提高带钢尾部卷形质量的方法与流程

本发明涉及热轧工艺中提高带钢尾部卷形质量的方法。

背景技术：

卷取机是热轧生产线的重要设备，用于将热轧带钢卷成钢卷。卷取机位于精轧机组后，是热连轧生产线的最后一道工序。参见图1和2，带钢1由辊道3从精轧机组输送至卷取机机组，再经过侧导板41的对中进入夹送辊51。夹送辊的主要作用是在头部咬钢阶段对带钢施加一定的夹紧力，同时对其实施第一次弯曲变形；在尾部卷取阶段对带钢施加稳定的张力，以保证良好的卷形质量。三根助卷辊6帮助弯曲带钢，并使带钢紧紧缠绕上卷筒7。卷筒7在带钢缠绕上之后，对其施加张力，以确保卷形质量合格。

为保证连续化不间断生产，通常在一条热轧生产线上会顺序地配备2至3台卷取机(例如图1、2中示出的配置了3台卷取机)，这样在一台卷取机进行卸下钢卷的操作时，其他的卷取机能够正常工作，从而保证连续生产。如图1、2所示，后面的两台卷取机上也各配备有一对侧导板42、43和一对夹送辊52、53。

在带钢被卷成钢卷之后，会出现一些缺陷，例如溢边缺陷、折边缺陷、边损缺陷等。例如，钢卷的外卷层向上凸出或向下凸出的部分超过一定标准时称之为溢边缺陷；存在溢边缺陷的钢卷在运输过程中，边部极易被行车夹具损坏造成弯折，称之为折边缺陷；带钢边部因侧导板刮擦或者运输过程中发生破损造成的缺陷称之为边损缺陷。溢边、折边和边损缺陷会严重影响用户使用，且在冷轧继续生产时可能导致断带事故。所以上述缺陷是用户不能接受的缺陷，必须在精整工序将缺陷部分切除，这样也会造成质量成本损失。

参考图3至5来描述现有技术中的卷取过程。如图3所示，为卷取机头部速度控制阶段：带钢1的头部11穿带过程中，辊道3、夹送辊5、卷筒7均采用速度控制，速度略大于带钢的运行速度。如图4所示，为卷取机中部张力控制阶段：当带钢1的头部进入卷取机缠绕上卷筒7、且力矩上升至设定力矩值后，卷取机的基础自动化计算机便确定卷取机张力建立成功，整个建立张力过程结束，随后卷筒切换为力矩控制状态，卷取机进入中部张力控制阶段。此时，张力由卷取机组的卷筒7和精轧机组的末机架21来提供，夹送辊5几乎不提供张力。如图5所示，为尾部卷取阶段：当带钢1的尾部12由精轧机组的末机架21抛出后，卷筒7立即切换为速度控制，夹送辊51为力矩控制，此时张力由卷筒7和夹送辊5共同提供，直至整卷钢卷卷取结束。

图7和图9分别为从俯视视角示出的卷取过程示意图。在第二卷取机52卷取带钢1时，如图7所示，当带钢1的头部到达第二卷取机52的夹送辊入口时，一对第二侧导板42合拢(即分别设置于辊道3两侧的一对第二侧导板42均朝着辊道3的中心线运动)以夹紧带钢1。合拢的一对第二侧导板42使得进入第二卷取机52的带钢1的位置对中，从而保证了钢卷的卷形质量。此后，当带钢1的尾部进入第二卷取机52之后，为了保证后续带钢的正常运行，一对第二侧导板42打开(即分别设置于辊道3两侧的一对第二侧导板42均向着远离辊道3的中心线的方向运动)，以回复到初始位置。

在第三卷取机53卷取带钢1时，如图9所示，当带钢1的头部到达第三卷取机53的夹送辊入口时，一对第三侧导板43合拢(即分别设置于辊道3两侧的一对第三侧导板43均朝着辊道3的中心线运动)以夹紧带钢1。合拢的一对第三侧导板43使得进入第三卷取机53的带钢1的位置对中，从而保证了钢卷的卷形质量。此后，当带钢1的尾部进入第三卷取机53之后，为了保证后续带钢的正常运行，一对第三侧导板43打开(即分别设置于辊道3两侧的一对第三侧导板43均向着远离辊道3的中心线的方向运动)，以回复到初始位置。

参见图6能够明显看出该现有技术的缺点。在尾部卷取阶段，带钢1的尾部由精轧机组末机架21抛出后，夹送辊5至带尾部分的带钢失去了张力，处于松弛、不稳定状态。松弛的带钢卷取时，容易产生溢边、折边和边损缺陷。

