专利名称：一种新型低销耗乳化液隔离方法及装置的制作方法
一种新型低销耗乳化液隔离方法及装置技术领域
本发明属于冷轧技术领域，具体涉及一种减少冷轧带钢表面乳化液残留，并降低 消耗的冷轧生产工艺及装置，应用于各种冷轧机组。
背景技术：
在冷轧机组生产过程中，需要对轧制过程进行润滑、使轧辊保持冷却以及其他原 因会使用大量的乳化液，而在成品带钢表面要避免产生乳化液残留，所以目前冷轧生产中 通常的做法是在轧机内出口侧设置一定的遮挡并配合大流量压缩空气对成品带钢表面进 行吹扫。所谓的遮挡通常是在带钢上部形成针对乳化液的封闭保护，减少乳化液溅落到带 钢表面，一般都是利用轧机内部成品带钢上方的防缠导板兼顾遮挡乳化液的作用。防缠导 板沿轧制方向的一端可以和轧机内其他遮挡板可组合形成有效的封闭，阻挡乳化液飞溅到 带钢方向；而另一端是与旋转的工作辊连接，这个连接位置是目前乳化液封堵的薄弱点，乳 化液可以通过防缠导板和工作辊间的间隙到达出口带钢表面，导致带钢表面乳化液残留严 重。因此为了消除残留乳化液通常就要配以大流量的压缩空气进行吹扫，耗能十分严重。并 且采用压缩空气吹扫的方法来清除轧带钢表面的乳化液残留也比较困难，成品带钢很难达 到产品质量要求。
为解决上述问题，有些防缠导板会在与工作辊接触位置增加橡胶刮板，橡胶刮板 与工作辊形成接触密封阻挡乳化液流过，但这样需要经常更换橡胶板也会由于摩擦而大大 增加辊耗，并且工作辊表面粗糙度也会因摩擦而损失较快，不能都达到生成工艺要求从而 加快了换辊周期，增加轧辊磨削频率。也有的防缠导板在与工作辊接近位置增加空气吹扫， 利用压缩空气阻挡乳化液流过，封堵防缠导板与工作辊的间隙，这样会消耗更多的压缩空 气耗能严重，并且效果也不理想。冷轧机组生产过程中的乳化液残留问题始终困扰现代冷 轧生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对冷轧机组中防缠导板与工作辊之间间隙处乳化 液封堵的技术难题，提供一种新型低销耗乳化液隔离方法及装置，能够在防缠导板与工作 辊之间的连接处形成有效且低消耗的密封，避免乳化液通过工作辊与防缠导板之间的间隙 流动到成品带钢表面而造成的带钢表面乳化液残留。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为新型低销耗乳化液隔离方法，在冷轧轧机出口处带钢上方的防缠导板上表面靠近工作 辊的一端设置乳化液隔离装置；利用乳化液隔离装置在上工作辊与防缠导板之间建立接触 密封隔离或间隙隔离，阻止乳化液进入成品带钢区域；所述的乳化液隔离装置主要包括挡 水板、驱动装置、活动支架和柔性刮板，活动支架一端活动连接于防缠导板上并能绕连接轴 旋转运动；活动支架另一端靠近上工作辊的出口侧上半部分且设置柔性刮板，柔性刮板能够随固定支架运动而与上工作辊接触或分离；驱动装置连接防缠导板和活动支架，并能够 驱动活动支架旋转运动；驱动装置内置位置传感装置；挡水板位于防缠导板下端并靠近上 工作辊，挡水板两侧设有排水孔，且沿挡水板宽度方向两排水孔间距大于带钢宽度。
按上述技术方案，所述柔性刮板为橡胶刮板。
按上述技术方案，所述的防缠导板上方设置有遮挡板，遮挡板与防缠导板形成遮 挡配合。
