专利名称：变宽度钢板的轧制方法
技术领域：
本发明涉及轧钢技术领域，具体涉及一种变宽度钢板的轧制方法。
背景技术：
常规的钢板在长度方向上宽度是基本不变的，但是对于结构件而言，在很多情况下其沿长度方向宽度并不一样，为此需要将同一宽度的板材进行剪切，使其宽度发生变化，或者采用焊接的方法将不同宽度的钢板焊接在一起，前一种方法会降低板材的利用率，后一种会增加焊缝，如图1所示。所以如果能在轧制过程中直接生产变宽度钢板是非常有用的。
发明内容
针对现有变宽度钢板加工方法的不足之处，本发明提供一种变宽度钢板的轧制方法。
首先中厚板的轧制策略采用纵横纵策略，如图2(a)所示纵-横-纵轧制策略表示坯料先进行成形轧制，然后转钢90度进行展宽轧制，使得W2(展宽阶段目标长度)与最终产品宽度基本相等，最后转钢90度进行伸长轧制，直至轧件厚度与最终产品厚度相等。本发明就是利用中厚板纵横纵的轧制策略来生产变宽度钢板，如图2(b)。具体步骤如下(1)首先需要确定成形阶段目标阶梯厚度的尺寸。如图3，确定方法如下(1.1)计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度如图3所示。根据体积体积不变条件L1·W1·H1＝L11·W11·H11+L12·W12·H12(1)式中，L1，W1，H1分别为成形阶段轧制前的坯料长、宽、厚；L11，W11，H11分别为阶梯厚度钢板较厚部分轧件对应的坯料长、宽、厚；L12，W12，H12分别为阶梯厚度钢板较薄部分轧件对应的坯料长、宽、厚。
由于轧制过程的展宽量较小，可以近似认为W1≈W11≈W12，所以公式(1)可变形为L1·H1≈L11·H11+L12·H12(2)L11，H11和L12，H12的确定方法如下由于阶梯厚度钢板前后部分的钢板体积分别等于成品变宽度板前后部分的体积，根据体积不变原理，有式(3)、(4)成立L11·W1·H11=L31·W31·H3⇒L11·H11=L31·W31·H3W1---(3)]]>L12·W1·H12=L32·W32·H3⇒L12·H12=L32·W32·H3W1---(4)]]>
式中，H2是成品板厚度，L31，L32是成品板不同宽度的钢板对应的长度，W31，W32是成品板所要求的不同宽度。根据公式(3)、(4)还无法确定具体的L11，H11和L12，H12，必须结合下面分析进行最后确定。
成形轧制的作用，一般是消除板坯表面不平或由于剪断引起的端部压扁的影响，使得展宽轧制前获得准确的坯料厚度。而且成形阶段道次不宜过多，一般2个道次。所以影响该阶段目标厚度的因素主要有以下几条a、大可轧宽度的限制；b、钢辊道最大开口度的限制；c、成形阶段最大压缩比不超过2.5；d、成形阶段最小压缩比不小于1.05；e、展宽阶段后的转钢限制；f、道次压下量不超过最大压下量许可值；g、轧制力矩不超过最大许可轧制力矩；h、咬入角不超过最大咬入角限制；假定最大可轧宽度为Wmax，转钢辊道最大开口度为Wturn，最大压缩比为Emax，最小压缩比为Emin，坯料厚、宽、长分别为hs，ws，ls，终轧厚、宽、长分别为hf，wfmax，lfmax，wfmin，lfmin(wfmax，lfmax为较宽部分对应的宽度和长度，wfmin，lfmin为较窄部分对应的宽度和长度)，成形阶段目标厚度为hts，展宽阶段目标厚度为htb。
对应最大可轧宽度，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts1hts1=hs·lsWmax---(5)]]>对应转钢辊道最大开口度的限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts2hts2=hs·lsWturn2-ws2---(6)]]>对应最大压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts3hts3=hsEmax---(7)]]>对应最小压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最大值hts4hts4=hsEmin---(8)]]>对应展宽阶段后的转钢限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts5htb=hs·ws·lsWturn2-wfmax2·wfmax---(9)]]>
