一种热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法与流程

本发明涉及一种热轧带钢轧机的工作辊冷却工作状态的在线简便检测方法，属于热轧带钢轧机检测方法技术领域。

背景技术：

在热轧带钢的生产过程中，带钢轧机的工作辊冷却工作状态的好坏是影响热轧带钢生产一个重要因素。工作辊冷却水嘴如果存在堵塞、过度磨损、偏转角度不合理等情况，将导致工作辊沿辊身方向的冷却不均，由此引发工作辊热辊形曲线出现突变和局部氧化膜脱落等情况，对带钢的质量有重要影响，并加剧工作辊的磨损，影响使用寿命。

目前，检查工作辊冷却工作状态的方法主要是停车检测。即在轧机停车后关闭轧辊冷却水，将工作辊从机架内抽出，工作人员进入机架内逐一检查冷却水嘴是否有堵塞等情况。此方法一方面不能有效确定水嘴过度磨损或偏转角度的安装偏差，在实际生产中经常引发生产、质量问题，另一方面大大延长了检测时间，影响了生产的连续进行。

中国专利号cn200810041724.5公布了一种轧辊冷却水实际使用情况的检测方法。这种方法首先需要将离线轧辊涂上涂料，在涂料半干时将轧辊装入机架，打开轧辊冷却水喷射几分钟，之后抽出轧辊根据辊面涂料剥落状况判断轧辊冷却水的工作状态。这种方法虽然效果良好，但是不经济、不简便，尤其是检测多个机架时，需要给多组轧辊涂上涂料，或使用一组轧辊反复涂刷涂料进行多次检测。同时，这种方法也需要在停机状态下实施，影响生产连续进行的情况没有得到有效改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，这种检测方法可以对热轧带钢工作辊的冷却工作状态进行在线检测，检测方法简便，并可以同步地对生产线所有机架的工作辊进行检测，大大缩短了检测时间。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，它采用以下步骤进行：

a.轧机停车后，工作辊冷却水不关闭，继续保持工作压力持续喷射；

b.工作辊冷却水持续喷射的时间为：

对于辊面不存在致密氧化膜的工作辊，工作辊冷却水持续喷射的时间≥2分钟；

对于辊面存在致密氧化膜的工作辊，工作辊冷却水持续喷射的时间≥10分钟；

c.关闭工作辊冷却水，抽出工作辊并晾干，观察工作辊表面的由于冷却水的氧化作用生成的红棕色氧化锈层，根据红棕色氧化锈层的分布情况辨别工作辊冷却水的冲击痕迹，根据冲击痕迹判断工作辊冷却水的工作状态。

上述热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，当工作辊冷却水打击痕迹显示以下状态时，说明工作辊冷却水嘴正常，保持现有的工作辊冷却水嘴状态：(1)打击痕迹排列整齐，偏转角度正常；(2)痕迹完整；(3)痕迹没有过宽、过长。

上述热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，当工作辊冷却水打击痕迹明显过宽、过长，或打击痕迹异常变宽或变长时，说明工作辊冷却水嘴磨损，立即更换磨损的水嘴。

上述热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，当工作辊冷却水打击痕迹痕迹不完整时，说明水嘴堵塞，立即清理水嘴内的异物，如不能清理时，立即更换水嘴。

上述热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法，当工作辊冷却水打击痕迹排列不整齐，个别痕迹偏转角度偏大或个别痕迹偏转角度偏小，说明工作辊冷却水嘴安装角度不正，根据打击痕迹显示的角度偏离情况相应调整水嘴的偏转角度。

本发明的有益效果是：

本发明在轧机停车后不关闭工作辊冷却水，保持工作压力的工作辊冷却水持续喷射静止的工作辊，工作辊辊面在冷却水的氧化作用下很快生成一层薄而均匀的红棕色锈层，但是工作辊冷却水直接冲击的部分几乎没有红棕色的氧化锈层，当关闭工作辊冷却水后，晾干的呈现红棕色的辊面上就显现出清晰的工作辊冷却水打击痕迹。根据打击痕迹就可判断工作辊冷却水嘴安装角度是否正确、水嘴是否有堵塞和过度磨损等情况。

本发明是一种首创的在线检测热轧带钢工作辊冷却工作状态的方法，这种方法根据辊面上的红棕色的氧化锈层形状可以轻易地辨别出工作辊冷却水的冲击痕迹，根据冲击痕迹就可以判断工作辊冷却水的工作状态。这种检测方法简便易行，并可以同步地对生产线所有机架的工作辊进行检测，大大缩短了检测时间，解决了现有检测方法时间长、人员多、费用高的难题，具有显著的经济效益，在行业内有极好的推广使用价值。

