[發(fā)明專利]一種用于帶鋼板形控制的凸度可變工作輥輥形的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910056781.5
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN101992219A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏圣明;張清東;白云武;白劍;王駿飛;文杰;吳彬;戴杰濤;彭俊
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B21B37/30
• 分類號(hào): B21B37/30
• 代理公司: 上海三和萬國知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶鋼板材的制作方法，具體地，本發(fā)明涉及一種帶鋼板材制造時(shí)的板形控制方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于帶鋼板形控制的凸度可變工作輥(VCW)輥形的形成方法。

背景技術(shù)

鋼鐵的板帶材料作為鋼鐵工業(yè)最重要的產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著非常重要的作用。它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防以及日常生活中都有著極其廣泛的應(yīng)用。隨著用戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，目前國內(nèi)的帶鋼板材實(shí)物質(zhì)量與國際先進(jìn)水平相比仍有一定的差距。例如，針對家電冰箱板等鋼板材料的生產(chǎn)，需要按用戶所需求的規(guī)格，將帶鋼板材由厚變薄、由窄變寬進(jìn)行加工制作。帶鋼板材的這種生產(chǎn)過程伴隨著生產(chǎn)過程中，機(jī)組出現(xiàn)諸如板形瓢曲、斷帶、帶鋼出現(xiàn)邊浪、等一系列產(chǎn)品質(zhì)量問題，即，出現(xiàn)最終板材在橫向的厚度不均勻、不平度、同板差和厚度公差嚴(yán)重等問題，影響了產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。

為此，人們采用了VC平整機(jī)，即凸度可變平整機(jī)。該平整機(jī)的特性是：

平整機(jī)的凸度可變工作輥(VCW)，即VC輥，由芯輥和輥套兩部分組成，輥套通過熱裝配合套在芯輥上，在其中間有一環(huán)形油腔，如圖1所示。高壓油通過芯輥中心的油孔注入油隙中，使輥套膨脹。當(dāng)油壓連續(xù)變化時(shí)，就會(huì)在輥面上獲得連續(xù)的凸度變化。

然而，由于VC平整機(jī)的橫剛度低于同尺寸的普通四輥平整機(jī)。這也就是說，在同樣的工藝條件下，VC平整機(jī)的輥縫凸度大，基本凸度點(diǎn)大，且調(diào)控域偏向二次凸度增大的方向，這就使得VC平整機(jī)的橫剛度小，帶鋼容易出現(xiàn)邊浪。

VC平整機(jī)的橫剛度小是由它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。由于VC支持輥中存在油縫，支持輥主要由芯軸來承受彎曲，有效的支持輥輥徑變小了，抵抗彎曲的能力降低。油壓不能始終保持軸套向外漲，承載時(shí)軸套可能發(fā)生反彎，向芯軸內(nèi)凹陷。工作輥與支持輥之間的有害接觸區(qū)始終存在，削弱了輥縫橫剛度。

增加工作輥凸度能起到一定的控制帶鋼邊浪的目的，但過大的工作輥凸度會(huì)帶來另外的不利因素：①過大的工作輥凸度會(huì)造成輥系的不穩(wěn)定，容易使支持輥不對稱單側(cè)磨損嚴(yán)重，進(jìn)而造成了帶鋼出現(xiàn)單邊浪；②增加工作輥凸度會(huì)加劇VC輥軸套的內(nèi)凹，使油縫油膜厚度減小，使輥套軸向彎曲變形程度加大，可能危害VC輥的安全穩(wěn)定工作；③VC輥軸套內(nèi)凹會(huì)使輥套內(nèi)側(cè)承受較大的拉應(yīng)力，過大的內(nèi)凹會(huì)使輥套內(nèi)側(cè)表層所受交變應(yīng)力的絕對值和變化幅度都進(jìn)一步增大，對VC輥的正常使用構(gòu)成威脅。因此，在0.2mm凸度的基礎(chǔ)上，繼續(xù)增加工作輥凸度不是最有效、最根本的解決方案。

另外，在正常狀態(tài)下，VC支持輥通過改變油壓既能提供向外凸的在線輥形，又能提供向內(nèi)凹的在線輥形。當(dāng)軋制力超過軋制力上限時(shí)，VC支持輥在最大油壓下也不能提供向外凸的在線輥形，因此VC輥不適用于大軋制力的情況，受到軋制力上限的限制。

另一方面，在生產(chǎn)例如冰箱板等的帶鋼板形時(shí)，其問題如下：

厚度0.45mm以下、寬度在1200mm至1300mm的冰箱板等的帶鋼板材容易發(fā)生邊浪，且難于控制。生產(chǎn)中幾乎將平整機(jī)的彎輥和VC油壓都加載到近極限，但仍然出現(xiàn)邊浪，板形質(zhì)量不穩(wěn)定。這是因?yàn)椋瑢τ赩C輥、干式平整機(jī)來說，薄寬規(guī)格冰箱板所需的軋制力都在800噸以上，軋制力比同規(guī)格其它產(chǎn)品大很多。軋制力大與輥系橫剛度低這兩個(gè)因素共同造成了冰箱板生產(chǎn)中易出現(xiàn)邊浪的問題。

根據(jù)上述可以明白，即使軋機(jī)、平整機(jī)配備了先進(jìn)的板形控制系統(tǒng)和控制手段，仍然存在部分品種、規(guī)格的帶鋼板形難于控制，出現(xiàn)最終板材在橫向的厚度不均勻、不平度、同板差和厚度公差嚴(yán)重等問題，以及板形缺陷導(dǎo)致的軋輥服役周期有限的問題。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：對平整機(jī)的初始輥，即，對平整機(jī)的凸度可變工作輥(VCW)的輥形進(jìn)行設(shè)計(jì)，也是一種重要的、有效的帶鋼板形的調(diào)節(jié)手段。

本發(fā)明人又發(fā)現(xiàn)：對平整機(jī)的初始輥，即，對平整機(jī)的凸度可變工作輥(VCW)的輥形曲線進(jìn)行的合理設(shè)計(jì)可以緩解軋輥縱向受力不均現(xiàn)象，減少軋制過程中的磨損或者使其均勻磨損，直接降低成本，同時(shí)減少不良產(chǎn)品率，提高優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)命中率。

另外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)：對平整機(jī)的初始輥，即，對平整機(jī)的凸度可變工作輥(VCW)的輥形曲線進(jìn)行的合理設(shè)計(jì)，可以保證最終板材在橫向的厚度均勻，使其不平度、同板差和厚度公差達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)乃至苛刻的用戶標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：對平整機(jī)的初始輥，即，對平整機(jī)的凸度可變工作輥(VCW)的輥形曲線進(jìn)行的合理設(shè)計(jì)可以幫助軋機(jī)充分發(fā)揮其功能力，拓展產(chǎn)能，并順利開發(fā)出一些新品種。

發(fā)明內(nèi)容