现有技术采用辊道滞后的方法解决该问题：当带钢的尾部由精轧机组末机架21抛出后，降低辊道3的速度使其低于带钢的运行速度。通过辊道和带钢下表面的摩擦力绷紧带钢，提高带钢尾部在辊道上运行的稳定性。

但上述方法仍然存在以下不足：

1)在薄带钢(例如厚度小于等于4mm的带钢)卷取时效果差：采用降低辊道的速度使其低于带钢的运行速度，在厚带钢卷取时效果较好，但薄带钢自重轻，带钢下表与辊道的摩擦力小，带钢尾部不能被绷紧，仍处于松弛、不稳定状态，质量缺陷无法避免。

2)影响带钢下表面的质量：辊道速度低于带钢速度，带钢下表与辊面之间不可避免存在摩擦，影响表面质量。为了绷紧薄带钢，必须增加辊道与带钢之间的速度差，但这样一来，引起表面缺陷的可能性也会增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种能够提高带钢尾部在辊道上运行的稳定性，减少溢边、折边和边损缺陷的方法。

本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法，所述方法基于布置在热轧机组之后的卷取设备，所述卷取设备包括沿所述带钢的运行方向依次布置的第一卷取机和第二卷取机，在辊道两侧还分别设置有用于定位所述带钢的一对第一侧导板和一对第二侧导板，所述一对第一侧导板和所述一对第二侧导板沿所述带钢的运行方向分别设置在所述第一卷取机和所述第二卷取机之前，所述方法包括：在所述第二卷取机卷取所述带钢时：当所述带钢的头部到达所述第二卷取机的夹送辊入口时，将所述一对第二侧导板合拢以夹持所述带钢；在所述带钢的尾部从所述精轧机组的末机架运出之前，优选地在所述带钢的尾部到达所述精轧机组的末机架之时，将所述一对第一侧导板合拢以夹持所述带钢。

进一步地，所述方法还包括：在所述第二卷取机卷取所述带钢时：当所述带钢的尾部运送出所述第一侧导板所在的区域时，将所述一对第一侧导板打开。

进一步地，所述卷取设备还包括沿所述带钢的运行方向布置在所述第二卷取机之后的第三卷取机，在所述第三卷取机之前设置有用于定位所述带钢的分列辊道两侧的一对第三侧导板，所述方法还包括：在所述第三卷取机卷取所述带钢时：当所述带钢的头部到达所述第三卷取机的夹送辊入口时，将所述一对第三侧导板合拢以夹持所述带钢；在所述带钢的尾部从所述精轧机组的末机架运出之前，优选地在所述带钢的尾部到达所述精轧机组的末机架之时，将所述一对第一侧导板合拢以夹持所述带钢。

进一步地，所述方法还包括：在所述第三卷取机卷取所述带钢时：当所述带钢的尾部运送出所述第一侧导板所在的区域时，将所述一对第一侧导板打开。

优选地，所述带钢的厚度小于等于4mm。

本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法，利用上游卷取机的侧导板夹持带钢，采用两个以上的侧导板同时夹持带钢的方法，借此提高侧导板与带钢边部的摩擦力，保证带钢尾部被绷紧，从而提高带钢尾部的卷形质量。

附图说明

图1为布置在热轧机组之后的卷取设备的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为现有技术的卷取机头部速度控制阶段的示意图；

图4为现有技术的卷取机中部张力控制阶段的示意图；

图5为现有技术的卷取机尾部卷取阶段的示意图；

图6为图5所示的阶段产生缺陷的示意图；

图7为以俯视视角示出的现有技术中第二卷取机卷取的示意图；

图8为以俯视视角示出的本发明中第二卷取机卷取的示意图；

图9为以俯视视角示出的现有技术中第三卷取机卷取的示意图；

图10为以俯视视角示出的本发明中第三卷取机卷取的示意图；

图11为本发明的一个实施例的流程示意图；

图12为本发明的另一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

为了便于描述，将热轧机组之后的卷取设备包括的各个卷取机沿带钢的运行方向依次称为第一卷取机、第二卷取机和第三卷取机，将布置在第一卷取机、第二卷取机和第三卷取机之前的用于定位带钢的分列辊道两侧的各对侧导板沿带钢的运行方向依次称为第一侧导板、第二侧导板和第三侧导板。

如图11及图8所示，本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法包括：在第二卷取机52卷取带钢1时：当带钢1的头部到达第二卷取机52的夹送辊入口时(例如通过布置在第二卷取机52的夹送辊入口处的金属检测器检测到带钢的头部时)，将一对第二侧导板42合拢(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制第二侧导板42合拢)以夹持带钢1；在带钢1的尾部从精轧机组的末机架运出之前(例如设置在精轧机组的测压头测得的压力满足一定条件时)，将一对第一侧导板41合拢(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制第一侧导板41合拢)以夹持带钢1。

