專利名稱：改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可逆軋機(jī)的軋制過程，特別涉及一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法。
背景技術(shù)：
中厚板軋制的成形、展寬階段以及熱軋的粗軋階段都屬于高件軋制，而且通常熱軋粗軋機(jī)和中厚板軋機(jī)都采用可逆軋機(jī)。在軋制過程中，通常希望用盡量少的道次，盡快達(dá)到軋制階段的目標(biāo)厚度。減少軋制時間的優(yōu)點主要有兩點，一是提高了產(chǎn)線的軋制生產(chǎn)率；二是減少了軋制過程中的溫度損失，從而可以降低加熱爐出爐溫度，節(jié)約能源。減少道次就需要增加每道次的壓下量，但增加壓下量的限制主要在于咬入條件。依靠回轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間的摩擦力，軋輥將軋件拖入軋輥之間的現(xiàn)象稱為咬入。為使軋件進(jìn)入軋輥之間實現(xiàn)塑性變形，軋輥對軋件必須有與軋制力方向相同的水平作用力。在沒有附加外力作用的條件下，為實現(xiàn)自然咬入，必須是咬入力大于咬入阻力才有可能，否則就會發(fā)生咬入打滑。在《金屬塑性加工學(xué):軋制理論與工藝》(王廷溥等，北京:冶金工業(yè)出版社，2001.8)的第一篇《軋制理論》的第二節(jié)《實現(xiàn)軋制過程的條件》(P13-P18)中提到:當(dāng)軋件被軋輥咬入后開始逐漸充填輥縫，在軋件充填輥縫的過程中，軋件前端與軋輥軸心聯(lián)線間的夾角不斷地減小著，當(dāng)軋件完全填充滿輥縫時，即開始了穩(wěn)定軋制階段。在穩(wěn)定軋制階段的最大允許咬入角比開始咬入時的最大咬入角要大，相應(yīng)地，兩者允許的壓下量亦不同，穩(wěn)定軋制階段的最大允許的壓下量比咬入時的最大允許壓下量大數(shù)倍。因此，根據(jù)咬入條件，便可以得出:凡是能提高摩擦系數(shù)的一切因素和降低咬入角的一切因素都有利于咬入?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用以下方法來改善咬入條件，避免咬入打滑:(I)增加軋輥直徑；(2)用外力將軋件強(qiáng)制推入軋輥中；(3)改變軋輥或軋件表面狀態(tài)，以提高摩擦角。但是采用以上方法存在以下問題:(I)增加軋輥直徑，勢必增加軋機(jī)牌坊尺寸、電機(jī)功率等，會大幅增加軋機(jī)裝備投資；(2)用外力將軋件強(qiáng)制推入軋輥中，需增加附加推力設(shè)備，目前技術(shù)不成熟可靠；(3)改變軋輥或軋件表面狀態(tài)，會造成鋼板的表面質(zhì)量下降，易造成擦劃傷。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，避免咬入打滑現(xiàn)象的發(fā)生，可提高首道次以外的其他道次的壓下量，達(dá)到提高生產(chǎn)率及節(jié)能降耗的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，包括以下步驟:
步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計算鋼板采用所述道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計長度；步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.01 1.2倍，按照所述道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值對鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計長度的70% 95%時，按所述鋼板尾部壓下量及其對應(yīng)的輥縫對鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制；步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，在一個道次的軋制過程中，當(dāng)鋼板軋制至接近拋鋼時，增加壓下量，降低軋機(jī)輥縫位置，使得尾部厚度偏薄，當(dāng)下一道次逆向進(jìn)鋼開始軋制時，則咬鋼時鋼板的實際壓下量減小，從而避免了因為壓下量過大，造成的咬入困難。本發(fā)明的改善可逆軋機(jī)軋制過程中下一道次咬入條件的軋制方法，可以有效避免軋制過程中的咬入打滑，進(jìn)而減少道次數(shù)，節(jié)約軋制時間，從而提高了生產(chǎn)率、降低了能耗。