hts5=htb·wfmaxws---(10)]]>另外成形阶段不希望压下量过大，道次压下量一般不超过20mm，这样轧制力矩、最大咬入角都不会超限。根据这个条件，可知hts6＝hs-40(11)hts6为按道次压下量限制确定的成形阶段目标厚度；则许可的最小成形阶段目标厚度为hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6) (12)要求阶梯板厚度H11和H12都大于等于hts，于是可以令H12＝hts(13)根据式(4)和式(13)，即可确定其对应的阶梯长度L12。
而H11和对应的长度L11需要在展宽阶段目标厚度确定后才能计算出来。
以上，L1，W1，H1分别为成形阶段轧制前的坯料长、宽、厚；L11，W11，H11分别为阶梯厚度钢板较厚部分轧件对应的坯料长、宽、厚；L12，W12，H12分别为阶梯厚度钢板较薄部分轧件对应的坯料长、宽、厚，H3是成品板厚度，L31，L32是成品板不同宽度的钢板对应的长度，W31，W32是成品板所要求的不同宽度，最大可轧宽度为Wmax，转钢辊道最大开口度为Wturn，最大压缩比为Emax，最小压缩比为Emin，坯料厚、宽、长分别为hs，ws，ls，终轧厚、宽、长分别为hf，Wfmax，lfmax，wfmin，lfmin，wfmax，lfmax为较宽部分对应的宽度和长度，wfmin，lfmin为较窄部分对应的宽度和长度，成形阶段目标厚度为hts，展宽阶段目标厚度为htb。
(1.2)计算展宽阶段目标厚度展宽阶段的目标厚度的计算可以采用如下方法，展宽阶段轧制开始前的钢板体积等于展宽阶段轧制结束后的钢板体积，所以有H12HtbW11≈H12HtbW1=W32---(14)]]>Htb=H12W32W1---(15)]]>其中W1为成形阶段轧制前的坯料宽，H12为阶梯厚度钢板较薄部分轧件对应的坯料厚，W32是成品板所要求的宽度，展宽阶段目标厚度为htb。。
(1.3)计算成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度。
其中厚度的计算采用如下公式H11HtbW11≈H11HtbW1=W31---(16)]]>H11=HtbW1W31---(17)]]>
然后结合公式(3)和(17)即可得到H11对应的长度L11。
其中H11、L11分别为成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度，Htb展宽阶段目标厚度，W31是成品板所要求的不同宽度，W1为成形阶段轧制前的坯料宽，H3是成品板厚度，L31是成品板不同宽度的钢板对应的长度。
(2)成形阶段尺寸计算完成后，按照常规轧制方法进行成形轧制，将钢板轧制到步骤1中计算得到的较厚尺寸，按照阶梯厚度钢板的轧制方法，附加一个或多个道次，将钢板轧制成符合尺寸要求的阶梯厚度钢板。
阶梯厚度钢板的轧制方法介绍如下(2.1)首先按照常规轧制方法将坯料轧制到阶梯板的较大厚度H1，其长度为L1+L3=L1+H2H1L2,]]>如图4(b)。
(2.2)在设备能力允许范围内(不超过轧制力最大限制和轧制力矩最大限制)，调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度为阶梯板的较小厚度H2。辊缝的调整方法如下根据入口厚度H1和目标厚度H2，以及钢板温度和宽度等信息，计算轧制力，轧制力计算公式有很多，中厚板常用Sims公式F=1.15×W·R′Δh·Qp·σ---(18)]]>式中W是轧件宽度、R′是考虑弹性压扁的轧辊半径、Δh是压下量、Qp是应力状态影响函数、σ是平均变形抗力。
根据轧制力计算出轧制力后，判断轧制力和轧制力矩是否超过允许最大值，如果超过，则用两个或更多道次进行轧制，每道次压下量为ΔH=1n(H1-H2),]]>n为道次数。如果计算值在安全范围内，根据下面弹跳方程计算辊缝值。
S=H2-F-F0K---(19)]]>式中S是辊缝值，mm；F0是调零压力，kN；K是轧机纵刚度，kN/mm。
(2.3)辊缝调整完成后，进行低速轧制，轧辊转速一般不超过30r/min，使得厚度为H2的部分轧出长度等于L2，如图5。轧出部分的长度可以采用以下方法在工作辊主电机轴上安装编码器，将编码器的读数变化转化为工作辊的转速ω，轧辊的半径R是已知的，所以根据轧制时间t和前滑值f，就可以指导轧出部分的长度。
