专利名称：精整压机、它的金属模交换方法、金属模交换装置及其金属模间隔测量方法
技术领域：
本发明涉及热轧用的精整压机、它的金属模交换方法、金属模交换装置及其金属模间隔测量方法。尤其是和在对热轧性能不同的两种以上的扁钢坯进行热轧时所用的精整压机的金属模交换装置有关。
关于连续展宽压轧热扁钢坯的精整压机的金属模配置，在日本专利公报特开昭61-202705号量公开了一种把一对主压轧金属模和后端预成形用的金属模叠积配置的方案，其中的主金属模在热扁钢坯输送方向上的输入一侧具有倾斜倒角部分，还具有从倾斜倒角部分连续到输出侧的平行部分；后端预成形的金属模是由从热扁钢坯输送方向上的输入一侧向输出一侧展开的倾斜部分构成的。在日本专利公报特开平2-6003号里还提出了一种考虑到主金属模的使用寿命，把主金属模做成两段、并含有后端预成形用的三段金属模的结构。但这些现有技术对金属模的轧孔形状怎样都不提，这些技术的轧孔形状基本上都是把平的形状作为前提的。
其次，在精整压机方面还有金属模交换的问题。例如，在日本专利公报特开昭60-96301号中所公开的精整压机中，因为进行展宽压轧的金属模暴露在高温、高压下，所以使用寿命短，在钢的热轧生产线上，一般展宽压轧100根左右的热扁钢坯就达到它的使用寿命。为了延长这种金属模的使用寿命，即使采用了日本专利公报特开昭62-282738号提出的使金属沿上下方向换位来减轻热负荷的方法还未必能满足，在大规模的带材热轧机生产线中，金属模用一天左右就达到它的使用寿命，必须进行交换。精整压机的金属模在使用过程中必须交换，因而在用最少的必要的人数进行运转的轧制生产线上，就希望把金属模的交换时间缩短到最小限度。还希望在交换金属模时，使操作人员的工作量尽量减少或者完全没有。在现有技术中有，例如在精整压机的上方设置金属模交换装置，把使用过的金属模从精整压机中向上方拔出，将它朝横向移出，把在金属交换装置上待机的研磨后的金属模放到精整压机上，使研磨后的金属模落入装置内，进行金属模的交换。采用这种装置来交换金属模能使轧制生产线的停止时间比较短(例如5分钟)。但是，把在精整压机上方拔出的金属模与下一个要用的金属模进行交换的工作仍要由操作人员使用吊车来进行。
而且，最近除了上述的要根据金属模的寿命对其进行交换的要求之外，还提出要根据扁钢坯的断面或者钢种、使用最合适的金属模的更高要求，金属模的交换也比以前要更频繁地交换。例如，在根据不同的钢种区分地使用金属模方面，以前在轧制不锈钢时，有在宽度方向边缘附近产生边缘线状裂纹的问题，现在已发现通过把展宽压轧时的金属模形状最佳化就能使边缘线状裂纹降低，因此希望把不锈钢轧制用的金属模做成与低碳钢轧制用的金属模不同的别的形状的金属模。为了适应多品种小批量生产的要求，例如，由于压延不锈钢那样的特种材料的机会正趋向分散，因而必需设计出一种能频繁地交换金属模的装置。
另外，由于在精整压机上，会发生金属模的表面损伤，因而每隔一定的使用期间就得把金属模卸下，进行修改研磨。为了保证展宽压轧后的材料板宽精度，为了改变金属模板厚，现在是用在生产线上、实际测量金属模间的间隔，并对宽度进行调整的方法。
本发明的目的是要根据上述的情况，改善精整压机的金属模结构，并随此解决以下一些问题。
(1)在不锈钢的情况下，为了防止发生边缘线状裂纹，必需把扁钢坯侧面加工成凹状。
另一方面，在普通钢的情况下，一般是把扁钢坯侧面加工成平的。因此，在不锈钢和普通钢分别展宽压轧时，现有技术有不能相应地交换金属模的问题。
在交替地展宽压轧不锈钢和普通钢的情况下，不能一边交换金属模，一边汇总钢种加以处理。其理由是因为一般进行金属模交换需要几分钟时间。
(2)除上述的问题之外，即使在普通钢情况下也产生用平的金属模不能适应的问题。从节省能量的观点出发，要使扁钢坯加热温度降低，在展宽压轧后，扁钢坯棱角线部分发生局部温度下降，引起γ-α相变，使其发生由γ区域和α区域变形情况不同造成的歪斜的疵病。为此，已发现对普通钢而言，用压轧金属压轧扁钢坯棱角线部分，必需防止扁钢坯棱角线部分的局部温度下降。因此，即使在压轧普通钢情况下，当热轧温度不同时，必需交换使用金属模。