圖1為本發(fā)明改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法的流程圖；圖2為采用本發(fā)明進(jìn)行首道次軋制的示意圖；圖3為采用本發(fā)明進(jìn)行中間道次軋制的示意圖；圖4為采用本發(fā)明進(jìn)行末道次軋制的示意圖。
具體實施例方式參見圖1 圖4，圖中I為鋼板，2為軋輥，采用本發(fā)明改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法對鋼板I進(jìn)行軋制。包括以下步驟:步驟一、道次壓下量及輥縫的設(shè)定(SI)在可逆軋機(jī)上對鋼板進(jìn)行一個道次的軋制時，根據(jù)鋼板進(jìn)行該道次軋制的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定道次壓下量dh及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap，并計算鋼板采用所述道次壓下量dh及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計長度length。道次壓下量dh為鋼板的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度的差值?，F(xiàn)有的軋機(jī)上通常都配置有軋機(jī)道次規(guī)程計算模型，通過該模型可給出道次壓下量dh、其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap,以及該道次軋制完成后的鋼板長度length。步驟二、鋼板軋制(S2)設(shè)定鋼板進(jìn)鋼后尾部壓下量Clh1為該道次壓下量dh的1.01 1.2倍，并計算所述尾部壓下量(Ih1對應(yīng)的棍縫gaPi:gaPi = gap+ (dh^dh)其中，(Ih1:尾部壓下量,單位:mm ^ap1:尾部壓下量(Ih1對應(yīng)的棍縫,單位:mm ；dh:道次壓下量，單位:mm ；。按照所述道次壓下量dh及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值gap對鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計長度length的70 % 95 %時,按所述尾部壓下量(Ih1及其對應(yīng)的輥縫gaPl對鋼板尾部進(jìn)行軋制，如圖2所示。步驟三、鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制(S3)在完成步驟二的軋制后，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制，如圖3所示。所述逆向進(jìn)鋼是指與步驟二中鋼板進(jìn)行軋制的進(jìn)鋼方向相反的方向進(jìn)鋼。此時步驟二中的鋼板尾部在本道次中成為鋼板頭部，本道次的鋼板頭部由于上一道次的動態(tài)壓尾而變薄了，然后鋼板正常進(jìn)鋼，重復(fù)上述步驟一和步驟二，直到末道次之前的那個道次。末道次采用常規(guī)軋制方法進(jìn)行軋制，如圖4所示。采用本發(fā)明的軋制方法，最好采用具備液壓壓下裝置和材料位置跟蹤系統(tǒng)的可逆軋機(jī)。液壓壓下裝置是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺絲、螺母來調(diào)整軋輥輥縫的。在這一裝置中，除液壓缸以及與之配套的伺服閥和液壓系統(tǒng)外，還包括檢測儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。液壓壓下裝置的最大特點是快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高。材料位置跟蹤系統(tǒng)通過設(shè)置熱金屬檢測器(HMD)、光柵(LD)、激光測速(SD)等高精度、高靈敏度的檢測器件和負(fù)載觀測器(LR)等軟件手段來進(jìn)行鋼板位置的檢測。鋼板進(jìn)鋼長度的檢測可通過材料位置跟蹤系統(tǒng)完成。上述液壓壓下裝置和材料位置跟蹤系統(tǒng)目前在較先進(jìn)的中厚板軋機(jī)及熱軋粗軋可逆軋機(jī)中已有采用，因此這里不再詳述。本軋制方法之所以能夠克服軋制過程中下一道次咬入打滑現(xiàn)象，它的基本原理在于咬鋼和穩(wěn)定 軋制過程中的最大允許咬入角的不同，選擇合適的下一道次咬鋼后進(jìn)鋼長度，也就是確定達(dá)到穩(wěn)定軋制狀態(tài)時鋼板對應(yīng)的已軋制長度。