[发明专利]分段柔性调控辊型的新型轧机外冷装置及其操作方法

说明书

本发明涉及冶金轧钢设备板形控制技术领域，尤其涉及分段柔性调控辊型的新型轧机外冷装置及其操作方法，对轧辊局部热凸度进行灵活调控，形成良好的辊缝形状，并对板形仪边部未能识别部分进行补偿，最终改善整体板形的平坦度，轧制出高质量板带。

技术领域

本发明涉及冶金轧钢设备板形控制技术领域，尤其涉及分段柔性调控辊型的新型轧机外冷装置及其操作方法。

背景技术

板形是衡量带钢质量的重要指标，板形控制是板带轧制过程中的核心技术。稳定的辊缝是实现轧制后板带实现均一板厚的前提，提升板材成品率。随着市场对高质量板带材的迫切需求，良好的板形成为高端板带的基本要求，同时也成为生产厂家的追求目标。为此，相继形成了一系列板形调控技术，例如最常用的轧辊倾斜，液压弯辊法等，这些技术的出现很大程度上改善了板材质量。但在轧机工作过程中，轧辊与板带之间因摩擦生热、支撑辊与上工作辊之间摩擦生热、板带的塑性热变形、高温板带对工作辊进行传热等，这些都会在轧辊内部产生热量使其温度沿轴向分布不均匀，最终沿辊身方向产生不均匀热凸度。热凸度既是一个扰动量，又是一个控制量，属于局部高次偏差。常规控制手段只能对低阶板形缺陷进行有效预防，对于局部热凸度而言不足以将它完全消除。辊型电磁调控技术（RollProfile Electromagnetic Control Technology，以下简称“RPECT”）是近年来提出的一种新型辊型调控技术，该技术借助热力混合驱动实现微尺度辊型调控，其具备实现高阶辊型曲线能力，能够解决高阶板形问题。

上述技术虽应用广泛，但当轧辊内部加入电磁棒进行分段柔性辊凸度调控时，电磁线圈会在轧辊内部产生交变磁场进而产生感生涡流，使轧辊内部产生电流而生热。因此，工作辊内部温度场因上述各种因素耦合后变得尤为复杂，造成轧辊辊身不均匀热变形。在辊型电磁调控过程中，外置外部冷却装置可消除因轧制热产生的有害高阶辊型热凸度，同时也可协助RPECT轧辊构建目标辊型、长时间保持目标辊型，并具有辊型微尺度再调控能力。

此外，针对有时板带边缘未能完全将板形仪传感器完全覆盖，导致其反馈信号出现误差，另一方面由于压下机构向支撑辊两侧施加轧制力，并且轧机开启与停止时会出现较大的轧制力波动，这些因素都会产生边部减薄现象并且不能被板形仪准确识别。

发明内容

本发明目的对轧辊局部热凸度进行灵活调控，形成良好的辊缝形状，并对板形仪边部未能识别部分进行补偿，最终改善整体板形的平坦度，轧制出高质量板带。

为实现上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

分段柔性调控辊型的新型轧机外冷装置，包括：弯式支撑辊喷射梁(1)、常开式喷射阀(2)、边部减薄喷射阀(3)、支撑辊(4)、上工作辊(5)、可控喷射阀(6)、弯式电磁调控轧辊喷射梁(7)、电磁调控轧辊(8)、电磁感应线圈(9)、电磁棒(10)、隔热装置(11)、外部控制仪(12)、变频电源（13）；所述弯式电磁调控轧辊喷射梁（7）与弯式支撑辊喷射梁（1）非对称式安装在电磁调控轧辊（8）与支撑辊（4）表面，所述电磁调控轧辊喷射梁（7）通过控制电缆与外部控制仪（12）相连接，所述电磁调控轧辊喷射梁（7）安装至少三排可控喷射阀（6），弯式支撑辊喷射梁（1）安装至少三排常开式喷射阀（2）和边部减薄喷射阀（3），边部减薄喷射阀（3）对称安装于弯式支撑辊喷射梁(1)两侧至少各五列，所述电磁调控轧辊（8）带有中心通孔，通孔内设置若干个圆柱状电磁棒（10），所述圆柱状电磁棒（10）棒体开设圆槽，圆槽内缠绕电磁感应线圈（9），电磁棒（10）中间设置隔热装置（11），所述电磁感应线圈（9）电连接外部变频电源（13），所述上工作辊（5）与电磁调控轧辊（8）中间设置板带，所述支撑辊（4）对称设置于上工作辊（5）表面。

进一步的，所述弯式电磁调控轧辊冷却梁（7）上的可控喷射阀（6）上安装的喷嘴垂直于电磁调控轧辊（8）表面。

进一步的，所述弯式支撑辊喷射梁（1）上喷嘴垂直于支撑辊（4）表面，且均为常开式喷射阀上安装的喷嘴，所述弯式支撑辊喷射梁（1）两侧至少设置五列边部减薄喷射阀(3)上安装的喷嘴。