L＝(1+f)·2πRω·t(20)f={tg[π8hR·ln(1-r)+12arctgr1-r]}2]]>r=H-hH]]>
式中，r为轧制过程的相对压下率，H是轧件入口厚度，h是轧件出口厚度。
(2.4)在钢板厚度为H2的部分轧出长度等于L2时，需要快速抬起轧辊，抬起方式有如下两种a、液压缸快速回缩到最短位置，然后压下丝杠也开始回缩，使轧辊辊缝大于最大阶梯厚度H1，最后轧辊和前后辊道回转，使轧件后退出轧辊，如图3；b、液压缸快速回缩，然后压下丝杠也开始回缩，使轧辊辊缝大于最大阶梯厚度H1，轧辊和前后辊道停止转动，使轧件停在原位，待轧辊开口度读数稳定后，再启动轧辊和前后辊道，逐渐将轧件运送出轧机；(2.5)如果步骤(2.2)中，阶梯厚度差值ΔH＝H1-H2太大，用一个道次容易造成轧制力或轧制力矩太大，需采用两个道次或更多道次进行轧制，则在轧制一个道次以后重新进行步骤(2.2)到(2.4)的操作，即可得到需要的阶梯厚度。
(3)成形阶段轧制完成后，将钢板转钢90度，进行展宽阶段的轧制。
(4)展宽阶段轧制完成后，转钢90度，进行伸长阶段的轧制。由于钢板前后部分宽度不一样，各道次对应的轧制力和辊缝也不一样，所以需要针对这两部分进行分别控制。
对于前半部分，根据轧件入口厚度hin、出口厚度hout、轧件宽度W31根据公式(18)和(19)计算轧制力和对应辊缝，然后调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度等于道次目标出口厚度。然后咬钢进行匀速轧制，直至宽度为W31的部分轧出长度等于 轧出部分的长度可以采用步骤(2.3)中介绍的方法。
完成前半部分的轧制后，根据轧件入口厚度hin、出口厚度hout、轧件宽度W32计算轧制力和对应辊缝，然后快速调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度等于道次目标出口厚度，继续进行匀速轧制，直至道次轧制完成。
后续道次重复以上过程，直至最后钢板的厚度等于成品厚度。
本发明的显著效果是能够以方便快捷的工艺，连续轧制生产变宽度钢板。
图1为焊接变宽度钢板和轧制变宽度钢板对比示意图，其中(a)为轧制变宽度钢板坯料示意图，(b)为轧制变宽度钢板成品示意图，(c)为焊接变宽度钢板示意图；图2为纵-横-纵轧制流程示意图，其中(a)为常规轧制尺寸变化示意图，(b)为变宽度轧制尺寸变化示意图；图3为成形阶段阶梯厚度板尺寸示意图，(a)阶梯厚度板侧视图，(b)成品变宽度板俯视图；图4为阶梯厚度板尺寸示意图，其中(a)为轧制后尺寸示意图，(b)为轧制前尺寸示意图；图5为轧制过程示意图；图6为轧机压下部件示意图，图中1压下丝杠，2液压缸，3压力传感器，4支撑辊，5工作辊，6轧件。
具体实施例方式
实施例1尺寸厚度220mm×宽1600mm×长2600的坯料，按图1所示要求轧成25mm×2300mm×7000mm一2600mm×7888mm的变宽度钢板，轧机纵刚度为10000kN/mm，调零压力30000kN，轧辊半径500mm，最大许可轧制力55000kN，最大许可轧制力矩5000kNm。最大可轧宽度为3300mm，转钢辊道最大开口度4800mm，最大压缩比2.5，最小压缩比1.05。
(1)首先需要确定成形阶段目标阶梯厚度的尺寸(1.1)计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度对应最大可轧宽度，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts1hts1=hs·lsWmax=220×26003300=173.333mm]]>对应转钢辊道最大开口度的限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts2hts2=hs·lsWturn2-ws2=220×260048002-16002=126.395mm]]>对应最大压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts3hts3=hsEmax=2202