由于在軋制過程中本道次的鋼板尾部為下一道次的鋼板頭部，其在作為鋼板頭部時為自由端，鋼板在軋制出口為自由延伸的無約束狀態(tài)，軋制變形仍不十分穩(wěn)定，本發(fā)明采用的進(jìn)鋼長度為本道次軋制完成后的鋼板預(yù)計長度的70 95%后增加壓下量，使鋼板尾部變薄，當(dāng)所述鋼板尾部在下一道次作為鋼板頭部時，其變薄部分的長度可以使其進(jìn)行咬鋼時保證足夠的咬鋼后進(jìn)鋼長度，軋制變形可保持穩(wěn)定狀態(tài)。確定尾部壓下開始的長度為預(yù)計長度的70 95%的目的是確保本道次剩余的軋制長度至少要大于下道次的鋼板填充滿輥縫后的長度，也就是下道次的鋼板在輥縫中有載荷那部分的變形區(qū)長度，即下道次的軋制的接觸弧長。又由于本道次的尾部，在逆向進(jìn)鋼后，成為下道次鋼板的頭部，此時為自由端，鋼板在軋制出口為自由延伸的無約束狀態(tài)，軋制變形仍不十分穩(wěn)定，所以本道次開始尾部壓下的剩余軋制長度應(yīng)該大于下道次的接觸弧長的1.5倍以上。然而，在軋鋼實時控制系統(tǒng)中，由于信息不充分，直接計算下道次的接觸弧長是比較困難的，所以采用了對已軋制的典型規(guī)格鋼板的道次歷史數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計的方法，來確定出了尾部壓下長度為預(yù)計長度的70% 95%這個范圍。具體統(tǒng)計方法，如下:對于已軋制鋼板而言，每個道次的尺寸、壓下量等信息都是已知的，可以計算出第1+1道次的接觸弧長為:clI+l = ^jR-(Cffudh1-Cihltml)其中，clI+1:第1+1道次的軋制的接觸弧長，單位:mm ;R:軋輥半徑，單位:mm ；dhI+1 第1+1壓下量,單位:mm ^h1 第I壓下量,單位:mm ^hlj tail 第I尾部壓下量,單位:mmD
而第I道次的預(yù)計長度Iength1也是已知的。使用統(tǒng)計軟件分析可以得到下道次接觸弧長clI+1的1.5倍的I西格瑪水平的值接近為Iength1的I 95%，clI+1的4倍的I西格瑪水平的值接近為Iength1的I 70%。
權(quán)利要求
1.一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計算鋼板采用所述道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計長度； 步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.0l 1.2倍，按照所述道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值對鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計長度的70% 95%時，按所述鋼板尾部壓下量及其對應(yīng)的輥縫對鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制； 步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善可逆軋機(jī)軋制過程中咬入條件的軋制方法，其包括以下步驟步驟一，根據(jù)鋼板進(jìn)行軋制的這個道次的軋前厚度和工藝要求的軋后厚度設(shè)定該道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值，并計算鋼板進(jìn)行該道次軋制完成后的鋼板預(yù)計長度；步驟二，設(shè)定鋼板尾部壓下量為所述道次壓下量1.01～1.2倍，按照所述道次壓下量及其對應(yīng)的輥縫設(shè)定值對鋼板進(jìn)行軋制，當(dāng)鋼板進(jìn)鋼長度達(dá)到步驟一中所述的鋼板預(yù)計長度的70％～95％時，按所述鋼板尾部壓下量及其對應(yīng)的輥縫對鋼板進(jìn)行軋制，完成該道次的軋制；步驟三，鋼板逆向進(jìn)鋼，開始下一道次的軋制。本發(fā)明可以有效避免軋制過程中的咬入打滑，進(jìn)而減少道次數(shù)，提高了生產(chǎn)率、降低了能耗。
文檔編號B21B1/32GK103203358SQ20121000915
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者苗雨川, 王全勝, 孔偉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司