(3)做成能一次交换多种金属模的结构，由此减轻金属模交换工作的负荷。以前的设置在精整压机上方的金属模交换装置是在扁钢坯热轧生产线上离地面几米高处，设置操作人员用的工作台面，在展宽压轧产生振动时，必需在高处进行挂钩作业，对金属模交换装置难调节，因而需要有熟练的技术，也有安全性问题。
(4)要考虑与金属模种类增加和金属模频繁交换相对应地，增加在精整压机上方所设置的金属模交换装置上的金属模设置的位置，但一组金属模的重量达到十几吨重，在地面以上几米高处设置大量的金属模会使设备增大，因而是不经济的。
(5)其次，由于以前用在生产线上实际测量精整压机的金属模间的间隔的方法，因而当人进入金属模之间进行测量时就有安全问题。此外，由于要用时间来进行金属模的替换和宽度测定，因而也有使装置运转效率降低的问题。尤其是为了处理各种材料板厚和钢种，把多个金属模上下并排起来交替使用时，必需进行与金属模的个数相同的宽度测定，就需要用更长的时间。
本发明的目的是提供一种能解决上述问题的精整压机，同时提供与其匹配的金属模交换技术，还提供在金属模交换时用较短时间就能安全地测量金属模间隔的技术。
本发明是为了解决上述一些问题作出的，它是由下面一些技术方案构成的，也即(A)本发明提供一种展宽压轧热轧特性不同的两种以上的钢、例如普通钢和不锈钢这两者的热扁钢坯的精整压机，在这种精整压机中，至少叠积配置多对压轧用的主金属模，而且这些主金属模的轧孔形状有两种以上。在本发明中，所谓主金属模是指在热扁钢坯输送方向的输入一侧有倾斜倒角部分、还具有从倾斜角部分连续到输出一侧的平行部分的金属模。这和由从热扁钢坯输送方向上输入一侧向输出一侧展开的倾斜部分构成的后端预成形用的金属模是有区别的。上述的精整压机主金属模的轧孔形状最好是做成将扁钢坯棱角线部分压下的轧孔形状和将扁钢坯侧面形成凹状的轧孔形状。
(B)本发明提供一种在进行精整压机的金属模交换时，把金属模组成各个叠积金属模组件，从精整压机上方拔出，把研磨后的金属模汇总成叠积金属模组件后进行交换的金属模交换方法。能够很好地实施这方法的本发明的装置是由从精整压机的上方向侧方伸出的桁架和设置在这桁架上、将叠积金属模组件吊起、在上述桁架上横向行进的吊起装置构成的金属模交换装置。这个装置能把使用过的金属模组成的各个叠积金属模组件从精整压机上方拔出，把在精整压机上待机的新金属模(研磨后的金属模)安装到精整压机上，此后，横向地搬运上述使用过的金属模，利用设置在基面上的地上台车交换地载放使用过的金属模组件和研磨后的金属模组件。
(C)本发明还提供一种在精整压机中，在进行压轧金属模替换时，用激光在生产线上自动地测量左右金属模间的间隔的金属模间隔测量方法。
以前，对精整压机金属模性能的要求只是增长使用寿命和有前后端预成形机能。与此相对应，本发明根据材料的特性和要求、把金属模侧面轧孔形状最佳化了，能与不同的材料相对应地，用最合适的轧孔形状的金属模进行展宽压轧。
下面，用不锈钢普通钢作为例子说明本发明的作用。
在不锈钢的场合下，对精整压机金属模性能的要求是要把扁钢坯侧面的形状做成凹状，使边缘线状裂纹的进入量减少。另一方面，在普通钢的场合下，金属模最好是，即使进行低温抽出，也不能使扁钢坯棱角线部分局部冷却，而能对扁钢坯棱角线部分进行加工。也即，根据不同的材料，对精整压机金属模所要求的性能当然是不同的。
而且，把这种用同一台轧机轧制不锈钢和普通钢的扁钢热轧机做成，使这些钢种的轧制机会不受精整压机性能所限制，这点在生产管理上也是有利的。例如，必需交替地给予轧制不锈钢和普通钢的机会，在这种情况下，就需要尽力圆滑地进行金属模的交换。
也就是说，用这种交替地展宽压制不锈钢和普通钢的精整压机，使上述的主金属模具有两种轧孔形状以上，把这些主金属模叠积组成组件，与不同材料相对应地使前述轧孔形状不同的金属模沿上下方向移动，分组使用的方法是极其有效的。