按上述技术方案，所述位置传感装置设定为实时检测刮板与上工作辊的距离；在 轧制过程中，根据轧制速度的不同通过驱动装置精确控制柔性刮板与上工作辊间的间隙值 的大小；当冷轧轧机低速运行时柔性刮板与工作辊接触形成接触密封隔离，当轧制速度升 到速度设定值时使柔性刮板与上工作辊间形成间隙，通过间隙的流量由间隙值大小控制； 由于上工作辊的旋转方向与乳化液流动方向相反，通过间隙的小流量的乳化液吸附在工作 辊表面；吸附的乳化液克服重力作用而随工作辊的转动而流动，从而阻止乳化液向带钢表 面流动；同时，利用工作辊的弧度以及周围挡水板和防缠导板的结构阻挡飞溅的乳化液，将 乳化液有效的封堵在防缠导板之上，使防缠导板与上工作辊相结合在带钢上方形成有效的 间隙隔离，防止乳化液溅落到带钢表面。
按上述技术方案，所述速度设定值由柔性刮板与上工作辊间的间隙值确定。
低销耗乳化液隔离装置，其特征在于设置在冷轧轧机出口处带钢上方的防缠导 板上表面靠近工作辊的一端；主要包括挡水板、驱动装置、活动支架和柔性刮板，活动支架 一端活动连接于防缠导板上并能绕连接轴旋转运动；活动支架另一端靠近上工作辊的出口 侧上半部分且设置柔性刮板，柔性刮板能够随固定支架运动而与上工作辊接触或分离；驱 动装置连接防缠导板和活动支架，并能够驱动活动支架旋转运动；驱动装置内置位置传感 装置；挡水板位于防缠导板下端并靠近上工作辊，挡水板两侧设有排水孔，且沿挡水板宽度 方向两排水孔间距大于带钢宽度。
按上述技术方案，所述柔性刮板为橡胶刮板。
按上述技术方案，所述的防缠导板上方设置有遮挡板，遮挡板与防缠导板形成遮 挡配合。按上述技术方案，所述位置传感装置设定为实时检测刮板与上工作辊的距离；在轧 制过程中，根据轧制速度的不同通过驱动装置精确控制柔性刮板与上工作辊间的间隙值的 大小；当冷轧轧机低速运行时柔性刮板与工作辊接触形成接触密封隔离，当轧制速度升到 速度设定值时驱动装置控制柔性刮板使刮板与上工作辊间形成间隙，通过间隙的乳化液流 量由间隙值大小控制；由于上工作辊的旋转方向与乳化液流动方向相反，通过间隙的小流 量乳化液吸附在工作辊表面；吸附的乳化液克服重力作用而随工作辊的转动而流动，从而 阻止乳化液向带钢表面流动；同时，利用工作辊的弧度以及周围挡水板和防缠导板的结构 阻挡飞溅的乳化液，将乳化液有效的封堵在防缠导板之上，使防缠导板与上工作辊相结合 在带钢上方形成有效的间隙隔离，防止乳化液溅落到带钢表面。
按上述技术方案，所述速度设定值由柔性刮板与上工作辊间的间隙值确定。
本装置的使用过程或本方法的过程为带钢通过上下工作辊到达出口侧变成成品 带钢，成品带钢的上部靠近工作辊位置都会设置有防缠导板。在工作辊和防缠导板之间安 装有乳化液隔离装置，封堵它们间的缝隙，使轧机辊系出口上方的工作辊和防缠导板结合 起来，共同防止乳化液从上部空间飞溅到成品带钢表面。乳化液隔离装置能够精确控制其刮板与工作辊之间的间隙值，在机组穿带后速度较低阶段，橡胶刮板与工作辊接触形成密 封，阻挡乳化液通过工作辊与刮板之间的缝隙；当机组轧制速度达到一定值时，乳化液隔离 装置通过驱动装置控制活动支架，使安装在活动支架上的刮板能够与工作辊保持一个精确 的间隙，这样流到此处的乳化液大部分将沿活动支架的上表面流走，只有少量的乳化液通 过刮板与工作辊间分缝隙向下流动，并且通过驱动装置调节刮板与工作辊的间隙控制这部 分乳化液的流量。乳化液隔离装置的刮板位于靠近工作辊出口侧的上半部分表面，依靠工 作辊和防缠导板的结构使乳化液不能够从缝隙处直接飞溅到成品带钢表面，飞溅起来的乳 化液会被周围设备遮挡，并流向挡水板，只有当乳化液吸附于工作辊表面向下流动时才能 够绕开防缠导板和挡水板流向带钢表面。