一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法
【專利摘要】一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，在冷卻水噴嘴組的正中間位置設(shè)置3個(gè)并排設(shè)置的主冷卻水噴嘴，在主冷卻水噴嘴兩側(cè)的分別各設(shè)置1個(gè)副冷卻水噴嘴，在副冷卻水噴嘴兩側(cè)再分別設(shè)置2個(gè)次級(jí)冷卻水噴嘴，最后在整個(gè)冷卻水噴嘴組的兩端分別設(shè)置1個(gè)末端冷卻水噴嘴，冷卻水噴嘴組的主冷卻水噴嘴的噴水量最大，副冷卻水噴嘴的噴水量次之，次級(jí)冷卻水噴嘴小于副冷卻水噴嘴的噴水量，末端冷卻水噴嘴的噴水量最小。本發(fā)明將沿軋輥寬度方向從中心點(diǎn)向兩側(cè)按流量從大到小梯度布置，針對(duì)軋輥在軋制過程中隨時(shí)間及軋制帶鋼噸位增加，軋輥中心凸度受熱變形最大，熱凸度分布曲線從中心點(diǎn)向兩側(cè)梯度變小，對(duì)應(yīng)性進(jìn)行水噴嘴流量布置，最終實(shí)現(xiàn)軋制過程的板型跑偏控制目。
【專利說明】一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域中的軋鋼自動(dòng)控制方法，尤其涉及一種通過對(duì)軋機(jī)軋輥冷卻水噴嘴進(jìn)行梯度布置來控制軋輥輥型熱凸度變化量的方法，實(shí)現(xiàn)軋制過程的板型跑偏控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在各家鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中，粗軋機(jī)架機(jī)組通常由四個(gè)軋機(jī)組成(以下簡(jiǎn)稱Rl軋機(jī)、R2軋機(jī)、R3軋機(jī)和R4軋機(jī))，其中R2軋機(jī)是最核心的機(jī)架。通常情況下R2軋機(jī)采用I飛道次軋制，個(gè)別情況也采用f 3道次軋制。由于I飛道次或f 3道次都是采用了可逆道次軋制，軋制過程中的板形變化大。
[0003]隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的日益進(jìn)步，且為了進(jìn)一步降低軋輥輥耗，并同時(shí)提升產(chǎn)品表面質(zhì)量，粗軋機(jī)架機(jī)組的R2軋機(jī)試用了高速鋼軋輥，由于該軋輥與原來使用的半高速鋼軋輥，在軋輥材質(zhì)、表面硬度、特別是輥型熱凸度方面有著很大差異，加上現(xiàn)有的工藝技術(shù)水平尚未完全掌握高速鋼軋輥的使用特性，如圖1所示，導(dǎo)致在上機(jī)后經(jīng)常會(huì)發(fā)生帶鋼跑偏、帶鋼頭尾呈C型或S形等板形不良現(xiàn)象，行業(yè)內(nèi)俗稱“鐮刀彎”，而中間坯一旦產(chǎn)生上述問題后的危害是很大的，比如，產(chǎn)生問題的中間坯，在進(jìn)入后續(xù)的R3軋機(jī)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生撞擊R3軋機(jī)的軋機(jī)導(dǎo)板，造成頭部翹頭或扣頭不能正常咬入軋機(jī)，嚴(yán)重的會(huì)造成R3軋機(jī)和R4軋機(jī)之間跑偏，造成廢鋼事故，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因?yàn)镽2軋機(jī)采用高速鋼軋輥，發(fā)生的多次因板型跑偏造成的廢鋼事故中，最為嚴(yán)重的一次將R3軋機(jī)的軋機(jī)導(dǎo)板全部撞壞，停機(jī)時(shí)間達(dá)到5小時(shí)，致使R3軋機(jī)不能正常投入使用而空設(shè)近一個(gè)月。為此R2軋機(jī)的高速鋼軋輥也基本處于停用狀態(tài)。
[0004]而在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的普通半高速鋼軋輥中，由于使用時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)操作工人對(duì)它的工藝特性掌握比較全面，因此，使用也相對(duì)比較穩(wěn)定，在板型控制過程中，為了防止中間坯產(chǎn)生鐮刀彎，通常有兩種控制方法:第一，控制中間坯兩側(cè)的溫度差，防止由于溫差造成的不對(duì)稱延伸。控制溫差的主要手段是提高板坯加熱的均勻性，防止板坯在加熱爐爐門口停留過長(zhǎng)時(shí)間等；第二，針對(duì)水平軋機(jī)兩側(cè)輥縫偏差造成的鐮刀彎，現(xiàn)有的操作是對(duì)水平軋機(jī)進(jìn)行調(diào)平控制，即根據(jù)軋制后中間坯的鐮刀彎的情況相應(yīng)地調(diào)整水平軋機(jī)兩側(cè)的輥縫。