六辊镀锡板连退平整机辊的制作方法

本发明涉及一种平整机辊，尤其涉及一种六辊镀锡板连退平整机辊。

背景技术：

目前，随着国民经济的发展，板带材作为钢铁工业最重要的产品之一，在农业、工业等领域发挥着不可替代的作用。一方面市场对板带材需求日益增加，同时，为满足进一步的加工生产需要，用户对板带材的板形质量的要求也在逐步提高。作为冷轧生产过程接近产品的最后一道工序，各国都在尽可能地提高板带钢平整过程的工艺水平。

板形是板带材最重要的质量指标之一，随着带钢宽度的增加和厚度的减薄，冷轧板形控制越来越困难，板形改善的任务转移到平整工艺，常用的平整机机型有cvc、hc、uc等，取得了良好的板形控制效果。

但是，随着用户对板形质量要求的不断提高，薄宽带钢所表现出来的窄边浪缺陷得到了用户越来越高的重视。而这类板形缺陷由于其位置、大小、冷轧遗传的特点，现有的六辊平整机和平整工艺对窄边浪的控制效果有限，无法满足用户和企业的要求，究其根本是由于平整过程中很大的轧制负荷(轧制力大于400t)作用到薄宽带钢(一般地，宽厚比大于3000)上，使得上下工作辊端部之间产生严重压靠现 象。为消除这个问题，单纯靠现有的板形控制手段，或者单纯工作辊辊形改进，都是无法从根本上解决。

根据专利检索，尽管现有技术中涉及许多辊形技术，但没有针对镀锡板连退平整机辊系辊形配置方法。cn102688897a是基于末机架出口带钢边部与临近区域实测板形与目标板形的差值识别出带钢边部板形状态，根据边部板形状态调节末机架以及其余各机架相应的板形执行机构，实现对带钢边部板形如小边浪和小偏浪的有效控制，而本发明是通过发明支承辊、中间辊及工作辊的辊形设计和匹配，实现对窄边浪的有效控制。cn102172629a是以色差防治为目标提出了一套cvc-6型平整机组的辊形曲线，但考虑到镀锡板表面要求非常高，本发明所开发的辊形曲线及配置方法在带钢宽度范围内的所有辊形曲线均为连续曲线，且边部辊形必须不进入带钢宽度范围内，从根本上避免了色差的产生。cn102247993a是针对单机架四辊平整机所设计的支撑辊辊形曲线。而本发明是针对6辊cvc平整机优化了支承辊、中间辊及工作辊的辊形曲线。cn101477579主要设计了高强度钢四辊平整机工作辊与支承辊辊形曲线，而本发明主要以控制镀锡板(强度较低的极薄带)窄边浪缺陷为目标。cn202021201u在支撑辊上采用4次方多项式曲线的边部倒角辊形，在工作辊上采用6次方多项式正凸度辊形，不适用于极薄带的镀锡板生产。cn1828616提供一种针对普通四辊平整机在轧制薄窄料时的工作辊与支承辊辊型曲线设计方法，但对边部压靠控制效果不明显。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种六辊镀锡板连退平整机辊。

为实现上述目的，本发明的六辊镀锡板连退平整机辊，包括工作辊、中间辊及支承辊，所述工作辊、中间辊及支承辊的辊形均为旋转体，其中，所述工作辊的辊形曲线满足：y＝aw2x²+aw4x⁴+aw6x⁶+aw8x⁸，x∈[-1,1]，其中aw2、aw4、aw6及aw8均为控制所述工作辊的辊形曲线斜率的系数；所述中间辊窜辊侧的辊形曲线满足：x∈[0,nc_δ]，其中，δdi是所述中间辊设计凸度，单位为μm，s为所述中间辊的窜动量，单位为mm，nc_δ为所述中间辊窜动后端部距带钢边部的距离，单位为mm；所述支承辊的辊形曲线满足：y＝ab1x⁴+ab2x⁸+ab3x¹²+ab4x¹⁶，其中，ab1、ab2、ab3及ab4均为控制所述支承辊的辊形曲线斜率的系数。