但由于轧机工作时工作辊的转动的方向在此处正 好与乳化液受重力流动方向相反，而且乳化液的流量也受到了控制，所以工作辊达到一定 的旋转速度后便可以有效的影响它表面的乳化液沿着其旋转方向运动，从而实现乳化液的 封堵。将工作辊和防缠导板结合成有效的乳化液隔离层，阻止乳化液从带钢上部的空间飞 溅和滴落到带钢表面，提高成品带钢表面质量，减少压缩空气吹扫系统的负担和消耗，并且 减少接触密封状态的时间，降低轧辊表面粗糙度下降速度和轧辊磨削消耗。
本装置和方法有较强的通用性，可布置于冷轧机内的防缠导板上，可广泛应用于 各类冷轧机组。
图1 :根据本发明实施的新型低耗乳化液隔离装置结构示意图；各图中附图标记说明1、中间辊或支持辊；2、上工作辊；3、带钢；4、下工作辊；5、挡 水板；6、防缠导板；7、机架；8、液压缸；9、遮挡板；10、驱动装置；11、活动支架；12、柔性刮 板
具体实施例方式以下结合实施实例及附图1对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
参见图1 :按本发明实施的新型低销耗乳化液隔离方法，在冷轧轧机出口处防缠 导板6上配置新型低销耗乳化液隔离装置，主要包括挡水板5、遮挡板9、驱动装置10、活动 支架11和刮板12。在轧机工作过程中，利用驱动装置10控制活动支架11运动，来调整安 装在活动支架11上的刮板12和上工作辊2之间的距离，并根据不同的轧制速度采取不同 的封堵策略在轧机运行速度较低时刮板12和上工作辊2接触形成密封，达到封堵乳化液 的目的；当轧机运行速度升到值一定后，驱动装置10驱动使刮板12使其与上工作辊2间形 成固定的间隙，利用轧辊的旋转以及周围设备的结构阻断乳化液流向带钢方向，减少在轧 机出口侧机架内乳化液对成品带钢表面的污染，避免残留缺陷提高带钢表面质量。
新型低销耗乳化液隔离装置结构示意图如图1所示。在上工作辊2和防缠导板6 之间布置新型低销耗乳化液隔离装置。活动支架11安装于防缠导板上并具有一定自由度， 可以通过运动调整其与上工作辊2之间的距离，也能够保证在上工作辊2直径变化后其间 距离不变，活动支架11的另一端靠近上工作辊2的出口侧上半部分；刮板12安装于活动支 架11上，采用橡胶材料制作，随固定支架11运动，可以和旋转的工作辊动态接触，也能够随 活动支架的运动而与工作辊保持一定的间隙。
驱动装置10连接防缠导板6和活动支架11，能够驱动活动支架11运动，并且驱动装置10内置位移传感装置，可以精确的控制停止位置，并利用已知参数计算刮板12和上工 作辊2之间的距离，达到对上工作辊2和刮板12间隙距离的精确控制；挡水板5位于防缠导 板6上并靠近上工作辊2的位置，相对于其他设备更加靠下，能够起到收集乳化液的作用， 在挡水板的两侧即操作侧和传动侧有开口或出水孔，可以允许乳化液从两端没有带钢的位 置流走，将汇集的乳化液导向远离带钢的位置。
所述的防缠导板6上设置用于驱动防缠导板的液压缸8，液压缸8铰接在防缠导板 6上；防缠导板6上设置遮挡板9对往上飞溅的乳化液进行阻挡，遮挡板9与防缠导板6形 成瓦当式遮挡配合结构。
