllfl — ^ (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • A7 _4048&2_Έ.___— 五、發明說明（β ) 作軋輥之區域確實相同之方式加熱彎曲此區域。爲此’熱 引進於未由壓條覆蓋之工作軋輥中，與鄰近壓邊緣稍爲重 疊亦可容忍。 爲調節引進於軋輥邊緣區中之熱量，可使用現軋輥直 徑作爲基準變數。較厚之熱冠直徑及較薄之邊緣直徑間之 差指示邊緣並未足夠加熱：故需要進一步加熱。調節工作 之部份可爲軋輥寬度上之軋輥直徑之"所需/實際〃比較 〇 然而，連續量度框架中之軋輥直徑爲非常困難之工作 ，因爲量度先需非常精確（在毫米之百分之幾範圍），且 其次因爲由於連續操作中之不利之環境影響（水，鱗垢， 污物），可靠之量度如非不可能.，亦屬非常困難。拉力量 度滾子僅可用於熱壓條上有限之限度，因爲壓條之熱強度 非常低，在1000t上爲〇.2—1kp/mm2。然而 ，熱壓條中之壓力需非常精確對齊，俾無實際應力高於量 得之應力之危險。此精確度在目前現有之技術上仍不能達 成。 最後，框架中之工作軋輥之軸承並不精確限定於台座 中之安裝配件之引導游隙內，且此影響亦損害量度値。 故此，容易明瞭熱冠直徑之量度値並不構成達成恆定 軋輥溫度，而不管壓條寬度之最佳方法。所提之解決方法 故此省除現軋輥直徑之量度，且依據本發明，代之者，使 用近代每一滾壓序列中所呈現之計算程式（建立計算）， 具有隨各種滾壓參數，諸如壓條寬度，材料値，減小値， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----·--------裝--------訂---_-------線 (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) * 6 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 404859 五、發明說明G ) 滚壓速度，滾壓材料溫度，及軋輥冷卻而定之滾壓時程構 形’厚度量度，及彎曲力之使用。自此滾壓序列之計算模 型’依據本發明，另可計算在滾壓操作期間中之任一時刻 ’由滾壓材料饋送於軋輥中之現熱量。 ‘ 依據本發明，由饋送於工作軋輥中之熱量（用於調節 電感加熱裝置，加熱裝置安排於工作軋輥之邊緣區中，在 壓條之二側上）之計算結果，以電感方法執行軋輥邊緣之 溫度調節。 使用隨其他滾壓材料參數而定之熱量之資料來調節電 感器，俾邊緣與熱冠同時膨脹。故此，無需工作軋輥之直 徑資料，可由簡單之方式使軋輥之邊緣與熱冠同時加熱， 俾在整個寬度上產生均勻之軋輥直徑，而不管現欲滾壓之 壓條寬度如何。此轉而由本發明之措施，由調整工作軋輥 溫度達成，其達成方式爲，使工作軋輥在直接邊緣區中較 之在二側邊之相鄰區中彎曲至一些較大之程度，即變爲較 厚。結果，軋輥空隙在邊緣區中變爲較窄，俾壓條之邊緣 較之其餘橫斷面被滾壓至一些較大程度。此意爲邊緣起伏 ，但其大小及程度可由特別加熱軋輥之有關區域來控制。 依據本發明之有利提議，工作軋輥在軋輥邊緣區中之 核心加熱至7 0 °C至9 0 °C，使表面溫度限制於1 5 0 T： 至 2 0 0 °C。 結果爲避免在表面區中之高溫度梯度，及因而避免過 度高之熱應力，此等會在橫場電感器產生與工作軋輥及滾 壓材料間接觸處相同之表面溫度時發生。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） -----「— —'I — I * 裝·---！— 訂!】！---•線 (請先閱讀背面之注意事'^t寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 404859_Έ. 五、發明說明（δ ) 本發明用以實施申請專利範圍第1至3項所述方法之 裝置訂定爲，所用之電感加熱裝置包含一橫場電感器’其 電感線圈部份包裹工作軋輥。橫場電感器具有優點，即其 分開之設計可容易與其安裝配件移離工作軋輥。 電感線圈之立體曲線設計用於最大工作軋輥直徑上； 電感線囚可沿徑向調整，以適應磨損時改變之工作軋輥直 徑。 由於適應較小軋輥半徑所引起之功率損失由功率調節 控制系統補償。 電感加熱裝置之電感線圈宜裝配於框架之入口側，在 上工作軋輥之軋輥冷卻系統之上方，及下工作軋輥之軋輥 冷卻系統之下方。 