对比图7和图8，在精轧机组的末机架抛钢后，在图7的现有技术中，只有一对第二侧导板42在夹持带钢，能够给带钢摩擦力；而在图8的本发明的方法中，一对第二侧导板42和一对第一侧导板41共同夹持带钢，均能够给带钢提供摩擦力，即与带钢的接触面积增大，其提供的摩擦力也会增大。可见，本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法，利用上游卷取机(例如第一卷取机是第二和第三卷取机的上游卷取机，第一和第二卷取机均是第三卷取机的上游卷取机)的侧导板夹持带钢，由于采用两个以上的侧导板同时夹持带钢能够增大侧导板和带钢的接触面积，从而提高了侧导板与带钢边部的摩擦力，保证带钢尾部被绷紧，从而提高了带钢尾部的卷形质量。

优选地，合拢一对第一侧导板的时机为在带钢的尾部到达精轧机组的末机架之时。为了保证带钢尾部在辊道上运行的稳定性，需要使得带钢尾部一直被拉紧以提供足够的张力，因此需要在带钢尾部从精轧机组的末机架运出之前就将第一侧导板合拢以夹持带钢尾部，从而保证张力的连续提供。但是，如果过早地将第一侧导板合拢，例如在带钢尾部进入精轧机组之前就合拢，会造成对第一侧导板和带钢边部的不必要的磨损。反之，如果合拢第一侧导板的时机过晚，例如在带钢尾部被精轧机组的末机架抛钢之后才合拢，则会使得带钢尾部有一段时间处于不稳定的状态。因此，优选地，在带钢的尾部到达精轧机组的末机架之时，将一对第一侧导板合拢以夹持带钢。

此后，在第二卷取机52卷取带钢1时，当带钢1的尾部运送出第一侧导板41所在的区域时(例如通过金属检测器来检测)，将一对第一侧导板41打开(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)；当带钢1的尾部到达第二卷取机52的夹送辊入口时(例如通过金属检测器来检测)，将一对第二侧导板42打开(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)。

此外，参照图12和图10，本发明的方法还包括在第三卷取机53卷取带钢1时：当带钢1的头部到达第三卷取机53的夹送辊入口时(例如通过金属检测器来检测)，将一对第三侧导板43合拢以夹持带钢1(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)；在带钢1的尾部从精轧机组的末机架运出之前(例如通过精轧机组的末机架的测压头来检测)，优选地在带钢1的尾部到达精轧机组的末机架之时，将一对第一侧导板41合拢(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)以夹持带钢1。

此后，当带钢1的尾部运送出第一侧导板41所在的区域时(例如通过金属检测器来检测)，将一对第一侧导板41打开(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)；当带钢1的尾部到达第三卷取机53的夹送辊入口时(例如通过金属检测器来检测)，将一对第三侧导板43打开(例如通过液压伺服阀控制系统和液压缸来控制)。

对比图9和图10，在精轧机组的末机架抛钢后，在图9的现有技术中，只有一对第三侧导板43在夹持带钢，能够给带钢摩擦力；而在图10的本发明的方法中，一对第三侧导板43和一对第一侧导板41共同夹持带钢，均能够给带钢提供摩擦力，即与带钢的接触面积增大，其提供的摩擦力也会增大。可见，本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法，利用上游卷取机(例如第一卷取机是第二和第三卷取机的上游卷取机，第二卷取机是第三卷取机的上游卷取机)的侧导板夹持带钢，由于采用两个以上的侧导板同时夹持带钢能够增大侧导板和带钢的接触面积，从而提高了侧导板与带钢边部的摩擦力，保证带钢尾部被绷紧，从而提高了带钢尾部的卷形质量。

如背景部分所说，薄带钢由于自重较轻，通过降低辊道速度产生的对薄带钢的摩擦力不足以使薄带钢尾部绷紧，因此本发明的方法特别适用于薄带钢，例如，厚度小于等于4mm的带钢。

相比于现有技术，本发明的提高带钢尾部卷形质量的方法，通过增加侧导板与带钢边部的接触面积，提高了侧导板与带钢边部的摩擦力，从而有效地提高了带钢尾部在辊道上运行的稳定性，减少溢边、折边和边损缺陷；同时不影响带钢表面的质量，也不会使带钢拱起；并且本发明的方法完全基于现有的硬件设施，不需要增加任何硬件、也不需要对原有的生产线上的任何机构进行改造即可完成。

以上具体实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。