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CN111389908B - 一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法 - Google Patents

一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法 Download PDF

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Abstract

一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法，当母材头部的焊缝到达轧机的辊缝出口外N cm处时停止卷取工作；启动轧机工作，并控制四辊擦拭器打开，直至母材头部的焊缝以最小轧制速度匀速通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器之后，则控制四辊擦拭器关闭；接着轧机加速至正常轧制速度对母材进行轧制；当母材尾部的焊缝处于板形辊正上方时，操作工则按下操作按钮，四辊擦拭器开启，母材尾部的焊缝以最小轧制速度匀速通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器，控制系统自动控制轧机会进行减速，且使轧机停机时母材尾部的焊缝停在距离辊缝M处；最后则换反方向进行轧制，不断进行母材的往复式轧制。该方法能有效保证轧制的母材质量，也最大限度提高了收得率。

Description

一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法
技术领域
本发明涉及轧制领域，特别涉及一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法。
背景技术
在生产中，常常采用单机架可逆式轧机轧制带钢等原料，其轧制收得率的高低是衡量其经济性、先进性的主要指标，而第一道次轧制过程中未轧部分的长短又直接决定着整卷带钢轧制的收得率。目前国内外使用的单机架可逆式轧机为有头、往复式轧制，轧制必须在具备前后有张力的条件下进行，因此始终有一定长度的带钢(头尾部分)无法轧制；现有的技术分为两种情况：一、带钢的头部和尾部均没有焊接引带，直接对这种带钢进行轧制，但通过该方法中带钢的未轧长度较长，影响了收得率；二、为了解决第一种方法中存在的问题，该方法中通过在带钢的头部和尾部均焊接有引带，引带一般是比较便宜的材料，其中引带的作用就是抱住两侧卷筒而使原料尽可能都处于可轧制状态，从而提高原料轧制的收得率，尽量将原料全部轧制，该方法为现有森吉米尔或其它类型轧机轧制过程中常用的方法。
如专利号为ZL200880112355.2(授权公告号为CN10835546B)的中国发明专利公开了一种轧制方法，该方法中公开了现有技术中的常用的轧制方法。
但现有的第二种方法中在对头部和尾部均焊接有引带的原料进行轧制时，由于引带与原料之间的焊缝厚度大于母材且表面凹凸不平，因此引带与母材之间的焊缝过四辊擦拭器和铜辊擦拭器时易对擦拭器表面产生冲击伤或擦伤，这类缺陷对后续道次的母材的生产会产生表面质量缺陷；为了保证产品质量需要使引带的焊缝定位在四辊擦拭器以外，但这样会导致两个四辊擦拭器之间的母材未被轧制，从而影响了收得率。另外，目前国内外单机架可逆式轧机控制系统对第一道次未轧部分的控制主要依靠操作工对轧机进行人为控制，而操作工为了防止将引带部分轧入而引发事故，因此为了保险起见，在实际操作中往往将未轧部分预留的长度都比较长，因此该种操作会造成轧制的收得率降低。因此需要进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法，该方法中能实现对擦拭器的保护，从而保证产品质量，且通过自动化控制轧机准确停车，尽可能减少了母材未轧长度。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：包括以下两种情况：
提高单机架可逆式轧机对头部和尾部均焊接有引带的母材进行轧制过程中的收得率的方法包括以下步骤：
步骤1、通过在单机架可逆式轧机的两侧分别设置卷取机和开卷机，其中，开卷机的卷筒上卷取有头部和尾部均焊接有引带的母材，母材头部的引带与母材之间焊接形成母材头部的焊缝，母材尾部的引带与母材之间焊接形成母材尾部的焊缝，使用卷取机对开卷机上母材头部的引带进行卷取，且在该母材头部的焊缝到达轧机的辊缝出口外Ncm处时，则停止卷取工作；
