專利名稱：一種熱軋平整機輥形配置結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術領域，特別是涉及一種熱軋平整機輥形配置結構。
背景技術：
熱軋平整機的主要功能是改善熱軋帶鋼的性能、平直度和表面質量等。帶鋼的平直度，是用戶最為關注的一個質量指標，平整軋制可以減輕或者消除軋制的板形缺陷，改善帶鋼的平直度，從而提高帶鋼的質量。尤其是熱軋薄規(guī)格產品，軋制板形質量難以控制，在軋制后，大多要經過平整軋制，改善板形質量。對于平整軋制過程而言，改善帶鋼的板形質量主要是依靠合理的輥形制度加以保證。設計合理的平整機輥形配置，對于提高帶鋼板形質量至關重要。對應熱軋過程帶鋼產生的浪形缺陷類型，帶鋼中浪板形缺陷需要減小平整機正彎輥力或者加載負彎輥來改善，而帶鋼的雙邊浪缺陷需要增加正彎輥來改善。常規(guī)熱軋平整機支撐輥與工作輥基本上均是平輥配置，導致在超出帶鋼邊部范圍外，工作輥與支撐輥存在輥間有害接觸區(qū)，使得工作輥彎曲變形增大，輥縫橫向剛度降低，同時限制了平整機工作輥彎輥效果的正常發(fā)揮，最終使得平整軋制板形難以控制。尤其是帶鋼軋制后，存在雙邊浪的板形缺陷時，正彎輥的調控能力收到限制，帶鋼的板形質量改善程度較低。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種熱軋平整機輥形配置結構，主要解決的問題是 通過輥形配置，增加平整機的輥系橫向剛度，減少支撐輥的擾曲變形量，提高工作輥彎輥力的調控能力，使得平整機能有效消除板形缺陷，延長了平整軋制計劃的長度，達到改善板形質量的目的。本實用新型在四輥平整機上，采用如圖1所示的工作輥與支撐輥輥形配置技術， 即支撐輥采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形。平整機支撐輥輥身長度為2200mm，支撐輥輥形采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，如圖2所示，輥形曲線方程為
「0-500<x<500
4χ4 + b3x3 + b2x2 +^1X +^0-1100<x< -500 R(x)=其中，R(x)為支撐輥輥身半徑差，單位為mm ;x為輥身軸向坐標，坐標原點在輥身中間位置，單位為mm ；多項式方程系數b4 = -7. 7160494E-12 ；b3 = _1· 5432099E-08 ;b2 =-1. 1574074E-05 = -3. 8580247E-03 ；b0 = -4. 8225309E-01。平整機工作輥輥身長度為2700mm，在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形，輥形曲線方程為W (x) = a6x6+a5x5+a4x4-a3x3+a2x2-a1x+a0[0011]其中，W(χ)為工作輥輥身半徑差，單位為mm ;Χ為輥身軸向坐標，坐標原點在輥身中間位置，單位為mm;多項式方程系數ει6 = -2. 4779278E-21 ;a5 = 4. 1341242E-28 ； a4 =-4. 2149552E-15 ；a3 = -4. 7466467E-21 ；a2 = -5. 4869684E-10 = -5. 3854626E-15 ； a0 = -1. 5695056E-11。采用有限元方法對平整機采用平輥和此實用新型輥形配置技術方案的輥縫調控范圍進行的計算分析。平整機支撐輥與工作輥均采用平輥時，如圖4所示，軋輥擾曲變形較大，輥系變形凸度在50到200um之間，根據不同的竄輥和彎輥參數不同而不同，但是很難通過彎輥力調整輥縫凸度的大小。支撐輥采用采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形、工作輥采用6次方多項式正凸度輥形時，軋輥擾曲變形降低幅度非常大，如圖5所示。在正彎輥時候，輥系變形呈負凸度形式，凸度范圍在20到150um之間。在負彎輥時候，凸度保持在 150um內。這表明，此輥形配置凸度調節(jié)范圍更大，彎輥的調控能力增強。本實用新型的應用效果是在支撐輥上采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形， 在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形，通過上述輥形配置，增加平整機的輥系橫向剛度，減少支撐輥的擾曲變形量，提高工作輥彎輥力的調控能力，使得平整機能有效消除板形缺陷，延長了平整軋制計劃的長度。無需對設備進行改造，只是在軋輥上磨削特殊的輥形曲線就可以達到改善板形質量的目的。同時，此實用新型也可以向冷軋生產線連退和鍍鋅機組后面的四輥平整機上推廣應用。

[0014]圖1為四輥熱軋平整機輥形配置圖。其中，支持輥1、上工作輥2、帶鋼3。[0015]圖2為熱軋平整機支撐輥輥形曲線圖。[0016]圖3為熱軋平整機工作輥輥形曲線圖。[0017]圖4為平整機支撐輥與工作輥采用平輥形時的輥縫調控范圍圖。[0018]圖5為平整機采用本實用新型輥形配置時的輥縫調控范圍圖。[0019]圖6為采用平輥時平整機工作輥磨損輥形曲線圖。[0020]圖7為采用平輥時平整前后帶鋼凸度測量結果圖。[0021]圖8為采用本實用新型輥形配置后的磨損輥形曲線圖。[0022]圖9為采用本實用新型輥形配置后平整前后帶鋼凸度測量結果圖。
