[發明專利]一種控制熱軋鋼卷內圈壓痕的方法和系統

有效

• 申請號: 201210020484.7
• 申請日: 2012-01-29
• 公開（公告）號: CN103223420A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 幸利軍;張仁其
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21C47/04
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及一種專門適用于金屬軋機或其加工產品的控制設備或方法，尤其涉及一種減少熱軋鋼卷的內圈壓痕的方法和熱軋帶鋼的卷取控制系統。

背景技術

卷取機是熱軋生產線的重要設備，用于將軋制的熱軋帶鋼卷成鋼卷。卷取機位于精軋機組后，是熱連軋生產線的最后一道工序。請參見圖1，卷取機主要包括輥道11、側導板12、夾送輥13、三根助卷輥14、卷筒15、助卷輥液壓缸16等主要設備。其中輥道11的主要負責將帶鋼由精軋機組輸送至卷取機機組。側導板12的主要作用是對中帶鋼。夾送輥13的主要作用是在頭部咬鋼階段對帶鋼施加一定的夾緊力，同時對其實施第一次彎曲變形；在尾部卷取階段對帶鋼施加穩定的張力，以保證良好的卷形質量。助卷輥14幫助彎曲帶鋼，并使帶鋼緊緊纏繞上卷筒15。助卷輥與卷筒之間的間隙稱為助卷輥輥縫，助卷輥輥縫由助卷輥液壓缸16控制。卷筒15是卷取機的核心設備，在帶鋼纏繞上后，對其施加前向張力，以確保卷形質量合格。

熱軋鋼卷內圈壓痕缺陷主要有頭部壓印缺陷和助卷輥非周期性壓痕缺陷兩種。頭部壓印缺陷的成因如圖2所示，當帶鋼21的頭部22繞卷筒15一圈以后會出現重疊，隨著帶鋼繞卷筒的圈數不斷增加，助卷輥14會對帶鋼施加100-1200KN的壓緊力，重疊部分每次受到碾壓，都會在帶鋼上下表面上形成一道月牙形的頭部壓印，導致了鋼卷內圈壓痕缺陷。頭部壓印缺陷周期性地出現，直至助卷輥打開停止加壓，頭部壓印缺陷才會不再出現。帶有鋼卷內圈壓痕缺陷的產品表面質量無法滿足用戶的要求，所以必須切除。這樣造成了很大的質量損失。

恒輥縫控制是助卷輥最常用的一種控制方式，即在帶鋼咬入卷筒和3個助卷輥輥縫的過程中，助卷輥的輥縫始終保持不動。助卷輥的設定輥縫在帶鋼頭部進入以前預設定到位，帶鋼頭部咬入后，助卷輥輥縫保持恒定不動。期間，隨著帶鋼繞卷筒的圈數不斷增加，助卷輥的實際輥縫會被帶鋼逐漸頂開，助卷輥液壓缸的壓力也會不斷上升，重疊部分受到碾壓便導致了鋼卷內圈壓痕缺陷。為解決熱軋頭部壓印缺陷問題，各國相繼開發了助卷輥踏步控制技術。簡單而言，踏步控制技術就是在帶鋼頭部繞卷筒一圈后，助卷輥抬起至一定高度，避讓帶鋼頭部的重疊部分后再壓下，在整個頭部的卷取的過程中，助卷輥重復抬起和壓下動作，以達到減輕頭部壓印缺陷的目的。目前，國內外絕大多數熱連軋產線均采用了助卷輥踏步控制技術.助卷輥踏步控制技術開發的目的是避開帶鋼頭部的重疊部分，減少頭部壓印缺陷。以3根助卷輥中的任意一根助卷輥為例，助卷輥的踏步控制功能如下：如圖3所示，縱坐標31為助卷輥輥縫，助卷輥的設定輥縫32在帶鋼頭部進入以前預設定到位。當帶鋼頭部咬入后，助卷輥設定輥縫32立即第一次下壓54，當帶鋼頭部繞卷筒一周重新回到該助卷輥位置以前，該助卷輥設定輥縫開始上抬56，直至達到一定高度，以避開帶鋼頭部的重疊部分。當帶鋼頭部第二次通過該助卷輥以后，該助卷輥輥縫第二次下壓57。帶鋼頭部繞卷筒9-11圈以后，設定輥縫32在35位置開始打開，停止加壓。但實際應用證明，該技術可以有效控制厚度5mm以上帶鋼的頭部壓印缺陷，但厚度5mm以下的控制效果卻不理想。這是由于液壓系統的相應速度和檢測滯后造成助卷輥踏步精度較差，影響了控制效果。實際輥縫如圖2中的曲線33所示，可以看出，實際輥縫33始終滯后于設定輥縫32。根據對這些產線的產品實物質量確認，所有厚度5mm以下的熱軋直發鋼卷均存在不同程度的頭部壓印缺陷，且距離一般均在20-25米左右。這證明踏步控制功能在薄帶鋼卷取時的實際應用效果都不好。

中國發明專利“一種具有良好助卷性能的熱軋薄板材卷取機”(中國發明專利號ZL200610048120.4公開號CN1903467A)公開了一種具有良好助卷性能的熱軋薄板材卷取機，屬板材軋制設施技術領域，用于消除現有卷取機使用中的松卷、壓痕等缺陷。其技術方案是，構成中設有芯軸、助卷輥、支撐助卷輥的擺臂、以及驅動擺臂繞鉸接軸擺動的液壓缸，增設1～3個助卷輥，各助卷輥環繞芯軸間隔配置。該發明通過增加助卷輥數量增加助卷施壓點，縮小助卷施壓點之間的距離，相對減小每一助卷輥上的壓力，以防止出現松卷、壓痕缺陷，但是增加助卷輥的技術方案導致卷取機的結構復雜化，不能用于現有卷取機的技術改造。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制熱軋鋼卷內圈壓痕的方法，無論恒輥縫控制系統或者踏步控制系統，都可以使用本發明的方法解決熱軋鋼卷內圈壓痕缺陷的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：