.5=88mm]]>对应最小压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最大值hts4hts4=hsEmin=2201.05=209.523mm]]>对应展宽阶段后的转钢限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts5htb=hs·ws·lsWturn2-wfmax2·wfmax=220×1600×260048002-26002×2600=87.240mm]]>hts5=htb×wfmaxws=87.24×26001600=141.765mm]]>另外成形阶段不希望压下量过大，道次压下量一般不超过20mm，这样轧制力矩、最大咬入角都不会超限。根据这个条件，可知hts6＝hs-40＝220-40＝180mm许可的最小成形阶段目标厚度为hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)＝max(173.333，126.395，88，141.765，180)＝180＜hts4＝209.523所以有H12＝hts＝180mm根据公式(4)
L12=L32·W32·H3W1·H12=7000×2300×251600×180=1397.569mm]]>(1.2)计算展宽阶段目标厚度展宽阶段轧制开始前的钢板体积等于展宽阶段轧制结束后的钢板体积Htb=H12W32W1=180×16002300=125.217mm]]>(1.3)计算成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度。
H11=HtbW1W31=125.217×26001600=203.478mm]]>根据公式(17)即可得到H11对应的长度L11。
L11=L31·W31·H3W1·H11=7888×2600×251600×203.478=1574.863mm]]>(2)成形阶段尺寸计算完成后，按照常规轧制方法进行成形轧制，将钢板轧制到较厚尺寸203.478mm×1600mm×2811mm，按照阶梯厚度钢板的轧制方法，计算附加道次的轧制力和轧制力矩根据Sims公式，入口厚度为203.478mm，目标出口厚度为180mm，对应的轧制力为18500kN，轧制力矩2005kNm，都在安全范围内。
计算辊缝设定值SS=H2-F-F0K=180-18500-3000010000=180+1.15=181.15mm]]>然后附加一个道次，调整轧辊辊缝设定值，使之等于181.15mm，然后使轧辊以20r/m的速度匀速轧钢，由于钢板180mm厚对应的长度为1397mm，根据公式(3)可以计算得到其对应的轧制时间t=L(1+f)·2πRω=1397(1+0.021)×2×3.1416×500×3=1.307s]]>当轧制时间等于1.307s的时候，快速使液压缸回缩，然后抬起轧辊，并使轧辊和辊道反转，使轧件退出轧机，则轧件就被轧成阶梯厚度板。
(1)成形阶段轧制完成后，将钢板转钢90度，进行展宽阶段的轧制(2)展宽阶段轧制完成后，转钢90度，进行伸长阶段的轧制。由于钢板前后部分宽度不一样，各道次对应的轧制力和辊缝也不一样，所以需要针对这两部分进行分别控制。以伸长阶段第一道次为例第一道次入口厚度hin＝125.2mm、出口厚度hout＝100mm、轧件宽度W31＝2600根据公式(18)和(19)轧制力和对应辊缝，轧制力为26500kN，辊缝为100.05mm，然后使轧辊辊缝等于100.05mm，咬钢进行匀速轧制，直至宽度为W31的部分轧出长度等于HtbhoutL11=125.2100×1574.8=1971.6mm,]]>轧制时间为
t=L(1+f)·2πRω=1971.6(1+0.038)×2×3.1416×500×3=1.668s.]]>前半部分的轧制完成后，即将进行变宽度后的后半段轧制，这时需要根据宽度变化后的情况，计算轧制力和辊缝根据后半段轧件入口厚度hin、出口厚度hout、轧件宽度W32计算轧制力和对应辊缝，轧制力为23442kN，辊缝为100.66mm，然后迅速调整轧辊辊缝使之等于100.66mm，保持原有速度不变匀速轧制，直至宽度为W32的部分轧出长度等于HtbhoutL12=125.2100×1397.57=1749.76mm,]]>轧制时间为t=L(1+f)·2πRω=1749.77(1+0.038)×2×3.1416×500×3=1.609]]>本道次道次轧制完成。后面道次与此类似，直至所有道次轧制完成，就可以得到满足要求的变宽度钢板。
