[发明专利]一种控制热轧钢卷内圈压痕的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法，尤其涉及一种减少热轧钢卷的内圈压痕的方法和热轧带钢的卷取控制系统。

背景技术

卷取机是热轧生产线的重要设备，用于将轧制的热轧带钢卷成钢卷。卷取机位于精轧机组后，是热连轧生产线的最后一道工序。请参见图1，卷取机主要包括辊道11、侧导板12、夹送辊13、三根助卷辊14、卷筒15、助卷辊液压缸16等主要设备。其中辊道11的主要负责将带钢由精轧机组输送至卷取机机组。侧导板12的主要作用是对中带钢。夹送辊13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。助卷辊14帮助弯曲带钢，并使带钢紧紧缠绕上卷筒15。助卷辊与卷筒之间的间隙称为助卷辊辊缝，助卷辊辊缝由助卷辊液压缸16控制。卷筒15是卷取机的核心设备，在带钢缠绕上后，对其施加前向张力，以确保卷形质量合格。

热轧钢卷内圈压痕缺陷主要有头部压印缺陷和助卷辊非周期性压痕缺陷两种。头部压印缺陷的成因如图2所示，当带钢21的头部22绕卷筒15一圈以后会出现重叠，随着带钢绕卷筒的圈数不断增加，助卷辊14会对带钢施加100-1200KN的压紧力，重叠部分每次受到碾压，都会在带钢上下表面上形成一道月牙形的头部压印，导致了钢卷内圈压痕缺陷。头部压印缺陷周期性地出现，直至助卷辊打开停止加压，头部压印缺陷才会不再出现。带有钢卷内圈压痕缺陷的产品表面质量无法满足用户的要求，所以必须切除。这样造成了很大的质量损失。

恒辊缝控制是助卷辊最常用的一种控制方式，即在带钢咬入卷筒和3个助卷辊辊缝的过程中，助卷辊的辊缝始终保持不动。助卷辊的设定辊缝在带钢头部进入以前预设定到位，带钢头部咬入后，助卷辊辊缝保持恒定不动。期间，随着带钢绕卷筒的圈数不断增加，助卷辊的实际辊缝会被带钢逐渐顶开，助卷辊液压缸的压力也会不断上升，重叠部分受到碾压便导致了钢卷内圈压痕缺陷。为解决热轧头部压印缺陷问题，各国相继开发了助卷辊踏步控制技术。简单而言，踏步控制技术就是在带钢头部绕卷筒一圈后，助卷辊抬起至一定高度，避让带钢头部的重叠部分后再压下，在整个头部的卷取的过程中，助卷辊重复抬起和压下动作，以达到减轻头部压印缺陷的目的。目前，国内外绝大多数热连轧产线均采用了助卷辊踏步控制技术.助卷辊踏步控制技术开发的目的是避开带钢头部的重叠部分，减少头部压印缺陷。以3根助卷辊中的任意一根助卷辊为例，助卷辊的踏步控制功能如下：如图3所示，纵坐标31为助卷辊辊缝，助卷辊的设定辊缝32在带钢头部进入以前预设定到位。当带钢头部咬入后，助卷辊设定辊缝32立即第一次下压54，当带钢头部绕卷筒一周重新回到该助卷辊位置以前，该助卷辊设定辊缝开始上抬56，直至达到一定高度，以避开带钢头部的重叠部分。当带钢头部第二次通过该助卷辊以后，该助卷辊辊缝第二次下压57。带钢头部绕卷筒9-11圈以后，设定辊缝32在35位置开始打开，停止加压。但实际应用证明，该技术可以有效控制厚度5mm以上带钢的头部压印缺陷，但厚度5mm以下的控制效果却不理想。这是由于液压系统的相应速度和检测滞后造成助卷辊踏步精度较差，影响了控制效果。实际辊缝如图2中的曲线33所示，可以看出，实际辊缝33始终滞后于设定辊缝32。根据对这些产线的产品实物质量确认，所有厚度5mm以下的热轧直发钢卷均存在不同程度的头部压印缺陷，且距离一般均在20-25米左右。这证明踏步控制功能在薄带钢卷取时的实际应用效果都不好。

中国发明专利“一种具有良好助卷性能的热轧薄板材卷取机”(中国发明专利号ZL200610048120.4公开号CN1903467A)公开了一种具有良好助卷性能的热轧薄板材卷取机，属板材轧制设施技术领域，用于消除现有卷取机使用中的松卷、压痕等缺陷。其技术方案是，构成中设有芯轴、助卷辊、支撑助卷辊的摆臂、以及驱动摆臂绕铰接轴摆动的液压缸，增设1～3个助卷辊，各助卷辊环绕芯轴间隔配置。该发明通过增加助卷辊数量增加助卷施压点，缩小助卷施压点之间的距离，相对减小每一助卷辊上的压力，以防止出现松卷、压痕缺陷，但是增加助卷辊的技术方案导致卷取机的结构复杂化，不能用于现有卷取机的技术改造。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制热轧钢卷内圈压痕的方法，无论恒辊缝控制系统或者踏步控制系统，都可以使用本发明的方法解决热轧钢卷内圈压痕缺陷的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：