[发明专利]待轧钢坯大刚度导向的方法和装置

说明书

本发明与把待轧钢坯导向轧钢机以生产各种形状的钢材，诸如钢丝、钢棒和H截面钢梁的方法和装置有关。更具体地说，本发明与应用于特种钢的低温热轧、高速轧制和高负载轧制的更硬钢材的导向装置的方法有关，这就往往增加了作用在钢坯导向装置上的负荷。

以常规来说，已知各种型号的钢坯导向装置，诸如辊轮导向型或摩擦导向型。例如，如图3所示的常规轧辊导向型的导向装置具有一对辊轮保持器1，辊轮保持器具有用于引导待轧钢坯3的导向辊轮2，二导向辊轮2之间所定的辊轮间隙可根据钢坯3的尺寸分别通过驱动一活塞缸4使辊轮保持器1绕枢轴5转动而进行调正。

按目前该领域的工艺水平，辊轮导向型的钢坯导向装置基本上用于轧制圆钢、钢丝、钢条和其它型面的钢材并已有一很长历史。然而，有关导向普通待轧钢坯而作用于导向辊轮的负荷所实测数据的信息却从未公开过，故而对它从未有系统地研究，在导向待轧钢坯时，实际上也没有进行考虑，也就是说，辊轮导向型导向装置完全凭本技术领域内工程师的经验来设计和使用。

对于上述在钢坯导向设备中产生的负载可作如下结论：

在钢坯导向设备中的导辊所作用的负载下增到最大负载值F_T，该最大负载值是按照待轧钢坯截面形状、尺寸以及变形的阻力所确定的完全塑性扭矩T（理论值）反算得出的。事实上，迄今只认为负载F约为最大负载值F_T的20%到60%，所以认为能承受上述大小负载的导辊型导向设备已足够并可形成一挠曲的结构。在现存的情况下，到目前为止增加导辊型导向设备刚度的想法是不切合实际的。

只是已审查的日本实用新型No    SHO61-1929公开了导辊型钢坯导向设备的刚度，但在上述日本的实用新型及迄今所公布的任何其它文献中都未提到，在相对作用于导辊上的负载，如何确定导辊间所形成最合适辊隙增值的技术构思。

近年来，为了改进轧制钢坯和制造适合实用的高强度钢材的劳动生产率、节能、合理化流程（例如采用流程内热处理），诸如高速型和/或低温热轧型的大负载轧制技术已取得进展。在这种严格的轧制条件下，在轧制过程中不可避免地会经常发生钢坯歪斜而成轧制技术中急待解决的严重问题。

具有高的尺寸、型面形状精度和无瑕疵表面的优质钢材是当今用户严格所要求的。虽然为了使轧钢机造得更坚固已对它进行了改进，因此显著地提高了钢材的质量，然而导辊型导向装置几乎未取得进展，仍旧会遇到钢坯的轧制故障，发生尺寸的不连贯的缺点以及诸如所获得最终产品表面瑕疵的毛病。

这些缺点是由具有相对挠性结构的导辊型导向装置的低的刚度所引起的，这被认为钢坯在压力下通过导向装置时引起钢坯歪斜的原因。因为图3所示的导向装置是由上述挠性结构形成的，当待轧的钢坯3如图4所示箝在导辊2之间时，待轧钢坯3即发生歪斜。

本发明的目的是提供一钢坯大刚度导向方法以及能防止待轧的钢坯在导向装置的导向件之间形成的辊隙中发生歪斜，相对于作用在钢坯上的负载变化，通过减小导向件之间辊隙的增值以便排除引起可能的轧制故障、尺寸的不连续以及所获得最终制成品诸如圆钢和型钢的表面瑕疵。

本发明另一目的是提供一更能改进生产优质钢材的钢坯轧制技术的钢坯导向方法。

为了达到上述的目的，根据本发明，提供一种通过使用位于轧制机架之间的导向装置引导一待轧钢坯的方法，该方法包括按下式确定钢坯与导向件的接触部分上导向件的刚度（K）：

K＝F_max/S_max

式中，F_max代表作用在导向件上的最大负载，而S_max代表确定接触部分之间辊隙增值范围之内的最大允许值。

F_max的条件如下

F_max＝mXFT， 1.0≤m≤2.0

＝mXT/L

其中，FT是作用在导向件上述接触部分上的负载，当钢坯导入导向件之间时，由所产生的扭矩推导出负载。T是根据待轧钢坯的型面和尺寸以及轧制温度所定出完全塑性扭矩的理论值，而L是由钢坯所接触导向件的接触部分之间距离提供的力矩臂。

在F_max条件下，则S_max的条件如下

S_max＝n×δ1 0.2≤n≤0.8

式中，δ₁是待轧钢坯恰在接触部分之间所限定的辊隙中完全倾斜到90°之前，接触部分之间辊隙的增值。