[发明专利]六辊冷轧机中间辊窜辊工艺优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢领域，特别适用于六辊轧机冷轧带钢生产与板形控制。

背景技术

当前，冷轧带钢生产广泛使用六辊冷轧机。六辊冷轧机最基本特征是通过中间辊窜辊方式，通过连续变凸度曲线设计，或者通过减少轧辊间有害弯矩来提高冷轧机对带钢轧制过程中板形控制的调节能力，进而提高冷轧带钢的板形质量。

事物往往具有二面性。六辊冷轧机最大优点是通过中间辊窜辊提高冷轧带钢板形控制能力。但同时，由于带钢轧制时采用前后两卷焊接后连续无头轧制，中间辊窜辊时，通过液压缸移动中间辊是在很大的轧制负荷条件下进行的。此时，轧辊受到较大的磨损与轴向力作用，将对带钢表面质量与设备寿命造成不良影响。因此，如何减少中间辊窜辊时轴向力与磨损的影响，是更好发挥六辊冷轧机带钢板形控制的前提。

为了提高六辊冷轧机板形控制效果，减少轴向力、轧辊磨损等影响机械设备安全和带钢表面质量因素，有必要对六辊冷轧机中间辊使用工作状态进行分析与优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种六辊冷轧机中间辊窜辊工艺优化方法，针对六辊冷轧机冷轧带钢生产与板形控制的特点，通过对中间辊窜辊速度、轧制速度、轧制力与中间辊窜辊所受的轴向力的分析，采用轧钢工艺控制技术、计算机控制模型技术来确定全连续冷轧生产过程中，六辊冷轧机中间辊窜辊的工艺条件和中间辊窜辊的速度控制模型。其主要目的是减少轧辊在窜动过程中所受的轴向力，减少轧辊磨损，在提高冷轧带钢板形质量基础上，提高设备的使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术方案叙述如下：

全连续冷连轧生产过程中，采用前后两卷带钢焊接起来连续轧制方式。因此，前后两卷带钢的宽度可能存在一定的差异，如图1所示。如果前后两卷带钢宽度规格有较大变化，为了保证六辊冷轧机板形控制效果，需要根据带钢宽度的变化修改中间辊的窜辊量，计算模型如式1。

S_i＝(L-B)/2-Δ-δ

实际生产过程中，多数情况下，前后卷带钢的宽度规格并没有太大变化。但由于冷轧生产来料宽度，以及酸洗线切边量的差异，会造成前后卷带钢的宽度有少许变化。按照正常控制程序，则需要中间辊根据前后卷带钢这一较小的差异重新进行中间辊窜辊量的计算，并通过中间辊窜辊液压缸推动轧辊进行窜动。

而事实上，如果前后两卷带钢宽度的变化量较小，通过式1计算出来的中间辊窜辊位置的变化较小，则从板形控制效果角度分析，没有必要进行高频率的中间辊实际窜动。因为高频率的中间辊窜动会产生较大的磨损与轴向力，对轧辊表面和设备寿命带来不利的影响。

为此，确定中间辊窜辊工艺优化条件为：

B₁≠B₂                                                    (1)

如图1所示，前后卷带钢由宽变窄时：|S₁-S₂|≤50，且B₁＞B₂    (2)

如图2所示，前后卷带钢由窄变宽时：|S₁-S₂|≤30，且B₁＜B₂    (3)

式中：S_i为中间辊横移量，单位mm；L为中间辊辊面长度，单位mm；B为带钢宽度，单位mm；Δ为带钢边部距中间辊端部的距离，Δ为25mm常数值；δ为中间辊倒角宽度；B₁为前一卷带钢宽度；B₂为后一卷带钢宽度；S₁为前一卷带钢轧制时中间辊窜辊位置；S₂为后一卷带钢轧制时中间辊窜辊位置。

中间辊窜辊只有在前后卷带钢宽度变化，并且同时满足条件(1)、(2)和(3)的前提下，通过液压缸进行中间辊窜动，否则中间辊不窜动。

如果前后卷带钢宽度及中间辊窜辊变化满足条件(1)(2)(3)时，液压缸将推动中间辊进行窜动。此时，中间辊窜动速度需要进行确定。根据理论计算可知，中间辊速度大小与中间辊在窜动过程中所受的轴向阻力有密切的联系。过大的窜辊速度会产生很大的轴向力，这将对轧辊和轴承等设备造成伤害。如果窜辊速度过小，则动态变规格时间会延长，在变规格过程中，带钢的板形控制质量将受到影响。因此，确定合理的中间辊窜辊速度对带钢板形质量和轧机设备都有重要意义。