步骤2、启动单机架可逆式轧机工作，使轧机以最小轧制速度V0m/min匀速运行，同时控制四辊擦拭器打开，直至母材头部的焊缝依次以最小轧制速度V0m/min匀速通过铜辊擦拭器和四辊擦拭器之后，则控制四辊擦拭器关闭；之后，轧机加速至正常轧制速度对母材进行第一道次轧制；
步骤3、利用可逆式轧机具备的母材长度计算功能，当计算到某个时刻的母材距离母材尾部的焊缝还有K m时，则此时轧机自动减速至V1m/min，该速度用于保证后续操作工能观察到母材尾部的焊缝，之后，轧机一直维持该速度运行；
步骤4、当母材尾部的焊缝处于板形辊正上方时，操作工则立即按下操作按钮，控制系统则自动控制四辊擦拭器开启，并使母材尾部的焊缝在进入四辊擦拭器前单机架可逆式轧机减速至最小轧制速度V0m/min；
步骤5、母材尾部的焊缝以最小轧制速度V0m/min匀速通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器，且继续保持最小轧制速度V0m/min进行轧制，一段距离后控制系统自动控制轧机进行减速，且使轧机停机时母材尾部的焊缝停在距离辊缝入口M cm处，此时完成母材的第一道次轧制；
步骤6、将步骤5完成后的开卷机作为卷取机，卷取机作为开卷机，采用步骤1中相同的方法对其进行卷取，并按照以步骤2～步骤5中相同的方法对母材进行第二道次轧制，第一道次轧制和第二道次轧制过程即完成了母材的第一次往复式轧制；
步骤7、按照步骤1～6中相同的方法不断进行母材的往复式轧制，最终使母材的压制厚度达到设定的厚度；
提高单机架可逆式轧机对头部和尾部均没有引带的母材进行轧制过程中的收得率的方法为：使用皮带助卷器对卷筒外侧卷取的母材进行辅助包卷。
在本方案中，所述步骤1中的N的取值范围为10～20。
为了对铜辊进行保护，所述步骤2和步骤5中还包括在控制系统中建立铜辊压力控制模型，使铜辊擦拭器的压力根据单机架可逆式轧机的轧制速度呈正比进行调整。
具体的，所述步骤2和步骤5中当单机架可逆式轧机的轧制速度在20m/min～60m/min时，则铜辊的压力相应的调整成20bar/m～60bar/m；当单机架可逆式轧机的轧制速度大于60m/min时，则将铜辊的压力调整成正常工作时的压力。
作为优选，所述步骤5中M的取值范围为：20～30。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过控制轧机以最小轧制速度运行时，将四辊擦拭器打开从而能有效避免焊缝通过四辊擦拭器时对四辊擦拭器造成的损伤，且保证了产品的生产质量；同时，使母材头部的焊缝和母材尾部的焊缝以最小轧制速度通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器，从而实现铜辊擦拭器的保护，且自动化控制使该焊缝最终停留在铜辊擦拭器与轧机的辊缝之间，能有效降低了母材未轧长度，因此该方法在保证产品质量的情况下，也最大限度提高了收得率。
附图说明
图1为本发明实施例中使用单机架可逆式轧机对母材进行轧制的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
在使用单机架可逆式轧机对以带钢为母材的原料进行往复式轧制时，分为两种情况：
第一种：在对带钢进行轧制的过程中，通过对原料的两头焊接引带，而使原料除尽可能都处于可轧制状态，使原料尽可能多轧制而引带的焊缝又不被轧制，如图1所示，本实施例中使用的单机架可逆式轧机为单机架二十辊轧机1，该轧机为整体式轧机，该牌坊内的辊系1有支撑辊8根、二中间辊6根，一中间辊4根，工作辊2根，各辊子按4-3-2-1分布装在牌坊内上下对称，在牌坊两侧依次对称安装铜辊擦拭器2、四辊擦拭器3和板形辊4，辊系分布图1如示，其中，两个板形辊4的一侧均设有卷筒5，其中一个卷筒5对应为卷取机，另一个卷筒5对应为开卷机；为减少母材未轧长度，提高单机架可逆式轧机对头部和尾部均焊接有引带的母材进行轧制过程中的收得率的方法包括以下步骤：
步骤1、通过在单机架可逆式轧机的两侧分别设置卷取机和开卷机，其中，开卷机的卷筒上卷取有头部和尾部均焊接有引带的母材，母材头部的引带与母材之间焊接形成母材头部的焊缝，母材尾部的引带与母材之间焊接形成母材尾部的焊缝，使用卷取机对开卷机上母材头部的引带进行卷取，且在该母材头部的焊缝到达轧机的辊缝出口外Ncm处时，则停止卷取工作；N>0；