进一步地，各所述控制所述工作辊的辊形曲线斜率的系数分别满足：aw6＝-(2～3)b，其中b为磨削砂轮的宽度，单位为mm；aw8＝(工作辊磨损量+δdw)/2+修正量，其中修正量∈[0，5]，δdw为所述工作辊的设计凸度，单位为μm；aw4的取值范围为aw4＜δdw-aw6-aw8；

进一步地，各所述控制所述支承辊的辊形曲线斜率的系数分别满足：ab4＝(支承辊磨损量+δdb)/2+修正量，其中修正量∈[0，5]，δdb为所述 支承辊的设计凸度，单位为μm；ab3＝-(2～3)b，其中b为磨削砂轮的宽度，单位为mm；ab2的取值范围为ab2＜δdb-ab3-ab4；

进一步地，所述工作辊包括第一工作辊和第二工作辊，所述第一工作辊和第二工作辊对称布置在所述六辊镀锡板的上下两侧；所述中间辊包括第一中间辊和第二中间辊，所述第一中间辊布置在所述第一工作辊的垂直上方，所述第二中间辊布置在所述第二工作辊的垂直下方，所述第一和第二中间辊的外表面分别与所述第一和第二工作辊的外表面紧贴；所述支承辊包括第一支承辊和第二支承辊，所述第一支承辊布置在所述第一中间辊的垂直上方，所述第二支承辊布置在所述第二中间辊的垂直下方，所述第一和第二支承辊的外表面分别与所述第一和第二中间辊的外表面紧贴。

本发明的六辊镀锡板连退平整机辊通过在六辊平整机上重新设计的一套相匹配的工作辊、中间辊及支承辊，提高平整机对包宽带钢窄边浪板形缺陷的改善能力，提高平整机出口带钢板形质量，降低窄边浪缺陷造成的次品率。

附图说明

图1为本发明的六辊镀锡板连退平整机辊布置图；

图2为图1的侧视图，为本发明中中间辊的窜动示意图；

图3为本发明中工作辊的辊形曲线图；

图4为本发明中中间辊的辊形曲线图；

图5为本发明中支承辊的辊形曲线图；

图6为本发明的六辊镀锡板连退平整机辊的优选的实施方式的基本凸度点示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。

如图1所示，图1为本发明的六辊镀锡板连退平整机辊布置图，所述六辊镀锡板连退平整机辊，包括工作辊、中间辊及支承辊，其中，工作辊辊形改进至“整体高次曲线辊形”；中间辊改进至“短辊形”辊形；支承辊辊形改进至“整体高次曲线辊形”，所述工作辊包括第一工作辊3和第二工作辊4，所述第一工作辊3和第二工作辊4对称布置在所述六辊镀锡板7的上下两侧；所述中间辊包括第一中间辊2和第二中间辊5，所述第一中间辊2布置在所述第一工作辊3的垂直上方，所述第二中间辊5布置在所述第二工作辊4的垂直下方，所述第一和第二中间辊2、5的外表面分别与所述第一和第二工作辊3、4的外表面紧贴；所述支承辊包括第一支承辊1和第二支承辊6，所述第一支承辊1布置在所述第一中间辊2的垂直上方，所述第二支承辊6布置在所述第二中间辊5的垂直下方，所述第一和第二支承辊1、6的外表面分别与所述第一和第二中间辊2、5的外表面紧贴，所述第一和第二中间辊2、5具备相对窜动功能，即窜动方向相反，且定义窜动量为正时中间辊辊身端部靠近带钢的一侧为窜辊侧，例如第一中间辊2窜辊侧 在平整机传动侧，第二中间辊5窜辊侧在平整机操作侧，所述窜动方向示意图如图2所示。