在进行现有技术中的那种切料头控制的场合下，对各种不同的钢种，除了主金属模之外，还需要预成形(例如后端预成形)用的金属模。这时就需要把(1)普通钢主金属模、(2)普通钢后端预成形金属模、(3)不锈钢主金属模、(4)不锈钢后端预成形金属模叠积成四段的金属模。金属模的段数若在两段以上，则几段都可以。另外，从预成形的必要性和使用寿命的观点来看，叠积的金属模也未必是另一种的，也可把两个相同的金属模加以叠积。
下面，说明本发明的金属模交换方法的作用。本发明是把叠积的金属模组件逐个进行交换，把使用过的金属模自动地搬运到地面上。因此就不需要在高处进行挂钩工作。在地上的挂钩工作通过在地上的台车上保持一定程度的座就使工作的频率减少。另外，由于没有要在精整压机上方进行的工作，也就不需要轧制生产线的操作人员来进行挂钩工作，因而本发明的方法能较好地适用于那种用少数人运转的轧制生产线上。而且，本发明的方法可以只从地上台车(金属模放置的场所)把要用的金属模搬运到精整压机上方的交换装置上并构成组件，因此，即使金属模的种类增加了，也不需要大规模地加大精整压机上方交换装置的支撑结构，只要能支撑起下一组金属组件和一组使用过的金属模组件这两组金属模就够了。即使想使用的金属模种类增加了也能适当地对付。
下面，说明本发明的金属模间隔测量方法的作用。把修改研磨过的金属模装到压机本体上之后，用精整压机的宽度调整用的驱动装置使金属模开合。在地上一侧，使确认金属模位置用的激光与金属模平行地通过。使金属模沿宽度方向动作，并在某一时刻遮住激光。通过对这位置的识别就能求出金属模在宽度方向的位置。在金属模沿上下方向堆积重叠时，通过几束激光，由一次沿宽度方向移动的动作就能识别所有金属模在宽度方向的位置。
图1是表示本发明实施例的金属模安装排列情况的示意图，其中，(a)是平面图、(b)是正面图、(c)是侧面图，图2是表示普通钢展宽压轧用的金属模轧孔形状的示意图，图3是表示不锈钢展宽压轧用的金属模轧孔形状的示意图，图4是表示精整压机实施例的主要部分断面图，图5是表示图4的平面图，图6是表示整个金属模交换装置的侧面图。
实施例1在扁钢热轧机中，普通钢的扁钢坯厚度是260mm，不锈钢的扁钢坯厚度是200mm。金属模则如图1所示，由四段构成，这四段分别是普通钢的主金属模1、普通钢的后端预成形金属模2、不锈钢的主金属模3、不锈钢的后端预成形金属模4。
热轧普通钢100用的金属模1用图2所示的轧孔形状的金属模，热轧不锈钢101用的金属模是使用图3所示的轧孔形状的金属模。交替地进行不锈钢101和普通钢100的压轧。在普通钢的展宽压轧时，用普通钢主金属模1和普通钢后端预成形金属模2，根据现有技术进行前后端预成形和展宽压轧。在对不锈钢压轧时，例如由液压缸的驱动使金属模沿上下方向移动，用不锈钢的主金属模3和不锈钢的后端预成形金属模4进行前后端预成形和展宽压轧。由于金属模上下方向移动时间是几秒钟，因而不会妨害生产。
图4是表示本发明第1实施例的精整压机主要部分断面图，图5是表示它的平面图。如图4、图5所示，金属模1～4安装在金属模滑块21上。图4所示的例子是表示把金属模1、2、3、4沿上下方向装成四段的例子。S是扁钢坯、L是轧制材料输送水平面。
将金属模左右调整到同一水平面后，成对地加以使用。也即，用金属模位移液压缸16，使金属模滑块21上下移动，选择所要用的金属模，将其调整到输送水平面L上。
在交换金属模时，把金属滑块21和金属模1～4成一体地向上吊起、卸下，此后，将新的金属模与金属模滑块组成组件并安装上。把卸下的金属模如图6所示地移送到别的地方，进行金属模的修改研磨加工。这时，由于金属模1～4损伤的程度是各不相同的，因此修改研磨量就不一样，所以如图4所示那样，金属模的厚度也就不一样。
为了根据板的宽度来调整金属模，设置着宽度调整装置。也即，使固定在地基上的马达M驱动，由此使丝杠10回转，从而通过调节座20使滑块21前后移动就能调整金属间的间隔。
用马达(图中未示)使曲轴13回转，通过连杆14使本体机座11、丝杠10、滑块21和金属模1～4成一体地前后运动就能进行精整压轧作业(展宽压轧、有限展宽压轧)。这时，由曲轴的位置调整来进行展宽压轧量的调整。
