為了能更好地比較4輥與6輥機(jī)架配置結(jié)果,研究人員設(shè)計(jì)了一種混合型的軋機(jī):No.1與No.2機(jī)架為6輥配置,No.3~No.5號(hào)機(jī)架采用4輥配置,設(shè)計(jì)時(shí)考慮了厚度減薄范圍、平直度控制和邊緣降控制能力幾點(diǎn)要求。同時(shí),對(duì)比了No.1~No.4機(jī)架為6輥、No.5為4輥的混合型軋機(jī)與5個(gè)機(jī)架全部為4輥且工作輥帶凸度的軋機(jī),從而來(lái)確定邊緣降控制能力*優(yōu)的配置。在所有研究的機(jī)架配置中,*后一機(jī)架都采用4輥,這樣可保證通過(guò)**設(shè)定的輥形配置而實(shí)現(xiàn)板表面質(zhì)量的優(yōu)化調(diào)整。
平直度調(diào)整范圍
大多數(shù)生產(chǎn)商偏好每機(jī)架只有一種輥型凸度的軋機(jī)。然而這需要非常強(qiáng)的控制裝置以保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的所需平直度。如果輥隙與軋輥瓦座沒(méi)有達(dá)到*佳匹配,帶鋼上的應(yīng)力分布將變得不均勻,產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。此外在軋制過(guò)程中,帶鋼的平直度不夠還會(huì)引起側(cè)向偏移、翹曲甚至帶鋼撕裂等嚴(yán)重后果,從而降低軋制速率和生產(chǎn)效率。
SmartCrown控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的結(jié)果被用在所研究的4輥與6輥機(jī)架輥型配置上。SmartCrown系統(tǒng)可以通過(guò)軸向移動(dòng)軋輥來(lái)控制輥型凸度。除了可以按照基本拋物線形狀來(lái)調(diào)整無(wú)載輥的輥隙外,SmartCrown軋輥輥形還可以通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù),控制輥隙截面形狀按照4次方及6次方曲線形狀變化。這可消除高次項(xiàng)分量平直度缺陷,如二肋浪。這是通過(guò)兩個(gè)凸度軋輥的輥型優(yōu)化調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的,無(wú)需任何其他的平直度控制手段(如彎輥或分段冷卻)。
與其他控制系統(tǒng)相比,SmartCrown的調(diào)整范圍大大增加,這對(duì)所有的過(guò)渡工作狀態(tài)尤為理想,例如軋輥溫度迅速變化時(shí),正處在被加工產(chǎn)品品種的尺寸極限(例如超寬帶鋼和超窄帶鋼)時(shí),帶鋼變形張力發(fā)生顯著變化時(shí),或者變形張力和帶鋼尺寸同時(shí)發(fā)生改變時(shí)(例如軋制變形為下一道工序所需的帶鋼尺寸時(shí))。
為了使支撐輥與相鄰輥之間的載荷分布均勻,可對(duì)支撐輥施加互補(bǔ)的凸度。比較4輥和6輥機(jī)架的2次方與4次方分量平直度調(diào)整范圍,發(fā)現(xiàn)盡管4輥機(jī)架模擬的軋輥凸度范圍比6輥機(jī)架小,但在帶鋼上能獲得的控制范圍卻相當(dāng)大。這種影響是工作輥與中間輥互相彈性壓扁的結(jié)果,從而與SmartCrown帶凸度的工作輥相比,效率下降50%。
盡管可采用寬范圍的軋輥凸度調(diào)整來(lái)補(bǔ)償該差異,但這需要6輥機(jī)架具有大的中間輥竄輥行程。結(jié)果,從整體平直度調(diào)整范圍來(lái)看,4輥或6輥機(jī)架系統(tǒng)都不是足夠理想,但是,這兩種機(jī)架配置卻能滿足所研究的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(AHSS)的平直度調(diào)整范圍要求。
帶鋼焊接接頭處的平直度 冷軋不銹鋼帶簡(jiǎn)介
在連續(xù)無(wú)頭軋制過(guò)程中軋制向下一帶鋼快速變換時(shí),由于帶鋼的尺寸或硬度的改變,針對(duì)平直度控制系統(tǒng)設(shè)定的軋輥竄輥位置和彎輥力的大小可能需要做相應(yīng)地改變。在這種情況下,多段冷卻系統(tǒng)不能起關(guān)鍵作用,并且由于真實(shí)平直度的測(cè)量大范圍的波動(dòng),無(wú)法通過(guò)平直度控制閉環(huán)進(jìn)行控制。因此,只能通過(guò)彎輥實(shí)現(xiàn)對(duì)兩卷接頭處平直度的有效控制。
6輥機(jī)架在這方面稍微好些,因?yàn)槌斯ぷ鬏亸澼佂猓€可利用中間輥彎輥,結(jié)果拓寬了平直度調(diào)整范圍。然而在實(shí)際過(guò)程中,4輥機(jī)架沒(méi)有遇到問(wèn)題,原因是在軋制變換到下一帶鋼前有充足的時(shí)間讓工作輥竄輥,此時(shí)竄輥過(guò)程會(huì)跨過(guò)接頭進(jìn)入下一帶鋼,同時(shí)進(jìn)行彎輥調(diào)整而使輥形快速地調(diào)整到各自要求。
為了闡述該操作狀態(tài),進(jìn)行了模擬研究,工作輥的彎輥力從—454kN到+545kN的極端改變,竄輥位置固定在+76mm,設(shè)置上述參數(shù)的原因是針對(duì)兩連續(xù)帶鋼(No.1和No.2)連續(xù)軋制時(shí)的快速變換,兩連續(xù)帶鋼的特征如下:No.1:IF鋼,寬1100mm,入口厚度3.00mm,出口厚度0.55mm,軋制力10059kN;No.2:TRIP鋼,寬1000mm,入口厚度3.50mm,出口厚度0.90mm,軋制力16592kN。
即使在這種實(shí)際不可能發(fā)生的極端假設(shè)的條件下,盡管從一卷到下一卷的尺寸和材料硬度的改變而導(dǎo)致軋制力的明顯急劇變化,但在帶鋼接頭處也沒(méi)出現(xiàn)平直度問(wèn)題。
軋機(jī)剛度
對(duì)每一個(gè)連續(xù)軋機(jī)生產(chǎn)線的操作者來(lái)說(shuō),都希望軋出的帶鋼具有優(yōu)越的平直度,并滿足*嚴(yán)格的尺寸公差。為了能提供盡可能好的厚度控制,機(jī)架剛度應(yīng)該被設(shè)計(jì)得盡可能高,以滿足這一要求。表1對(duì)比了同一帶鋼在4輥和6輥機(jī)架上軋制時(shí)軋機(jī)彈性。4輥機(jī)架總的剛度比6輥機(jī)架高約1/3,這有利于厚度控制。6輥機(jī)架剛度低的重要原因是調(diào)節(jié)液壓缸中有大的油柱以及中間輥的彈性壓扁。
冷軋不銹鋼帶簡(jiǎn)介