在工作过程中，利用驱动装置10控制活动支架11运动，来调整刮板12和上工作 辊2之间的距离，并根据不同的轧制速度采取不同的封堵策略在冷轧轧机运行速度较低 时如穿带后的加速及爬行阶段，刮板12和上工作辊2接触形成密封，达到封堵乳化液的目 的；当冷轧轧机运行速度升到设定值后，驱动装置10驱动使刮板12使其与上工作辊2间形 成固定的间隙，利用轧辊的旋转以及周围设备的结构阻断乳化液流向带钢方向，减少在冷 轧轧机出口侧机架内乳化液对成品带钢表面的污染，避免残留缺陷提高带钢表面质量。该 装置填补了上工作辊2和防缠导板6结合处的乳化液阻隔漏洞，形成更加全面的保护。
本方法的流程如图1所示带钢3通过上工作辊2和下工作辊4到达出口侧，在出 口侧的上方有上工作辊2、防缠导板6，新型低销耗乳化液隔离装置填补了作辊2和防缠导 板6结合处的乳化液阻隔漏洞，形成更加全面的保护。
在低速轧制时驱动装置10控制活动支架11运动，使刮板12紧贴在上工作辊2的 上半部分处，乳化液便会沿着刮板12和活动支架11的上表面流到防缠导板6内，然后汇集 防缠导板6上表面积聚的乳化液向下流动并从挡水板5的两侧排出。
当轧制速度达到设定值后，驱动装置10控制活动支架11运动，使刮板12离开上 工作辊2 —定的距离，形成固定的较小间隙，间隙值取决于设备制造精度及控制精度水平， 最佳间隙值为O. 根据实际达到的最小间隙值确定模式转换时速度的设定值(接触密 封隔离和间隙隔离模式的转换)，速度设定值越小，机组处于低速阶段的时间就越短，这样 由于接触密封而形成的影响越少；此时大部分的乳化液依然安装原来的路径流走；少部分 的乳化液会通过刮板12与上工作辊2间的缝隙向下流动，吸附在工作辊辊表面，由于上工 作辊2以一定的转动速度(该转动速度按照速度曲线变化并大于前述设定速度)按照与乳化 液受重力流动的反向旋转，并且上工作辊2和刮板10之间的间隙较小，控制了此处乳化液 的总量，使上工作辊2能够有效的使吸附在其表面的乳化液随其转动方向流动，而不能够 自由地受重力影响向下流到带钢区域，形成动态的乳化液流动阻断，达到封堵乳化液的目 的。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利 范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.新型低销耗乳化液隔离方法，在冷轧轧机出口处带钢上方的防缠导板上表面靠近工作辊的一端设置乳化液隔离装置；利用乳化液隔离装置在上工作辊与防缠导板之间建立接触密封隔离或间隙隔离，阻止乳化液进入成品带钢区域；所述的乳化液隔离装置主要包括挡水板、驱动装置、活动支架和柔性刮板，活动支架一端活动连接于防缠导板上并能绕连接轴旋转运动；活动支架另一端靠近上工作辊的出口侧上半部分且设置柔性刮板，柔性刮板能够随固定支架运动而与上工作辊接触或分离；驱动装置连接防缠导板和活动支架，并能够驱动活动支架旋转运动；驱动装置内置位置传感装置；挡水板位于防缠导板下端并靠近上工作辊，挡水板两侧设有排水孔，且沿挡水板宽度方向两排水孔间距大于带钢宽度。
2.根据权利要求1所述的新型低销耗乳化液隔离方法，其特征在于所述柔性刮板为橡胶刮板。
3.根据权利要求1所述的新型低销耗乳化液隔离方法，其特征在于所述的防缠导板上方设置有遮挡板，遮挡板与防缠导板形成遮挡配合。