這種輥縫的調(diào)整可以根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)也可以由控制系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)的控制方法自動(dòng)控制。但是采用高速鋼軋輥后，軋制的不穩(wěn)定性就馬上暴露出來，如圖2所示，對(duì)已軋制15000噸帶鋼后下機(jī)的高速鋼軋輥抽輥進(jìn)行輥型測(cè)量所得到曲線示意圖，從該圖中可以發(fā)現(xiàn)，高速鋼軋輥雖然在表面硬度、輥型曲線方面能參考了老軋輥的一些工藝參數(shù)，但是高速鋼軋輥在軋制過程中受熱發(fā)生熱凸度變化是比較大的，一般新輥及冷輥的負(fù)凸度在(-0.4mnT-0.5mm)左右，車L制15000噸帶鋼后的負(fù)凸度減少到(-0.1mnT-0.2mm)左右，說明軋輥受熱變形熱凸度在15小時(shí)內(nèi)變化量可達(dá)到0.3_左右，高速鋼軋輥的軋制的不穩(wěn)定性直接困擾著軋線正常生產(chǎn)，通過一段時(shí)間的跟蹤摸索，比較相同的觀點(diǎn)就是新高速鋼軋輥，在輥型熱凸度變化上面與丨H軋輥存在較大差異，當(dāng)軋輥中部熱凸度過大就會(huì)造成帶鋼軋制時(shí)產(chǎn)生跑偏廢鋼問題，這也是現(xiàn)有技術(shù)下的工藝沒有掌握該特性的主要原因。
[0005]而對(duì)國(guó)外同行業(yè)所采用的方法，其歸納如下:
[0006]1.通過鐮刀彎測(cè)量裝置測(cè)量出軋機(jī)本道次軋制后鐮刀彎產(chǎn)生的區(qū)域和位置，然后調(diào)整水平軋機(jī)兩側(cè)的輥縫來控制下個(gè)道次的鐮刀彎；
[0007]2.通過鐮刀彎?rùn)z測(cè)器進(jìn)行鐮刀彎的檢測(cè)，之后通過鐮刀彎控制器對(duì)檢測(cè)到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析后計(jì)算出需要的控制量后，通過調(diào)整水平軋機(jī)的輥縫進(jìn)行控制；
[0008]3.通過檢測(cè)出鐮刀彎的實(shí)際大小，采用兩側(cè)不對(duì)稱的彎輥力來控制鐮刀彎。專利JP62033009A所述，通過鐮刀彎和輥縫檢測(cè)裝置檢測(cè)出鐮刀彎和對(duì)應(yīng)的輥縫，根據(jù)鐮刀彎和輥縫的對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)整輥縫控制鐮刀彎。
[0009]但是上述方法均是對(duì)鐮刀彎進(jìn)行檢測(cè)控制而并沒有解決如何消除這種現(xiàn)象。
[0010]雖然存在著上述問題，但是不能因噎廢食，因?yàn)槿绻懿捎酶咚黉撥堓伒脑拰?duì)整個(gè)粗軋機(jī)組的降低輥耗有很大貢獻(xiàn)，且按照這種更替速度的話以后各家鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的R2軋機(jī)所采購(gòu)的軋輥均為高速鋼軋輥，原來使用的板型比較穩(wěn)定的半高速鋼軋輥被高速鋼軋輥取代只是一個(gè)時(shí)間問題，因此，必須能熟練掌握使用高速鋼軋輥，且高速鋼軋輥板型跑偏成為目前所急需解決的難題，故現(xiàn)在迫切需要找到一種能控制高速鋼軋輥的輥型熱凸度變化規(guī)律來控制板型跑偏的有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明通過對(duì)軋輥上機(jī)軋制后，隨軋制時(shí)間和軋制帶鋼噸位變化，軋輥輥身受熱變化，產(chǎn)生的輥型熱凸度造成的帶鋼跑偏的長(zhǎng)時(shí)間觀察記錄后，提供了一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，通過對(duì)軋輥冷卻水梯度布置來控制輥型熱凸度變化，從而控制板型跑偏，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制是通過水流量變化對(duì)應(yīng)軋輥熱凸度變化率，針對(duì)性控制凸度變化趨勢(shì)，最后降低輥型凸度變化對(duì)帶鋼產(chǎn)生的跑偏影響因素。
[0012]一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，具體如下:
[0013]I)在軋機(jī)的軋機(jī)上軋輥的上方設(shè)置冷卻水噴嘴組；