通过在母材头部的焊缝处于辊缝出口外时，即：将焊缝停留在卷取机侧对应的铜辊擦拭器与轧机的辊缝之间，则停止卷取工作，此时卷取机与开卷机之间的母材保持有一定的张力，能保证后续的轧制，后续在将母材头部的焊缝依次通过与卷取机侧对应的铜辊擦拭器和四辊擦拭器，能保证更多的母材被轧制，从而能提高收得率；
步骤2、启动单机架可逆式轧机工作，使轧机以最小轧制速度V0m/min匀速运行，同时控制四辊擦拭器打开，直至母材头部的焊缝依次以最小轧制速度V0m/min匀速通过铜辊擦拭器和四辊擦拭器之后，则控制四辊擦拭器关闭；之后，轧机加速至正常轧制速度对母材进行第一道次轧制；本实施例中，最小轧制速度V0＝20；
由于在步骤1中母材头部的焊缝处于辊缝出口外，则在对母材进行轧制的过程中母材头部的焊缝需要依次经过铜辊擦拭器和四辊擦拭器，由于轧机速度过快时焊缝的凸起易对铜辊擦拭器造成过大冲击以及在焊缝直接经过关闭的四辊擦拭器时易对四辊擦拭器造成损伤，本实施例中通过对四辊擦拭器打开且将焊缝以最小轧制速度通过铜辊擦拭器，从而能有效对四辊擦拭器和铜辊擦拭器进行保护，保证了后续轧制的母材质量；
步骤3、利用可逆式轧机具备的母材长度计算功能，当计算到某个时刻的母材距离母材尾部的焊缝还有Km时，则此时轧机自动减速至V1m/min，该速度用于保证后续操作工能观察到母材尾部的焊缝，之后，轧机一直维持该速度运行；K>0，本实施例中，V1＝50；
步骤4、当母材尾部的焊缝处于板形辊正上方时，操作工则立即按下操作按钮，控制系统则自动控制四辊擦拭器开启，并使母材尾部的焊缝在进入四辊擦拭器前单机架可逆式轧机减速至最小轧制速度V0m/min；
由于控制系统中是无法自动识别母材尾部的焊缝，因此需要操作工在母材尾部的焊缝处于板形辊正上方时，则手动按下操作按钮，此时控制系统则会自动控制四辊擦拭器开启；另外，为了避免操作工进行人为控制时由于个人反应时间的差异而造成焊缝进入四辊擦拭器，因此需要该轧机内的控制系统进行减速度可变化调整，当操作工在按下操作按钮后保证在母材尾部的焊缝在进入四辊擦拭器前单机架可逆式轧机减速至最小轧制速度；
步骤5、母材尾部的焊缝以最小轧制速度V0m/min匀速通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器之后，控制四辊擦拭器关闭，且继续保持最小轧制速度V0m/min进行轧制，一段距离后控制系统自动控制轧机进行减速，且使轧机停机时母材尾部的焊缝停在距离辊缝入口M cm处，此时完成母材的第一道次轧制；
通过在程序中设定轧机停机时母材尾部的焊缝停留的位置，从而能通过控制系统精准控制轧机进行停机，保证了生产的安全，并通过将母材尾部的焊缝停留在铜辊擦拭器与轧机之间，减少了未轧母材长度，提高了收得率；本实施例中，M的取值范围为20～30；
由于现有的方法中将母材尾部的焊缝停留在四辊擦拭器的外侧，且在实际生产中，轧机的辊缝与母材尾部的焊缝之间的距离为1.5m，通过现有方法中母材未轧长度为3m/卷，通过本发明中的方法可以使母材尾部的焊缝停留在距轧机辊缝20cm～30cm处，因此该方法中的母材未轧长度降至0.4～0.6m/卷，提高了收得率；
步骤6、将步骤5完成后的开卷机作为卷取机，卷取机作为开卷机，采用步骤1中相同的方法对其进行卷取，并按照以步骤2～步骤5中相同的方法对母材进行第二道次轧制，第一道次轧制和第二道次轧制过程即完成了母材的第一次往复式轧制；
步骤7、按照步骤1～6中相同的方法不断进行母材的往复式轧制，最终使母材的压制厚度达到设定的厚度；
现有技术中铜辊擦拭器的压力控制方式为单一的压力给定方式，但由于单一压力给定方法会造成铜辊擦拭器的损伤，因此本实施例中，为了实现对铜辊擦拭器的保护，在控制系统中建立铜辊压力控制模型，使铜辊擦拭器的压力根据单机架可逆式轧机的轧制速度呈正比进行调整。本实施例中，当单机架可逆式轧机的轧制速度在20m/min～60m/min时，则铜辊擦拭器的压力相应的调整成20bar/m～60bar/m；当单机架可逆式轧机的轧制速度大于60m/min时，则将铜辊擦拭器的压力调整成正常工作时的压力。例如：当单机架可逆式轧机的轧制速度在20m/min时，则将铜辊擦拭器的压力相应的调整成20bar/m，因此焊缝以最小轧制速度且铜辊擦拭器之间的压力最小时经过铜辊擦拭器，通过上述方式能有效避免焊缝对铜辊擦拭器造成的冲击伤，从而实现对铜辊擦拭器的保护；同时，当单机架可逆式轧机的轧制速度在30m/min时，则将铜辊擦拭器的压力相应的调整成30bar/m，依次的，当单机架可逆式轧机的轧制速度在60m/min时，则将铜辊擦拭器的压力相应的调整成60bar/m，使铜辊擦拭器的压力根据单机架可逆式轧机轧机的轧制速度进行正比调整，该方法也防止铜辊擦拭器因铜辊压下压力变化趋势过快出现打滑的情况，且能保证正常轧制需要。