在本發明之一改良中，橫場電感器可與工作軋輥之軸 線成平行位移，俾使電感加熱功率適應壓條寬度，例如安 排電感器於載架上，載架可沿工作軋輥上移動。 壓條左方及右方上之電感器且宜分爲若干電感副單位 ，此等可加以不同發動。此導致良好配合壓條寬度。 總而言之，應強調者，作爲本發明之一特別優點，由 精心加熱工作軋輥之未由壓條覆蓋之區域，防止在壓條二 側邊上之A邊緣降低"，因爲可控制壓條上之縱向拉應力 ，產生適當之溫度調節。結果爲一特別平坦之壓條，此符 合滾壓條之顧客之所有品質需求。 本發明之一示範實例顯示於附圖中，且說明於下。在 附圖中： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — ---^---^----I I I I--訂-------- I (請先閱讀背面之注意事項再¥寫本頁) -8- 404859 五、發明說明（fe ) 圖顯1示具有電感器用以加熱邊緣區之上及下工作軋 輥之原理， (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2顯示通過工作軋輥之邊緣區之斷面，具有橫場電 感器安排於其側方上， 圖3顯示工作軋輥，電感器，及在工作軋輥之入口側 及出口側上之軋輥冷卻系統之排列， 圖4以槪要之形態顯示隨壓條寬度而變化之不同寬度 之邊緣加熱區，及 圖5顯示電感器，此可在載架上與軋輥之軸線平行移 動。 主要元件對照表 1 上工作軋輥 2 下工作軋輥 3 熱冠 4 滾壓材料 5 橫場電感器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 電感線圈 6 磁場線 7 支持輥 8 熱之輸入於滾壓材料 9 安裝配件 10 軋輥冷卻系統 11 載架 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 404859 A7 -——___B7___ 五、發明說明（7 ) 12 在工作輥1，2之加熱操作之期間中振盪 1 3 徑向調整 (請先閱讀背面之注意事項再¥寫冰頁) 在圖1中，1標示條滾壓機之上工作軋輥，及2標示 下工作軋輥，3標示工作軋輥上非常誇大之熱冠，此由在 滾壓操作之期間中，與滾壓材料4接觸之工作軋輥1，2 在接觸區受加熱及膨脹所產生，5標示橫場電感器，此等 安排於工作軋輥1 ，2之邊緣區中，在壓條4之二側，由 壓條4所覆蓋之軋輥熱冠及安排於其側方者之間之過渡區 可由此加熱。 圖2以斷面圖顯示工作軋輥1 ，2之邊緣區，一橫場 電感器5接近工作軋輥之表面，及其電感線圈5 /由立體 彎曲配合軋輥表面之曲線。1 >，2 >標示最大工作軋輥 直徑，在一滾壓工作循環之過程中，此減小至由1，2所 標示之工作軋輥之最小輥直徑。6標示磁場線，此自電感 線圈5延伸進入工作軋輥中，並回至電感線圈5 ~中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 橫場電感器5之磁場槪要顯示於圖之右半部，與軋輥 表面相對：如此可見電感器之場線延伸之形態。 圖3顯示由支持輥7所支持之二工作軋輥1，2，滾 壓材料4在入口側引進於工作軋輥中，同樣以槪要之形態 顯示。自附圖可見，橫場電感器5安排於工作軋輥之入口 側，及其熱輸入象徵表示於6。熱之輸入於滾壓材料4中 象徵表示於8，如此可見由滾壓材料4轉移熱之結果’使 工作軋輥加熱及從而彎曲，且此可由軋輥冷卻系統1 〇抵 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 404859 ； 五、發明說明（β ) 消。 自圖4可槪要推測，在不同之壓條寬度，結果爲工作 軋輥1 ，2上不同寬度之邊緣加熱區。在圖4中，最大及 最小滾壓材料寬度與最大及最小加熱區相對放置：安裝配 件9及工作軋輥台座僅粗略顯示。 最後，圖5顯示最佳及最簡單之解決方法，使加熱區 適應不同之壓條寬度。電感器5固定於載架1 1上，此在 工作軋輥1，2之加熱操作之期間中掁盪，如顯示於1 2 。載架1 1之開始及目標位置由邊緣區之形狀訂定，由於 電感器5之掁盪之結果，可達成良好適應具有下降之軋輥 溫度之過渡區。在此解決方法中，電感器5可設計成非常 窄，並由其掁盪達成寬度適應。如工作軋輥1，2之半徑 改變，或如使用不同之工作軋輥1 ，2，則由沿徑向上調 整橫場電感器5，以達成適應此等不同之半徑。此徑向調 整指示於1 3，並例如由心軸等執行。 