4.根据权利要求1-3之一所述的新型低销耗乳化液隔离方法，其特征在于所述位置传感装置设定为实时检测刮板与上工作辊的距离；在轧制过程中，根据轧制速度的不同通过驱动装置精确控制柔性刮板与上工作辊间的间隙值的大小；当冷轧轧机低速运行时柔性刮板与工作辊接触形成接触密封隔离，当轧制速度升到速度设定值时使柔性刮板与上工作辊间形成间隙，通过间隙的流量由间隙值大小控制；由于上工作辊的旋转方向与乳化液流动方向相反，通过间隙的小流量的乳化液吸附在工作辊表面；吸附的乳化液克服重力作用而随工作辊的转动而流动，从而阻止乳化液向带钢表面流动；同时，利用工作辊的弧度以及周围挡水板和防缠导板的结构阻挡飞溅的乳化液，将乳化液有效的封堵在防缠导板之上， 使防缠导板与上工作辊相结合在带钢上方形成有效的间隙隔离，防止乳化液溅落到带钢表面。
5.根据权利要求4所述的新型低销耗乳化液隔离方法，其特征在于所述速度设定值由柔性刮板与上工作辊间的间隙值确定。
6.低销耗乳化液隔离装置，其特征在于设置在冷轧轧机出口处带钢上方的防缠导板上表面靠近工作辊的一端；主要包括挡水板、驱动装置、活动支架和柔性刮板，活动支架一端活动连接于防缠导板上并能绕连接轴旋转运动；活动支架另一端靠近上工作辊的出口侧上半部分且设置柔性刮板，柔性刮板能够随固定支架运动而与上工作辊接触或分离；驱动装置连接防缠导板和活动支架，并能够驱动活动支架旋转运动；驱动装置内置位置传感装置；挡水板位于防缠导板下端并靠近上工作辊，挡水板两侧设有排水孔，且沿挡水板宽度方向两排水孔间距大于带钢宽度。
7.根据权利要求6所述的低销耗乳化液隔离装置，其特征在于所述柔性刮板为橡胶刮板。
8.根据权利要求6所述的低销耗乳化液隔离装置，其特征在于所述的防缠导板上方设置有遮挡板，遮挡板与防缠导板形成遮挡配合。
9.根据权利要求6-8之一所述的低销耗乳化液隔离装置，其特征在于所述位置传感装置设定为实时检测刮板与上工作辊的距离；在轧制过程中，根据轧制速度的不同通过驱动装置精确控制柔性刮板与上工作辊间的间隙值的大小；当冷轧轧机低速运行时柔性刮板与工作辊接触形成接触密封隔离，当轧制速度升到速度设定值时驱动装置控制柔性刮板使刮板与上工作辊间形成间隙，通过间隙的乳化液流量由间隙值大小控制；由于上工作辊的旋转方向与乳化液流动方向相反，通过间隙的小流量乳化液吸附在工作辊表面；吸附的乳化液克服重力作用而随工作辊的转动而流动，从而阻止乳化液向带钢表面流动；同时，利用工作辊的弧度以及周围挡水板和防缠导板的结构阻挡飞溅的乳化液，将乳化液有效的封堵在防缠导板之上，使防缠导板与上工作辊相结合在带钢上方形成有效的间隙隔离，防止乳化液溅落到带钢表面。
10.根据权利要求9所述的低销耗乳化液隔离装置，其特征在于所述速度设定值由柔性刮板与上工作辊间的间隙值确定。
全文摘要
本发明涉及一种新型低销耗乳化液隔离方法及装置，主要包括挡水板、驱动装置、活动支架和柔性刮板，活动支架一端活动连接于防缠导板上并能绕连接轴旋转运动；活动支架另一端靠近上工作辊的出口侧上半部分且设置柔性刮板，柔性刮板能够随固定支架运动而与上工作辊接触或分离；驱动装置连接防缠导板和活动支架，并能够驱动活动支架旋转运动；驱动装置内置位置传感装置；挡水板位于防缠导板下端且两侧设有排水孔，排水孔间距大于带钢宽度。在冷轧轧机出口处带钢上方的防缠导板上表面靠近工作辊的一端设置乳化液隔离装置；利用乳化液隔离装置在上工作辊与防缠导板之间建立接触密封隔离或间隙隔离，阻止乳化液进入成品带钢区域。
文档编号B21B27/10GK103056165SQ20131001013
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者杜建伟, 付正波, 李坤, 朱丹青 申请人:中冶南方工程技术有限公司