[0014]2)所述的冷卻水噴嘴組的位于正中間位置的為3個(gè)并排設(shè)置的主冷卻水噴嘴，在主冷卻水噴嘴兩側(cè)的分別各設(shè)置I個(gè)副冷卻水噴嘴，在副冷卻水噴嘴兩側(cè)再分別設(shè)置2個(gè)次級(jí)冷卻水噴嘴，最后在整個(gè)冷卻水噴嘴組的兩端分別設(shè)置I個(gè)末端冷卻水噴嘴；
[0015]3)將冷卻水噴嘴組的各個(gè)水噴嘴的噴水量進(jìn)行重新分布，其中主冷卻水噴嘴的噴水量最大，副冷卻水噴嘴的噴水量次之，次級(jí)冷卻水噴嘴小于副冷卻水噴嘴的噴水量，而設(shè)置兩端的末端冷卻水噴嘴的噴水量最小。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的冷卻水噴嘴組的各個(gè)水噴嘴的噴水量，其具體為，位于整個(gè)冷卻水噴嘴組的正中間位置的3個(gè)主冷卻水噴嘴的噴水量為145?155L/min，位于主冷卻水噴嘴兩側(cè)的副冷卻水噴嘴的噴水量為135?140L/min，位于副冷卻水噴嘴兩側(cè)的次級(jí)冷卻水噴嘴的噴水量為ll(Tll5L/min，而位于整個(gè)冷卻水噴嘴組兩端的末端冷卻水噴嘴的噴水量為87、2L/min。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的冷卻水噴嘴組的各個(gè)冷卻水噴嘴呈橫向并排排列。
[0018]本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)高速鋼軋輥的觀察，我們發(fā)現(xiàn)由于軋輥在軋制熱帶鋼時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量熱量，受熱的軋輥隨軋制量增加，熱量會(huì)成倍增加，這是由于軋輥中部受熱最大，散熱也是最差的，所以，軋輥熱凸度一般中部是最大的，采用軋輥冷卻水就是要將軋輥熱量帶走，同時(shí)控制軋輥熱凸度變化量，確保軋輥表面氧化膜正常建立，保證軋制帶鋼穩(wěn)定，板型受控。而現(xiàn)有軋機(jī)的冷卻水布置都是同型號(hào)的，不能滿足高速鋼軋輥的需要，所以根據(jù)所在軋機(jī)工作狀況，掌握其最大的熱變形，最終確定采用不同型號(hào)規(guī)格的水噴嘴，且噴水量從中間最大依次向兩邊遞減的方法來實(shí)現(xiàn)軋輥冷卻，即控制了軋輥的輥型熱凸度。
[0019]本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其總結(jié)如下，對(duì)軋機(jī)軋輥冷卻水布置方式改變，即在原來機(jī)架軋輥冷卻水水噴嘴個(gè)數(shù)不變，而水噴嘴流量大小進(jìn)行調(diào)整，采用一種冷卻曲線按梯度控制，就是將沿軋輥寬度方向，從中心點(diǎn)向兩側(cè)(工作側(cè)、傳動(dòng)側(cè))按流量從大到小梯度布置，針對(duì)軋輥在軋制過程中，隨時(shí)間及軋制帶鋼噸位增加，軋輥中心凸度受熱變形最大，熱凸度分布曲線從中心點(diǎn)向兩側(cè)(工作側(cè)、傳動(dòng)側(cè))梯度變小特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)性進(jìn)行水噴嘴流量布置，最終達(dá)到控制軋輥熱凸度變化量，實(shí)現(xiàn)軋制過程的板型跑偏控制目的的方法。
[0020]使用本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，獲得了如下有益效果:
[0021]1.本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，直接防止了現(xiàn)有技術(shù)下的高速鋼軋輥所存在的帶鋼跑偏、帶鋼頭尾呈C型或S形等板形不良現(xiàn)象，降低了廢鋼率，大大提升了鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量；
[0022]2.本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，使得中間坯在進(jìn)入后續(xù)的R3軋機(jī)時(shí)，不會(huì)再撞擊R3軋機(jī)的軋機(jī)導(dǎo)板，防止了頭部翹頭或扣頭不能正常咬入軋機(jī)，大大降低了事故的可能性，有利于安全生產(chǎn)；
[0023]3.本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，不需要對(duì)機(jī)架軋輥冷卻水，從設(shè)備機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改造，只是調(diào)整冷卻水噴嘴，達(dá)到了有效控制軋輥熱凸度變化造成的帶鋼跑偏度鋼事故，減少了設(shè)備改造費(fèi)用支出，還大大節(jié)約了冷卻水的使用，有利于節(jié)能環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)下的冷卻水噴嘴沒有采用梯度冷卻的方式而導(dǎo)致帶鋼跑偏的的帶鋼運(yùn)行示意圖；