具體實施方式
圖1 圖9為本實用新型的一種具體實施方式
。本實用新型在支撐輥上采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，在工作輥上采用 6次方多項式正凸度輥形。在熱軋生產線后布置一套四輥平整機組，用于對熱軋薄規(guī)格帶鋼板形改善和酸洗板等鋼種要求消除屈服平臺的平整軋制處理工作。平整機組設備主要參數支撐輥直徑為 1000 IlOOmm ；支撐輥輥身長度為2200mm ；工作輥直徑為500 550mm ；工作輥輥身長度 2700mm ；竄輥極限為400mm ；最大軋制力為1500t ；延伸率< 4%;工作輥彎輥為士60t ；帶鋼寬度范圍為750 2130mm ；能平整的帶鋼厚度范圍1. 2 6. 8mm ；前張力最大30t ；后張力最大18t。[0026]首鋼遷鋼生產薄規(guī)格集裝箱板(厚度< 2. Omm)、熱軋酸洗板、高等級汽車外板和薄規(guī)格高強鋼時，在熱軋過程，帶鋼板形難以控制到用戶要求，尤其是集裝箱板1. 6mm厚規(guī)格，必須進行平整改善帶鋼板形，然后再給用戶發(fā)運。在平整后交貨的鋼卷中，仍然存在一定比例的帶鋼存在邊浪的板形缺陷。對平整機進行了工藝數據跟蹤，經過分析計算，平整機支撐輥與工作輥均為平輥，沒有輥形是制約因素之一。平輥形時，軋輥磨損嚴重，尤其是在平整軋制的帶鋼邊部區(qū)域，軋輥的非均勻磨損嚴重，如圖6所示，而且兩側的差異較大，正彎輥調控邊浪板形能力收到限制。采用平輥形時，對帶鋼平整前后斷面進行了跟蹤測量，結果如圖7所示，帶鋼只是在等比例凸度情況下完成了平整過程，并沒有對斷面的延伸差異給出正確的調整，導致平整軋制改善浪形的幅度較小，不能消除浪形缺陷。為了增強平整機板形控制能力，對平整機工作輥與支撐輥輥形進行了技術改進，采用此實用新型輥形配置 支撐輥采用采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形、工作輥采用6次方多項式正凸度輥形。 采用新的輥形配置后，平整機板形調控能力得到加強，平整軋制計劃完成后，下機磨損輥形得到了改善，從磨損量和均勻性上均有明顯體現，如圖8所示。對平整前后的帶鋼斷面凸度進行了詳細跟蹤測量，結果如圖9所示，根據原料板形情況，合理設定彎輥力，帶鋼凸度改變范圍擴大，也增大了帶鋼板形質量改善幅度。此實用新型輥形配置技術，在首鋼遷鋼熱軋平整機上應用，滿足了平整改善薄規(guī)格帶鋼板形質量，有效降低了用戶的板形缺陷質量異議數量，提升了產品的質量聲譽。同時，也提高了生產率，平整軋制計劃量由平輥時候的不到IOOOt提升到2000t以上。
權利要求1.一種熱軋平整機輥形配置結構，其特征在于在支撐輥上采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形。
2.根據權利要求1所述的輥形配置結構，其特征在于平整機支撐輥輥身長度為 2200mm時，支撐輥輥形采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，輥形曲線方程為 θ-500<χ<500i (x) =b4x4 + b3x' + b2xz + V +-1100 < χ < -500其中，R(x)為支撐輥輥身半徑差，單位為mm ;x為輥身軸向坐標，坐標原點在輥身中間位置，單位為mm ；多項式方程系數b4 = -7. 7160494E-12 ；b3 = _1· 5432099E-08 ;b2 =-1. 1574074E-05 = -3. 8580247E-03 ；b0 = -4. 8225309E-01。
3.根據權利要求1所述的輥形配置結構，其特征在于平整機工作輥輥身長度為 2700mm時，在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形，輥形曲線方程為 W (x) = a6x6+a5x5+a4x4-a3x3+a2x2-a1x+a0其中，W(χ)為工作輥輥身半徑差，單位為mm ;Χ為輥身軸向坐標，坐標原點在輥身中間位置，單位為mm;多項式方程系數ει6 = -2. 4779278E-21 ;a5 = 4. 1341242E-28 ； a4 =-4. 2149552E-15 ；a3 = -4. 7466467E-21 ；a2 = -5. 4869684E-10 ； a0 = -1. 5695056E-11。；Ei1 = -5. 3854626E-15 ；
專利摘要一種熱軋平整機輥形配置結構，屬于軋鋼技術領域。在支撐輥上采用4次方多項式曲線的邊部倒角輥形，在工作輥上采用6次方多項式正凸度輥形。本實用新型通過輥形配置，增加平整機的輥系橫向剛度，減少軋輥的擾曲變形量，提高工作輥彎輥力的調控能力，使得平整機能有效消除板形缺陷，延長了平整軋制計劃的長度。無需對設備進行改造，只是在軋輥上磨削特殊的輥形曲線就可以達到改善板形質量的目的。
文檔編號B21B27/02GK202021201SQ201120032049
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月29日
發(fā)明者張曉琳, 張轉轉, 李飛, 江瀟, 王鳳美, 王曉東, 王磊, 董立杰, 陳超超 申請人:首鋼總公司