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) --線r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 404859 § _____ D8 六、申請專利範圍 1 · 一種用以在工作軋輥間滾壓熱條，尤其是不同寬 度之鋼條之方法，爲隨縱向應力分佈或壓條寬度上之厚度 分佈而定，調節壓條輪廓，可在熱方面逐區影響工作軋輥 ) 其中 在與壓條邊緣直接相鄰但未由壓條覆蓋之區域中，調 整工作軋輥至少至與由壓條覆蓋並由後者加熱之工作軋輥 相當之溫度，工作軋輥之溫度調整藉助滾壓機中所呈現之 計算模型執行，以操作此滾壓機，並由此，視各種已知及 量得之滾壓參數，諸如壓條寬度，材料値，每通過之減小 値’滾壓速度，滾壓材料溫度，及軋輥冷卻而定，另計算 在滾壓操作期間中之任一時刻由滾壓材料現饋送於工作軋 輥中之熱量，且該結果用以調節欲調整之工作軋輥之此等 邊緣區中之溫度。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，工作 軋輥在接近壓條邊緣之區城中之溫度之調整由計算饋送於 使用中之工作軋輥中之熱量之結果，以電感方法實施，以 調節安排於壓條二側上在工作軋輥之邊緣區中之電感加熱 裝置。 3 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在軋 輥邊緣區中之工作軋輥之核心加熱至7 0 °C至9 0 °C，使 表面溫度限制於1 5 0 °C至2 0 0 °C。 4 . 一種用以在工作軋輥之間實施滾壓熱條，尤其是 不同寬度之鋼條之方法之裝置，爲隨縱向應力分佈或壓條 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- — — — — J·— — —-— — — —Ni ' — —— — III « — — — — III — > · (請先閱讀背面之注意事項$寫本頁) ί _^04859_§__ 六、申請專利範圍 寬度上之厚度分佈而定，調節壓條輪廓，在熱方面逐區影 響工作軋輥’如申請專利範圍第1項所述， 其中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所用之電感加熱裝置爲橫場電感器（5 )，其電感線 圈（5 > )部份包裹圍繞工作軋輥（1 ，2)。 5 .如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中，電感 線圈（5 —)之曲率設計用於最大工作軋輥直徑上，及可 沿徑向上調整電感線圈（5 / )，俾使其適應工作軋輥（ 1 ，2 )之直徑。 6 ·如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中，電感 線圈（5 )中由於適應較小軋輥半徑所引起之功率損失由 調節橫場電感器（5 )之功率補償。 7 ·如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中，電感 加熱裝置之電感線圈（5 >)裝配於框架之入口側，在上 工作軋輥（1 )之軋輥冷卻系統（1 0)之上方，及下工 作軋輥（2)之軋輥冷卻系統（10))之下方。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 8 .如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中，橫場 電感器（5 )可與工作軋輥1，2之軸線平行位移，俾使 電感加熱功率適應壓條寬度。 9 .如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中，橫場 電感器（5 )安排於載架（1 1 )上，載架可沿軋輥（1 ，2)上以掁盪之方式移動。 1 0 .如申請專利範圍第4至9項之一所述之裝置， 其中，在壓條（4 )之二側上之橫場電感器（5 )被分爲 -13- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 利範圍 若干電感副單位，此等可不同地發動 (請先閱讀背面之注意事項^^寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14-