[0025]圖2為現(xiàn)有技術(shù)下的高速鋼軋輥的輥型測(cè)量后所得到曲線示意圖；
[0026]圖3為采用本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法的帶鋼運(yùn)行示意圖。
[0027]圖中:1-冷卻水噴嘴組，A-主冷卻水噴嘴，B-副冷卻水噴嘴，C-次級(jí)冷卻水噴嘴，D-末端冷卻水噴嘴，2-軋機(jī)上軋輥，3-軋機(jī)下軋輥，4-帶鋼。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法做進(jìn)一步的描述。[0029]實(shí)施例
[0030]如圖3所示，一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，在軋機(jī)的軋機(jī)上軋輥2的上方設(shè)置冷卻水噴嘴組I ;
[0031]所述的冷卻水噴嘴組的位于正中間位置的為3個(gè)并排設(shè)置的主冷卻水噴嘴A，在主冷卻水噴嘴兩側(cè)的分別各設(shè)置I個(gè)副冷卻水噴嘴B，在副冷卻水噴嘴兩側(cè)再分別設(shè)置2個(gè)次級(jí)冷卻水噴嘴C，最后在整個(gè)冷卻水噴嘴組的兩端分別設(shè)置I個(gè)末端冷卻水噴嘴D ；
[0032]將冷卻水噴嘴組的各個(gè)水噴嘴的噴水量進(jìn)行重新分布，其中主冷卻水噴嘴A的噴水量最大，副冷卻水噴嘴B的噴水量次之，次級(jí)冷卻水噴嘴C小于副冷卻水噴嘴的噴水量，而設(shè)置兩端的末端冷卻水噴嘴D的噴水量最小。
[0033]本實(shí)施例中，冷卻水噴嘴組的各個(gè)水噴嘴的噴水量，其具體為，位于整個(gè)冷卻水噴嘴組的正中間位置的3個(gè)主冷卻水噴嘴的噴水量為150L/min，位于主冷卻水噴嘴兩側(cè)的副冷卻水噴嘴的噴水量為137L/min，位于副冷卻水噴嘴兩側(cè)的次級(jí)冷卻水噴嘴的噴水量為112L/min,而位于整個(gè)冷卻水噴嘴組兩端的末端冷卻水噴嘴的噴水量為89L/min。具體可參考如下表1。
[0034]R2軋輥梯度冷卻水配置表
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于: 1)在軋機(jī)的軋機(jī)上軋輥(2)的上方設(shè)置冷卻水噴嘴組(I)； 2)所述的冷卻水噴嘴組(I)的位于正中間位置的為3個(gè)并排設(shè)置的主冷卻水噴嘴(A)，在主冷卻水噴嘴兩側(cè)的分別各設(shè)置I個(gè)副冷卻水噴嘴(B)，在副冷卻水噴嘴兩側(cè)再分別設(shè)置2個(gè)次級(jí)冷卻水噴嘴(C)，最后在整個(gè)冷卻水噴嘴組的兩端分別設(shè)置I個(gè)末端冷卻水噴嘴(D)； 3)將冷卻水噴嘴組(I)的各個(gè)水噴嘴的噴水量進(jìn)行重新分布，其中主冷卻水噴嘴(A)的噴水量最大，副冷卻水噴嘴(B)的噴水量次之，次級(jí)冷卻水噴嘴(C)小于副冷卻水噴嘴的噴水量，而設(shè)置兩端的末端冷卻水噴嘴(D )的噴水量最小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的位于整個(gè)冷卻水噴嘴組(I)的正中間位置的3個(gè)主冷卻水噴嘴(A)的噴水量為 145?155L/min。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的位于主冷卻水噴嘴(A)兩側(cè)的副冷卻水噴嘴(B)的噴水量為135?140L/min。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的位于副冷卻水噴嘴(B)兩側(cè)的次級(jí)冷卻水噴嘴(C)的噴水量為11(T115L/min0
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的位于整個(gè)冷卻水噴嘴組(I)兩端的末端冷卻水噴嘴(D)的噴水量為87、2L/min0
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用冷卻水噴嘴梯度布置來控制輥型熱凸度的方法，其特征在于，所述的冷卻水噴嘴組(I)的各個(gè)冷卻水噴嘴呈橫向并排排列。
【文檔編號(hào)】B21B37/32GK103962389SQ201310032111
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】李華明, 幸利軍, 張先念, 唐春華, 周明 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司