[发明专利]可实现逆宽轧制的在线磨辊方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金生产技术，尤指一种可实现逆宽轧制的在线磨辊方法。

背景技术

在多变的、苛刻的市场形势下，钢种、规格的多样化和小批量化等需求迫使热轧带钢厂必须以更灵活的轧制计划组织生产，也就是可以实现“自由轧制”。但在实际的热轧生产中，轧制过程的轧辊辊形不均匀磨损将热轧领域的轧制计划限制为带钢宽度由宽到窄过渡的乌龟壳结构规则，这严重制约了轧制计划编排的灵活性。

自由轧制是指在一个换辊周期内带钢的钢种、厚度、宽度几乎可以不受限制地自由过渡的轧制技术，尤其是带钢宽度过渡可不遵守由宽到窄过渡的“乌龟壳”规则，而是可以由窄到宽过渡，即宽度可以“逆宽轧制”而不受宽度过渡的制约。实现逆宽轧制是自由轧制技术的关键之一，也是相比于传统轧制计划最大的优势。传统轧制计划及逆宽轧制计划如图1A及图1B所示。

轧辊辊形是制约逆宽轧制最直接的因素。这是因为，随着轧制过程的进行，轧辊与带钢接触区域形成了明显的凹槽形磨损，如图2所示，轧辊下机后中央区域辊形的径向深度达到了近300μm，而在轧辊与带钢接触的边缘位置则形成阶梯。如果热轧厂在轧制规程上没有遵循由宽到窄的过渡乌龟壳型规则，而是实行逆宽轧制，则工作辊的凹槽形区域会使带钢边部的板形严重恶化。

为此，株式会社日立制作所申请了名称为“在线轧制研磨方法和在线轧制研磨装置”（CN1319463A）发明专利，其技术关键是在精轧后三个轧机安装轧辊在线磨削装置，磨辊方法为驱动磨石沿轧辊长度方向移动对轧辊辊面进行研磨。该方法及装置能够在一定程度上消除轧辊辊面不均匀磨损，但该在线磨辊方法也存在不足之处，即没有针对性地磨削轧辊与带钢接触的辊形区域，而是对轧辊的全长进行磨削，然而，在线磨辊是在轧钢过程或者轧制间隙内进行的，在短暂的时间内对轧辊全长进行磨削，磨削量有限，因此导致磨削效率低，磨辊效果不佳，无法适应逆宽轧制的需要。

如图3所示，目前国内外一些新建热连轧产线在精轧机架间配备了在线磨辊机和工作辊窜辊装置。上、下轧辊2、2-1通过横移液压缸6和轴承座7实现轴向窜动，窜辊量9为上轧辊2的辊形中心线12-1或者下轧辊2-1的辊形中心线12-2偏移轧机中心12的位移。同时，在上下轧辊均配套了磨辊机10，利用设置在磨辊机10上的砂轮11对轧辊表面进行在线修磨。窜辊令轧辊横移，使轧辊与带钢接触的区域增大，尤其可以改善边缘位置的阶梯形状。因此，轧辊横移和在线磨辊的配合使用显著改善了辊形，提高了带钢1的板形质量。但是，由于缺少了有效的磨辊控制方法，目前轧辊辊形的不均匀磨损仍然没有得到解决，特别是在逆宽轧制时板形质量更加难以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可实现逆宽轧制的在线磨辊方法，其结合轧制带钢的板宽和窜辊量，确定在线磨辊机磨削的区域，能够避免磨辊机对轧辊两侧非工作区域的无效磨削，增加轧辊与带钢接触的中央区域磨削量，从而生成通板区域平坦的辊形，最终实现逆宽轧制。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种可实现逆宽轧制的在线磨辊方法：根据实际轧制计划中带钢的最大板宽以及工作轧辊的窜辊量确定轧辊的有效工作区域范围，控制在线磨辊机在有限的轧制时间内仅对轧辊中央的有效工作区域进行磨削，而不与带钢接触的无效区域则不参与磨削，从而最大化地磨削轧辊的通板区域，生成平坦的辊形。

进一步的，在控制在线磨辊机对有效区域进行磨削时，对通板区域边部进行重点磨削。

一种可实现逆宽轧制的在线磨辊方法，包括如下步骤：

步骤一，确定逆宽轧制的最大板宽W_max及轧辊最大窜辊量S_a；

步骤二，根据逆宽轧制的最大板宽和最大窜辊量计算磨辊机的有效磨削区域，有效磨削区域宽度为逆宽轧制计划的最大板宽W_max与轧辊两侧最大窜辊量S_a之和，采用离散化的方法将轧辊全长轮廓划分为N个点，两点间隔长度记为p，p=Len/(N-1)，Len为轧辊全长，则有效磨削区域的起始位置ns和终止位置可通过式(1)计算：

              (1)

控制在线磨辊机快速移动到起始位置ns，并在起始位置ns和终止位置ne之间的有效磨削区域内来回磨削。

还进一步包括步骤三，计算在线磨辊机的轧辊磨削轮廓曲线以针对有效磨削区域的边部重点磨削；如式(2)所示：

        (2)