实施例2尺寸厚度180mm×宽1400mm×长2200的坯料，按图1所示要求轧成18mm×2200mm×6000mm-2400mm×7333mm的变宽度钢板，轧机纵刚度为6000kN/mm，调零压力15000kN，轧辊半径460mm，最大许可轧制力35000kN，最大许可轧制力矩2750kNm。最大可轧宽度为2800mm，转钢辊道最大开口度4000mm，最大压缩比2.5，最小压缩比1.05。
(1)首先需要确定成形阶段目标阶梯厚度的尺寸。
(1.1)计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度。
对应最大可轧宽度，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts1。
hts1=hs·lsWmax=180×22002800=141.43mm]]>对应转钢辊道最大开口度的限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts2。
hts2=hs·lsWturn2-ws2=180×220040002-14002=105.68mm]]>对应最大压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts3。
hts3=hsEmax=1802.5=72mm]]>对应最小压缩比，可以得到成形阶段目标厚度的最大值hts4。
hts4=hsEmin=1801.05=171.43mm]]>对应展宽阶段后的转钢限制，可以得到成形阶段目标厚度的最小值hts5。
htb=hs·ws·lsWturn2-wfmax2·wfmax=180×1400×220040002-24002×2400=72.19mm]]>
hts5=htb×wfmaxws=72.19×24001400=123.75mm]]>另外成形阶段不希望压下量过大，道次压下量一般不超过20mm，这样轧制力矩、最大咬入角都不会超限。根据这个条件，可知hts6＝hs-40＝180-40＝140mm许可的最小成形阶段目标厚度为hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)＝max(141.43，105.68，72，123.75，140)＝141.43＜hts4＝171.43所以有H12＝hts＝141.43mm根据公式(4)L12=L32·W32·H3W1·H12=6000×2200×181400×141.43=1199.98mm]]>(1.2)计算展宽阶段目标厚度展宽阶段轧制开始前的钢板体积等于展宽阶段轧制结束后的钢板体积Htb=H12W32W1=141.43×14002200=90.00mm]]>(1.3)计算成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度。
H11=HtbW1W31=90.00×24001400=154.29mm]]>根据公式(17)即可得到H11对应的长度L11。
L11=L31·W31·H3W1·H11=7333×2400×181400×154.29=1466.63mm]]>(2)成形阶段尺寸计算完成后，按照常规轧制方法进行成形轧制，将钢板轧制到较厚尺寸154.29mm×1400mm×2566.60mm，按照阶梯厚度钢板的轧制方法，计算附加道次的轧制力和轧制力矩根据Sims公式，入口厚度为154.29mm，目标出口厚度为141.43mm，对应的轧制力为14500kN，轧制力矩1115kNm，都在安全范围内。
计算辊缝设定值SS=H2-F-F0K=141.43-14500-150006000=141.43+0.08=141.51mm]]>然后附加一个道次，调整轧辊辊缝设定值，使之等于141.51mm，然后使轧辊以20r/m的速度匀速轧钢，由于钢板141.43mm厚对应的长度为1199.98mm，根据公式(3)可以计算得到其对应的轧制时间t=L(1+f)·2πRω=1199.98(1+0.016)×2×3.1416×460×3=1.225s]]>当轧制时间等于1.225s的时候，快速使液压缸回缩，然后抬起轧辊，并使轧辊和辊道反转，使轧件退出轧机，则轧件就被轧成阶梯厚度板。
