[发明专利]更换连续行进钢带所用轧机中的辊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1前序部分所述的更换连续行进钢带所用轧机中的辊的方法。

具体地，本发明涉及在串列类型的连续轧机上冷轧钢带的技术领域，其中所述轧机需要更换轧辊。

背景技术

钢带的冷轧能够在不同类型的轧制设备上实现：

- 所谓的“可逆”轧制设备，其中，待轧制的带材在至少两个能够无区别地保证带材在各轧制道次过程中的退绕和重新卷绕的部件之间交替地沿一个行进方向然后沿另一个行进方向行进。在这些退绕/卷绕部件之间，带材在唯一一个轧制机架中轧制，其中所述轧制机架为设备提供200000至600000吨/年的生产能力，或者带材在两个相继的机架中轧制，其中所述两个相继的机架带来300000至1000000吨/年的生产能力；

- 所谓的“串列式”轧制设备，其中，待轧制的带材在一个接着一个相继布置的、位于行进方向上的上游退绕部件和下游重新卷绕部件之间的多个轧制机架中，沿着唯一一个行进方向行进。所述轧制机架连续地包括：立柱，其支承所谓“工作辊”的轧辊；支承辊，其限制工作辊的弯曲；以及在某些情况下的一对或两对中间辊，其位于支承辊和工作辊之间。用于轧制最硬的钢材的特殊应用还使用多辊式布置，例如所谓“森吉米尔式（Sendzimir）”轧机。存在多种串列类型的冷轧机类型：传统轧机，其逐个带卷地工作，并且能够每年生产700000至1500000吨的轧制钢材，其投资成本高，并且具有需要穿过整个设备接合每个带卷的头部的缺点。其他串列类型的轧机被安排成连续地工作，从退绕部件输出的带卷的尾部被焊接到由第二退绕部件退绕的新带卷的头部。这种连续轧机达到1000000至3000000吨/年的产量。

考虑到为了保证轧制操作的连续性所允许的投资，需要最大限度地消除轧机不轧制的停工时间，同样地，需要尽可能地减少废料回收（mise au mille），即在所要求的公差之外的轧制带材的量。

然而，由于如维护等的各种原因，定期地需要更换轧制机架的辊，尤其是工作辊和中间辊，或多辊匣盒，并且在该操作的整个过程中轧制必须被中断。

事实上，在轧制时，辊受到使其表面被逐渐加工硬化的强压力，当所述加工硬化变得过大时，其使得辊脆化，辊因此会产生裂纹或剥落。

另一方面，工作辊与轧制带材和与支承辊或与中间辊的持续接触会引起其表面状态的劣化，一旦该表面状态、尤其是在轧机下游（轧机出口）的最后一个轧制机架上的表面状态不再允许达到轧制带材所要求的表面质量的时候，就需要更换这些辊。

最后，根据轧制计划，通常能够改变至少一个轧制机架的配置或者工作辊的直径，例如从“四辊”模式到“六辊”模式或者多辊模式。因此需要进行相关辊的物理更换。

为了最大限度地简化和缩短更换辊的操作，长期以来一直在开发如在文档WO 2007 060370中所述的自动更换设备和方法。更换的持续时间根据设备的不同从2分钟到3分钟变化。

由更换辊所造成的生产率的下降对于配有很小的辊的轧机机架（例如：用于轧制不锈钢的多辊机架）来说尤其大，其中所述很小的辊的表面磨损和加工硬化是很快的。

如果考虑用于每年轧制50000个不锈钢带卷（约为1000000吨）的带四机架的串列轧机的情况，需要大约每1至3个带卷就停止一次轧机，以更换最后一个机架的辊。很快速的更换辊也要持续至少2分钟，这导致，即使较不经常发生的其他机架的辊的更换在最后一个下游机架的辊的更换期间的“掩蔽时间（en temps masqueé）”内进行，年均更换时间也能够达到1700小时/年，即对于300天/年、每天24小时的生产而言，停机率为24%。最好的情况下，如每3个带卷进行一次更换，该比率能够降低到8%，但这还是很大。

另一方面，在重新启动轧机（带材行进的停止）时，不能立即达到最佳轧制条件，在约50至75米的带材上带材的轧制在可接受的公差之外，这加重了废料回收。

已经进行了尝试，以实现辊的更换而不中断轧制。例如在文档JP 62-275515中描述了一种适于6机架串列轧机的方法。该用于更换轧制机架的辊的方法适于支撑连续行进钢带的轧机用的至少一个工作辊，其中所述机架是沿着轧机按照连续行进的方向相继放置的多个轧制机架的一部分。当在任意机架（根据在所述文档的图2中所述的示例）上考虑更换辊时，通过根据以下的时间顺序将其减薄率（轧制产品的厚度减小百分比）分配到上游和下游的机架上来准备其停工：