[发明专利]用于轧辊研磨的方法以及装置

说明书

相关申请

本申请根据35 USC 119(e)要求了2009年5月19日提交的美国临时申请号61/179,518的权益，将其通过引用以其全文结合在此。

背景技术

轧制是指一种制造过程，其中使一种材料，例如一种金属通过至少一对辊。在金属片材的表面最终处理中所使用的轧辊总体上是大(例如，长7英尺、直径2英尺)的金属轧辊，这些金属轧辊可以是由锻钢、难以研磨的高速钢、或具有不同的Cr水平的ICDP钢制成的。这些辊的制造经常包括一个圆柱形的研磨过程，称为(轧)辊研磨，其中一个粘结的研磨轮在一个专用的轧辊研磨机上来回地横过该轧辊的表面以研磨该辊的表面并且使其光滑。

轧辊研磨过程提出的一些挑战涉及到该辊的表面光洁度。例如，不稳定的研磨系统可以引起在该研磨轮与该工件之间的振动幅值随着时间而增加。这导致了一连串的波纹(这些波纹是在一个称为再生的或自激发的震颤过程中沿着该研磨轮与该工件这两者的表面发展并且建立的)并且与研磨之后在轧辊的表面中的瑕疵(称为“震颤标记”)相关。这些震颤标记，连同其他研磨图案、进给线、随机的标记、凹痕、以及在该研磨过程中在该辊表面上产生的其他类型的瑕疵被转移到正在被该辊加工的金属片材上，从而折损了最终产品的品质。

在轧辊研磨过程中的其他挑战涉及到在该研磨过程中除去粘结剂材料以及累积的磨损的磨料颗粒。在许多轧辊研磨操作中，例如当由于用完而安装一个新的轮并且在该第一次运行之前开放(opening)该轮的表面时总体上进行修整。此外，该轮可以在轮的几趟之后使用在该研磨区之外的一个静态修整工具进行再修整。由于该研磨轮必须离开该研磨区以进行修整，所以该轧辊研磨被中断，从而增加了生产一个光洁的辊所要求的总时间。

发明内容

因此对于使轧辊的表面上的震颤标记以及的其他瑕疵的形成最小化或将其减少的技术以及设备存在一种需要。对于增加生产率和/或降低与轧辊的生产有关的生产成本的轧辊研磨方法以及系统也存在一种需要。

本发明的一个方面涉及一种用于轧辊研磨的方法，该方法使用了一种可渗透的研磨轮。

在一个实施方案中，一种用于对轧辊进行研磨的方法包括将一个研磨轮安装到一个轧辊研磨机上，该轮包括：由一种纤维粒子的基质限定的、按体积计约55％至约80％的互连的孔隙率，这些纤维粒子具有的长度与直径的长径比是至少4∶1，优选5∶1，以及对于研磨有效量的磨料颗粒和粘结剂，并且该轮具有的空气渗透性是以cc空气/秒/英寸水来测量为该磨料颗粒截面宽度的至少0.44倍；b)使该研磨轮与一个具有圆柱表面的旋转的轧辊接触；c)使该轮横过该轧辊的表面，保持该轮与该轧辊的表面持续接触；并且d)研磨该轧辊的表面。在该轮中存在的纤维粒子可以是磨料颗粒、填充剂、它们的组合、或它们的团聚体。这种互连的孔隙率提供了一种开放的通道结构，从而允许流体(例如，研磨冷却剂)或碎片在研磨过程中穿过该磨料物品而通过。

在另一个实施方案中，一种用于对轧辊进行研磨的方法包括：a)将一个研磨轮安装到一个轧辊研磨机上，该轮具有的以cc空气/秒/英寸水测量的空气渗透性是该磨料颗粒的截面宽度的至少0.44倍；b)使该轮与一个具有圆柱表面的旋转的轧辊接触；c)使该轮横过该轧辊的表面，同时保持该轮与该轧辊的表面持续接触；并且d)研磨该轧辊的表面。在具体实例中，该研磨轮包括：(i)在该研磨轮固化之前，一种纤维粒子的基质，这些纤维粒子具有的长度与直径的长径比是至少4∶1，优选5∶1；(ii)该研磨轮固化之后，按体积计约55％至约80％的互连的孔隙率，该互连的孔隙率是由该纤维粒子基质限定的；以及(iii)对研磨有效量的磨料颗粒和粘结剂。在该轮中存在的这种互连的孔隙率提供了一种开放的通道结构，从而允许流体或碎片在研磨过程中穿过该磨料物品而通过。该纤维粒子基质是至少一个结构化的填充剂的层，该结构化的填充剂选自下组，该组由以下各项组成：玻璃垫、有机垫、陶瓷纤维垫、以及它们的组合。