(3)成形阶段轧制完成后，将钢板转钢90度，进行展宽阶段的轧制(4)展宽阶段轧制完成后，转钢90度，进行伸长阶段的轧制。由于钢板前后部分宽度不一样，各道次对应的轧制力和辊缝也不一样，所以需要针对这两部分进行分别控制。以伸长阶段第一道次为例第一道次入口厚度hin＝90.0mm、出口厚度hout＝78mm、轧件宽度W31＝2400根据公式(18)和(19)轧制力和对应辊缝，轧制力为23500kN，辊缝为76.58mm，然后使轧辊辊缝等于76.58mm，咬钢进行匀速轧制，直至宽度为W31的部分轧出长度等于HtbhoutL11=9078×1466.63=1692.27mm,]]>轧制时间为t=L(1+f)·2πRω=1692.27(1+0.027)×2×3.1416×460×3=1.710s.]]>前半部分的轧制完成后，即将进行变宽度后的后半段轧制，这时需要根据宽度变化后的情况，计算轧制力和辊缝根据后半段轧件入口厚度hin＝90.0mm、出口厚度hout＝78mm、轧件宽度W32＝2200mm计算轧制力和对应辊缝，轧制力为21541kN，辊缝为76.91mm，然后迅速调整轧辊辊缝使之等于76.91mm，保持原有速度不变匀速轧制，直至宽度为W32的部分轧出长度等于HtbhoutL12=9078×1199.98=1384.62mm,]]>轧制时间为t=L(1+f)·2πRω=1384.62(1+0.027)×2×3.1416×460×3=1.399]]>本道次道次轧制完成。后面道次与此类似，直至所有道次轧制完成，就可以得到满足要求的变宽度钢板。
权利要求
1.一种变宽度钢板的轧制方法，其特征在于中厚板的轧制策略采用纵横纵策略，步骤如下(1)首先确定成形阶段目标阶梯厚度的尺寸，即计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度，计算展宽阶段目标厚度，计算成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度；(2)成形阶段尺寸计算完成后，按照常规轧制方法进行成形轧制，将钢板轧制到步骤(1)中计算得到的较厚尺寸，按照阶梯厚度钢板的轧制方法，附加一个或多个道次，将钢板轧制成符合尺寸要求的阶梯厚度钢板；(3)成形阶段轧制完成后，将钢板转钢90度，进行展宽阶段的轧制；(4)展宽阶段轧制完成后，转钢90度，进行伸长阶段的轧制。
2.按照权利要求1所述的变宽度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(1)中计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度方法如下成形阶段阶梯板较薄部分的厚度按下式确定H12＝hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)，其中hts1为对应最大可轧宽度，得到的成形阶段目标厚度的最小值；hts2为对应转钢辊道最大开口度的限制得到的成形阶段目标厚度的最小值；hts3为对应最大压缩比得到的成形阶段目标厚度的最小值；hts4为对应最小压缩比得到的成形阶段目标厚度的最大值；hts5为对应展宽阶段后的转钢限制得到的成形阶段目标厚度的最小值；hts6＝hs-40，hs为坯料厚度；hts6为按道次压下量限制确定的成形阶段目标厚度；hts为成形阶段目标厚度；H12为成形阶段阶梯板较薄部分的厚度；再根据L12·W1·H12=L32·W32·H3⇒L12·H12=L32·W32·H3W1]]>确定其对应的阶梯长度L12，以上，W1为成形阶段轧制前的坯料宽；L12为阶梯厚度钢板较薄部分轧件对应的坯料长，H3是成品板厚度，L32是成品板不同宽度的钢板对应的长度，W32是成品板所要求的不同宽度。