如图3所示，图3为所述工作辊的辊形曲线图，所述工作辊为改善窄边浪控制效果，所述工作辊的辊形曲线满足：y＝aw2x²+aw4x⁴+aw6x⁶+aw8x⁸,x∈[-1,1],其中，所述辊形方程中个系数按如下策略进行确定：所述δdw为工作辊设计凸度，单位μm；所述aw8系数为控制轧辊端部区域辊形曲线斜率，根据工作辊的磨损量和轧辊凸度要求确定，所述aw8＝(工作辊磨损量+δdw)/2+修正量，修正量∈[0，5]；所述aw6系数为控制轧辊端部区域辊形曲线斜率，根据轧辊磨削方式确定，确保磨削后无刀痕和辊形乖点，所述aw6＝-(2～3)b，所述b为磨削砂轮宽度，单位为mm；所述aw4系数为调整辊形曲线整体斜率，控制曲线连续性，所述aw4的取值范围为aw4＜δdw-aw6-aw8；通过分别确定aw8，aw6，aw4后，再根据已知量δdw，可计算出系数aw2的值，所述

如图4所示，图4为所述中间辊的辊形曲线图，所述中间辊为针对hc平整机窄边浪的控制需要，在配合窜辊和弯辊等板形控制手段的基础上降低端部辊间的压力接触尖峰，避免产生边部色差，减轻对工作辊端部区域压靠的影响，所述中间辊的辊形曲线满足：x∈[0,nc_δ],其中，δdi是所 述中间辊设计凸度,单位μm,s为所述中间辊窜动量，单位为mm，nc_δ为中间辊窜动后端部距带钢边部的距离，单位为mm；

如图5所示，图5为所述支承辊的辊形曲线图，所述支承辊为进一步改善工作辊压靠及避免在带钢表面产生色差等缺陷，其辊形曲线满足：y＝ab1x⁴+ab2x⁸+ab3x¹²+ab4x¹⁶，所述支承辊辊形方程中各系数可按如下策略进行确定，所述δdb为支承辊设计凸度，单位为μm；其中，所述ab4系数为控制轧辊端部区域辊形曲线斜率，根据支承辊磨损量和轧辊凸度要求确定，所述ab4＝(支承辊磨损量+δdb)/2+修正量，修正量∈[0，5]，所述δdb为支承辊设计凸度，单位为μm；所述ab3系数为控制轧辊端部区域辊形曲线斜率，根据轧辊磨削方式确定，确保磨削后无刀痕和辊形拐点，所述ab3＝-(2～3)b，所述b为磨削砂轮宽度，单位为mm；所述ab2系数为调整辊形曲线整体斜率，控制曲线连续性，取值应尽可能保证最大板宽内不产生表面缺陷，所述ab2的取值范围为ab2＜δdb-ab3-ab4；所述ab2的取值范围为ab2＜δdb-ab3-ab4；通过分别确定ab4，ab3，ab2后，再根据已知量δdb，可计算出系数ab1的值，所述

参照图6，是本发明的六辊镀锡板连退平整机辊的优选的实施方式的基本凸度点示意图。在该优选的实施方式中，在所述镀锡板连退平整机上使用，用于生产的薄宽带钢的宽度规格为700mm-1100mm，厚度规格为0.18mm-0.4mm。平整机各辊的辊形方程如下：

工作辊：y＝20x²+180x⁴-200x⁶+60x⁸，x∈[-1,1]；

中间辊：

支承辊：y＝30x⁴+170x⁸-200x¹²+60x¹⁶，x∈[-1,1]；

基本凸度点为平整机所有板形调控手段都处于调节零位(或中点)时的承载辊缝凸度。如图5所示，使用此套辊形前平整机出口带钢双侧平均浪高为1.49mm，使用新辊形后下降至0.96mm，浪高在1mm以下的卷数占比由之前的28.03％提升至82.22％；双侧平均急峻度由使用新辊形前的0.84％下降至0.39％，急峻度在0.8％以下的卷数占比也由之前的64.23％提升至98.78％。工作辊上采用了整体高次辊形技术，平整机的基本凸度点比使用平辊工作辊时更小，更有利于板形控制，尤其是边浪控制。这是由于新辊形在轧辊端部区域有较大的梯度，可明显缓解薄宽带钢平整时产生的轧辊严重压靠现象，进而改善带钢边部的辊缝形状。

以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。