[发明专利]辊轧用辊的在线龟裂检测装置及其方法、辊轧用辊

说明书

本发明提供在线特定辊轧用辊躯干部表面的龟裂的产生以及龟裂的进展的龟裂检测装置及具备该龟裂检测功能的辊轧用辊，而不在辊轧用辊连续地配置多个传感器，不对辊轧装置、辊轧用辊进行大幅度的改造。组装于辊轧装置的辊轧用辊的在线龟裂检测装置的特征在于，上述辊轧用辊具有躯干部以及从上述躯干部的两端一体地延伸出的轴部，辊轧用辊的龟裂检测装置具备：上述辊轧用辊，其在上述轴部的至少一方配置有检测在上述躯干部表面产生的弹性波的AE传感器和计算由上述AE传感器检测出的弹性波的特征量的运算部；以及辨别部，其根据上述特征量辨别在上述躯干部表面产生的龟裂带来的弹性波。

技术领域

本发明涉及通过配置于辊轧用辊的传感器检测存在于辊轧用辊的表面、表面正下方的龟裂缺陷的技术。特别是，涉及在通过辊轧装置使辊轧用辊旋转而对钢板进行辊轧的期间，即在辊轧工序中，通过配置于辊轧用辊的传感器在线检测在辊轧用辊的表面、表面正下方产生并进展的龟裂的龟裂检测装置以及具有龟裂检测功能的辊轧用辊。

背景技术

在钢板热轧的领域，开发了使用超声波探伤仪、涡流探伤仪、声发射(以下，为AE)传感器等的传感器检测存在于辊轧用辊的躯干部表面以及/或者躯干部表面正下方(以下，为躯干部表面)的龟裂缺陷的技术。

对要求检测龟裂缺陷的技术的背景进行说明。在钢板热轧工序中，由加热炉对通过连续铸造等而制造出的厚度数十毫米～300mm左右的预制板进行加热，并通过粗轧机、精轧机进行辊轧而成型为厚度1mm左右～数毫米的钢板。精轧机通常将5～7台四联式轧机串联且连续地配置，广泛使用7台精轧机。在5～7台四联式或六联式轧机的情况下，将第1～第4台称为前段台，将第5～第7台称为后段台。

为了对钢板进行辊轧而在轧机中使用了多个上下一对的辊轧用辊。该辊轧用辊被要求具备能够克服辊轧负载的挠曲的强韧性，并且相对于磨损、表面粗糙、热龟裂等的抵抗性，一直以来，使用球墨铸铁、高碳镍铬耐磨铸铁、铸钢、锻钢等的单体的辊轧用辊、通过金属结合将由耐磨损性、耐表面粗糙性优越的高速钢合金、格伦铸铁、高铬铸铁构成的外层与由强韧性优越的球墨铸铁、锻钢构成的内层一体化而成的复合构造的辊轧用辊。

在精轧中，主要使用上述复合构造的辊轧用辊，但存在产生钢板薄板在辊轧台之间因各种原因而成为两张重叠并保持原样被辊轧用辊辊轧的、所谓被称为绞入的辊轧事故的情况，辊轧台越靠后段，遭遇绞入事故的概率越高。因此，精轧机后段用的辊轧用辊与前段用的辊相比被要求具有优秀的耐冲击性。若产生绞入事故，成为两张重叠而使外观的厚度变厚的钢板导入轧机，则在钢板与辊轧用辊之间产生局部过大的接触压力，从而产生钢板的一部分熔敷于辊躯干部的表面的所谓烧结。

若在存在烧结的状态下将辊轧用辊使用于辊轧，则会从回冲辊、钢板继续承受过大的接触压力，从而龟裂向辊内部的进展急剧加速。在龟裂在辊内部显著进展的情况下，辊躯干部的一部分剥落破坏。若引起剥落破坏，则为了轧机的修复作业，会使轧机的运转长期中断，因此产生生产上的损失成本。为了防止辊轧用辊的剥落破坏，需要在线切实地检测辊躯干部表面的龟裂的产生与进展。

以往，作为检测在辊轧用辊产生的龟裂的方法，例如公开接下来的现有技术。

在专利文献1中，记载了一种轧机套筒辊的裂缝检测方法，其特征在于，在轧机套筒辊的表面端部安装磁传感器，对该磁传感器施加1.5kHz～2.5kHz的频率，并对来自磁传感器的输出信号进行处理来检测辊轧中的辊轴向的裂缝。然而，在专利文献1的裂缝检测方法中，由于将磁传感器安装于表面端部，因此难以检测在辊表面整个区域产生的裂缝，若想要检测在辊表面整个区域产生的裂缝，则需要将磁传感器沿着辊轴向连续地安装为多个，从而装置结构变得复杂。另外，磁传感器需要经由板簧等的缓冲材料安装于在辊轴承座设置的支承臂，从而辊轧设备结构变得复杂。