附图说明

图1是本发明的使用状态示意图；

图2是工作辊冷却水嘴正常时的打击痕迹图；

图3是工作辊冷却水嘴磨损时的打击痕迹图；

图4是工作辊冷却水嘴磨损时的打击痕迹图；

图5是工作辊冷却水嘴堵塞时的打击痕迹图；

图6是工作辊冷却水嘴堵塞时的打击痕迹图；

图7是工作辊冷却水嘴安装角度不正时的打击痕迹图；

图8是工作辊冷却水嘴安装角度不正时的打击痕迹图。

图中标记如下：上工作辊1、下工作辊2、入口侧上工作辊冷却水3、入口侧下工作辊冷却水4、出口侧上工作辊冷却水5、出口侧下工作辊冷却水6。

具体实施方式

本发明的热轧带钢工作辊冷却工作状态的在线检测方法的原理是：

在生产过程中，冷却水的氧化作用使工作辊的辊面生成一层红棕色的氧化锈层，但是工作辊冷却水直接冲击的部分几乎没有红棕色的氧化锈层，在红棕色的辊面上可轻易辨别出工作辊冷却水的冲击痕迹，根据冲击痕迹就可以判断工作辊冷却水的工作状态。

此外，由于在轧机生产过程中，工作辊冷却水一直与工作辊的辊面发生氧化作用，工作辊处于高温、高应力、水蒸气等工况条件，并且刮水板持续刮擦工作辊辊面，所以工作辊表面的氧化作用主要生成一层耐磨的氧化膜。在轧机停车、工作辊静止状态时，持续喷射的工作辊冷却水继续与辊面发生氧化作用。较高的辊温和内应力加快氧化的速度，辊面可以迅速生成薄而均匀的红棕色锈层。如果辊面存在致密的氧化膜，氧化膜将严重阻碍工作辊冷却水的氧化速度，为了在有氧化膜的辊面上形成可辨识的红棕色锈层，工作辊冷却水持续喷射的时间需延长。

图中显示，本发明的轧机有上工作辊1和下工作辊2，在轧机的入口侧有入口侧上工作辊冷却水3、入口侧下工作辊冷却水4，在轧机的出口侧有出口侧上工作辊冷却水5、出口侧下工作辊冷却水6。

本方法采用以下步骤进行：

a.轧机停车后，工作辊冷却水不关闭，继续保持工作压力持续喷射；

b.工作辊冷却水持续喷射的时间为：

对于辊面不存在致密氧化膜的工作辊，工作辊冷却水持续喷射的时间≥2分钟；

对于辊面存在致密氧化膜的工作辊，工作辊冷却水持续喷射的时间≥10分钟；

c.关闭工作辊冷却水，抽出工作辊并晾干，观察工作辊表面的由于冷却水的氧化作用生成的红棕色氧化锈层，根据红棕色氧化锈层的分别情况辨别工作辊冷却水的冲击痕迹，根据冲击痕迹判断工作辊冷却水的工作状态。

在本方法中，在工作辊冷却水直接喷射的部位，高压水流的持续冲击导致氧化铁锈不断被冲刷掉，当关闭工作辊冷却水后，晾干的呈现红棕色的辊面上就显现出清晰的工作辊冷却水打击痕迹。工作人员可以从以下不同的工作辊冷却水打击痕迹上清楚而直接的判断出工作辊冷却水的工作状态。

1.当工作辊冷却水打击痕迹显示以下状态时，说明工作辊冷却水嘴正常，保持现有的工作辊冷却水嘴状态：(1)打击痕迹排列整齐，偏转角度正常；(2)痕迹完整；(3)痕迹没有过宽、过长。

2.当工作辊冷却水打击痕迹明显过宽、过长，或打击痕迹异常变宽或变长时，说明工作辊冷却水嘴磨损，立即更换磨损的水嘴。

3.当工作辊冷却水打击痕迹痕迹不完整时，说明水嘴堵塞，立即清理水嘴内的异物，如不能清理时，立即更换水嘴。

4.当工作辊冷却水打击痕迹排列不整齐，个别痕迹偏转角度偏大或个别痕迹偏转角度偏小，说明工作辊冷却水嘴安装角度不正，根据打击痕迹显示的角度偏离情况相应调整水嘴的偏转角度。

以下的表1是本发明的工作辊冷却水打击痕迹形状、工作辊冷却水嘴的状态、判断标准和处理措施。

表1