3.按照权利要求1所述的变宽度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(2)中阶梯厚度钢板的轧制方法如下(1)首先按照常规轧制方法将坯料轧制到阶梯板的较大厚度H1；(2)在设备能力允许范围内，即不超过轧制力最大限制和轧制力矩最大限制，调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度为阶梯板的较小厚度H2；(3)辊缝调整完成后，进行低速轧制，轧辊转速不超过30r/min，使得厚度为H2的部分轧出长度等于L2；(4)在钢板厚度为H2的部分轧出长度等于L2时，快速抬起轧辊；(5)如果步骤(2)中，阶梯厚度差值ΔH＝H1-H2太大，超过轧制力最大限制和轧制力矩最大限制，则采用两个道次或更多道次进行轧制，在轧制一个道次以后重新进行步骤(2)到(4)的操作，直至得到需要的阶梯厚度。
4.按照权利要求1所述的阶梯厚度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(4)中针对钢板前后部分宽度不同，调整各道次对应的轧制力和辊缝，针对这两部分进行分别控制对于前半部分，根据轧件入口厚度hin、出口厚度hout、轧件宽度W31，计算轧制力和对应辊缝，然后调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度等于道次目标出口厚度，然后咬钢进行匀速轧制，直至宽度为W31的部分轧出长度等于HtbhoutL11;]]>其中htb为展宽阶段目标厚度，L11为阶梯厚度钢板较厚部分轧件对应的坯料长；完成前半部分的轧制后，根据轧件入口厚度hin、出口厚度hout、轧件宽度W32，计算轧制力和对应辊缝，然后快速调整轧辊辊缝，使之满足轧件出口厚度等于道次目标出口厚度，继续进行匀速轧制，直至道次轧制完成；后续道次重复以上过程，直至最后钢板的厚度等于成品厚度。
5.按照权利要求3所述的阶梯厚度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(2)中辊缝的调整方法如下根据入口厚度H1和目标厚度H2，以及钢板温度和宽度信息，计算轧制力F，判断轧制力和轧制力矩是否超过允许最大值，如果超过，则用两个或多个道次进行轧制，每道次压下量为ΔH=1n(H1-H2),]]>如果计算值在安全范围内，根据下式的弹跳方程计算辊缝值，S=H2-F-F0K]]>式中S是辊缝值，mm；F0是调零压力，kN；K是轧机纵刚度，kN/mm，n为道次数。
6.按照权利要求3所述的阶梯厚度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(3)中轧出部分的长度采用以下方法计算在工作辊主电机轴上安装编码器，将编码器的读数变化转化为工作辊的转速ω，轧辊的半径R是已知的，根据轧制时间t和前滑值f，指导轧出部分的长度，L＝(1+f)·2πRω·tf={tg[π8hR·ln(1-r)+12arctgr1-r]}2]]>r=H-hH]]>式中，r为轧制过程的相对压下率，H是轧件入口厚度，h是轧件出口厚度。
7.按照权利要求3所述的阶梯厚度钢板的轧制方法，其特征在于步骤(4)中抬起轧辊方式采用以下的一种a、液压缸快速回缩到最短位置，然后压下丝杠也开始回缩，使轧辊开口度大于最大阶梯厚度HI，最后轧辊和前后辊道回转，使轧件后退出轧辊；b、压缸快速回缩，然后压下丝杠也开始回缩，使轧辊辊缝大于最大阶梯厚度H1，轧辊和前后辊道停止转动，使轧件停在原位，待轧辊辊缝读数稳定后，再启动轧辊和前后辊道，逐渐将轧件运送出轧机。
全文摘要
一种变宽度钢板的轧制方法，中厚板的轧制策略采用纵横纵策略，首先确定成形阶段目标阶梯厚度的尺寸，即计算成形阶段阶梯板较薄部分的厚度和长度，计算展宽阶段目标厚度，计算成形阶段阶梯板较厚部分的厚度和长度；成形阶段尺寸计算完成后，按照常规轧制方法进行成形轧制，将钢板轧制到较厚尺寸，按照阶梯厚度钢板的轧制方法，附加一个或多个道次，将钢板轧制成符合尺寸要求的阶梯厚度钢板；成形阶段轧制完成后，将钢板转钢90度，进行展宽阶段的轧制；展宽阶段轧制完成后，转钢90度，进行伸长阶段的轧制。采用本发明方法，能够以方便快捷的工艺，连续轧制生产变宽度钢板。
文档编号B21B37/22GK1850373SQ200610046459
公开日2006年10月25日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者胡贤磊, 刘相华, 何纯玉, 矫志杰, 王君, 王昭东, 赵忠 申请人:东北大学