如图5所示，在精整压机上配设着激光发射器61和激光接受器62，并使激光6沿着金属模纵向方向平行通过。在把修改研磨后的金属模1～4与金属模滑块21一起装到调节座20上之后，在发射激光的状态下，使宽度调整马达M(12)回转，借助于确认每个金属模宽度用的回转计PLG检测出金属模遮住激光的时刻。由此就能简便地求出有不同修改研磨量的金属模的基准面，而且能以此为基准地根据板的宽度来调整金属模的位置。
实施例2图6所示的精整压机30在金属模滑块21上安装着金属模1.…。在金属模交换时，由金属模交换装置把金属模和滑块21一起向上方拔出。金属模交换装置由安装在精整压机30上面的、从精整压机的横向伸出而设置的桁架40；敷设在桁架40上的轨道41；在轨道41上行进的交换台车42；设置在交换台车42上的吊起装置43；把地上台车51上的滑块21吊起、放到交换台车42上的搬运装置50构成。使交换台车42在轨道41上移动，把搬运装置50上的经研磨后的调节好的金属模由搬运装置50搬到交换台车42上。交换台车42回归到精整压机的上方，把金属模滑块落入精整压机装置本体30中，并进行定位调节。
使载放着从压机中拔出的使用过的金属模的、在生产线上的交换台车42进而沿宽度方向移动，使地上台车移动到搬运装置50的下边，并使搬运装置50在悬吊着使用过的金属模的状态下降到地上台车51上。
接受了使用过的金属模的地上台车51，通过位移，把接着要放到交换台车42上的金属模调节到搬运装置50的正下方、并将其吊起，然后使交换台车42位移，就能在交换台车42上对下一个金属模进行调节定位。
计算机的结构做成只要具有能把精整压机装置本体上的使用过的金属模下降到地面上，而且具有能把地面上经研磨后的金属模在精整压机装置本体上的金属模交换装置上进行定位调节的机能就可以，而结构就不必受上述实施例的局限。
本发明在轧制不锈钢时能减轻边缘线状裂纹，在轧制普通钢时能解决歪斜进入的问题。此外，即使在连续轧制等工艺中，也不用交替地交换金属模就能迅速地展宽压轧不锈钢和普通钢。
而且能减轻操作人员的工作量，能安全地进行金属模交换。即使在少数人运转的轧制生产线上也能进行使用较多的金属模的多次金属模交换。
还由于能自动地进行金属模的宽度调整，因而用较短的时间就能安全地测定左右金属模的间隔。又由于能由生产线中心计量室、能精度较好地检测左右各个位置，因而能起到提高钢板宽度精度的作用，还能防止钢板的横向弯曲变形。
权利要求
1.一种精整压机，它是对热轧特性不同的两种以上钢的扁钢坯进行展宽压轧的，其特征在于至少在其上重叠地配置多对压轧用的主金属模，这些金属模的轧孔形状是做成两种以上的。
2.如权利要求1所述的精整压机，其特征在于上述主金属模的轧孔形状是做成能将扁钢坯棱角线部分压下的和将扁钢坯侧面形成凹状的形状。
3.一种金属模交换的方法，其特征在于交换权利要求1记载的精整压机的金属模时，是把金属模构成各个叠积的金属模组件，从精整压机上方拔出，把研磨后的金属模汇总成叠积的金属模组件，并进行交换。
4.一种金属模交换的装置，它是用在精整压机中的，其特征在于它是由从精整压机的上方向侧边伸出的桁架和设置在这桁架上，把叠积金属模组件吊起，在上述桁架上横向行进的吊起装置构成的。
5.一种精整压机的金属模间隔测量方法，其特征在于它是在更换精整压机的金属模时，用激光在生产线上自动地测量左右金属模间的间隔的。
全文摘要
一种精整压机，可对特性不同的两种以上热轧扁钢坯展宽压轧，至少在其上重叠配置多对压轧用主金属模，其轧孔形状做成两种以上。该金属模交换方法，是把金属模构成各个叠积的金属模组件，从精整压机上方拨出，把研磨后的金属模汇总成叠积的金属模组件并进行交换。该金属模交换装置，是由从精整压机的上方侧向伸出的桁架，和设在桁架上吊起金属模组件以横向行进的吊起装置构成的。在更换金属模时，用激光在生产线上自动测量左右金属模间的间隔。
文档编号B21J1/04GK1102363SQ94108849
公开日1995年5月10日 申请日期1994年6月7日 优先权日1993年6月7日
发明者石川孝, 弓手崇生, 桂重史, 武智敏贞 申请人:川崎制铁株式会社