第二种：现有技术中还是存在对头部和尾部均未焊接引带的母材进行轧制的情况，该方法中来料无引带时的收得率损伤很严重，母材未轧长度＝轧线长度(左右卷筒的距离)+卷取机侧卷筒上的带钢长度+开卷侧卷筒上剩余的带钢长度；其中，轧线长度一定，是无法改变的，开卷侧卷筒上剩余的带钢长度是基本固定的，因此能提高收得率的方法只能通过对卷取机侧卷筒上的带钢长度进行改变。
为了解决上述问题，提高单机架可逆式轧机对头部和尾部均没有引带的母材进行轧制过程中的收得率的方法为：使用皮带助卷器对卷筒外侧卷取的母材进行辅助包卷。
例如：使用原工艺进行轧制时，卷取机侧卷筒上需要卷取3圈母材才能保证正常工作，而通过皮带助卷器进行辅助时，则只需要在卷取机侧卷筒上卷取1.5圈母材，此时在1.5圈母材外侧使用皮带助卷器从而保障1.5圈母材卷紧，因此该方法在减少未轧母材的长度的同时，也能保证正常工作，提高了收得率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：
提高单机架可逆式轧机对头部和尾部均焊接有引带的母材进行轧制过程中的收得率的方法包括以下步骤：
步骤1、通过在单机架可逆式轧机的两侧分别设置卷取机和开卷机，其中，开卷机的卷筒上卷取有头部和尾部均焊接有引带的母材，母材头部的引带与母材之间焊接形成母材头部的焊缝，母材尾部的引带与母材之间焊接形成母材尾部的焊缝，使用卷取机对开卷机上母材头部的引带进行卷取，且在该母材头部的焊缝到达轧机的辊缝出口外Ncm处时，则停止卷取工作；
步骤2、启动单机架可逆式轧机工作，使轧机以最小轧制速度V0m/min匀速运行，同时控制四辊擦拭器打开，直至母材头部的焊缝依次以最小轧制速度V0m/min匀速通过铜辊擦拭器和四辊擦拭器之后，则控制四辊擦拭器关闭；之后，轧机加速至正常轧制速度对母材进行第一道次轧制；
步骤3、利用可逆式轧机具备的母材长度计算功能，当计算到某个时刻轧机距离母材尾部的焊缝还有K m时，则此时轧机自动减速至V1m/min，该速度用于保证后续操作工能观察到母材尾部的焊缝，之后，轧机一直维持该速度运行；
步骤4、当母材尾部的焊缝处于板形辊正上方时，操作工则立即按下操作按钮，控制系统则自动控制四辊擦拭器开启，并使母材尾部的焊缝在进入四辊擦拭器前单机架可逆式轧机减速至最小轧制速度V0m/min；
步骤5、母材尾部的焊缝以最小轧制速度V0m/min匀速通过四辊擦拭器和铜辊擦拭器，且继续保持最小轧制速度V0m/min进行轧制，一段距离后控制系统自动控制轧机进行减速，且使轧机停机时母材尾部的焊缝停在距离辊缝入口M cm处，此时完成母材的第一道次轧制；
步骤6、将步骤5完成后的开卷机作为卷取机，卷取机作为开卷机，采用步骤1中相同的方法对其进行卷取，并按照以步骤2～步骤5中相同的方法对母材进行第二道次轧制，第一道次轧制和第二道次轧制过程即完成了母材的第一次往复式轧制；
步骤7、按照步骤1～6中相同的方法不断进行母材的往复式轧制，最终使母材的压制厚度达到设定的厚度。
2.根据权利要求1所述的提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：所述步骤1中的N的取值范围为10～20。
3.根据权利要求1所述的提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤5中还包括在控制系统中建立铜辊擦拭器压力控制模型，使铜辊擦拭器的压力根据单机架可逆式轧机的轧制速度呈正比进行调整。
4.根据权利要求3所述的提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：所述步骤2和步骤5中当单机架可逆式轧机的轧制速度在20m/min～60m/min时，则铜辊擦拭器的压力相应的调整成20bar/m～60bar/m；当单机架可逆式轧机的轧制速度大于60m/min时，则将铜辊擦拭器的压力调整成正常工作时的压力。
5.根据权利要求1所述的提高单机架可逆式轧机收得率的方法，其特征在于：所述步骤5中M的取值范围为：20～30。
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