[发明专利]一种轧辊及带钢边部板型缺陷控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速钢轧辊轧制带钢的方法，特别是涉及热轧带钢的边部板型缺陷控制方法。

背景技术

热轧带钢，一般是指带钢温度在1300～820℃之间进行的轧制加工。根据图1，带钢在上下工作辊之间，利用上下轧辊的辊缝对带钢进行压力加工。由于在轧制过程中，带钢与轧辊之间存在一定的摩擦，导致轧辊在轧制一定带钢后会产生轧辊的磨损。同时根据产品用户的要求，热轧的轧制品种及规格存在一定的范围，根据轧线的不同，各条热轧线均有一定的轧制范围，例如2050轧机的轧制范围为宽度1900～600mm、1880热轧的轧制范围为宽度1700～600mm、1580热轧的轧制范围为宽度1450～600mm。由于用户的不同要求，对于热轧的轧制计划单元均有一定的要求，为此对于轧制计划中的宽度有一定的限制，例如以下对于宽度在轧制计划中控制的要求：

1、为确保热轧产品质量及操作稳定，带钢宽度跳跃不宜过于频繁。

2、烫辊材的宽度跳跃原则上由窄到宽，主体材宽度跳跃原则上由宽到窄，在考虑带钢厚度跳跃的前提下，相邻两块带钢的最大宽度跳跃值为300mm。

3、在宽度反跳时，前面窄带钢的计算长度必须＜10km(烫辊材部分的窄带钢除外)，带钢宽度跳跃值最大为200mm。

带钢的边部板型缺陷一般是指在带钢边部100mm左右所发生的质量缺陷，一般较为常见的有浪形、凸度、楔形度及局部高点等带钢边部质量缺陷，其中对于冷轧用料对该类缺陷的要求较严，当断面的边部反翘＞20μ、局部高点＞30μ或楔形度＞30μ，在下一道工序(如一般为冷轧及热轧的产品用户)生产时可能影响最终的产品质量，如图2所示。

同时对于某些有特殊用途的热轧带钢还需对带钢的断面是否光滑进行检查，当局部高点＞30μ或楔形度＞30μ会对最终用户的使用造成一定的影响，如图3所示。

该类缺陷的产生受外部各类因素的影响较大，从热轧角度出发，在轧制过程中，由于导致带钢发生塑性变形的最主要工具是轧辊，故如何提高轧辊的辊型显得较为重要，目前在一个完整的轧制计划结束后，一般普通轧辊的磨损达0.2mm左右，采用高速钢轧辊时，一般轧制2000吨带钢的磨损量也要0.03-0.05mm，而目前一般采用高速钢轧辊时的轧制量控制在15000吨左右。

图4所示是典型轧制计划中带钢宽度和轧制次数分布情况。该图为取至现场实际轧制时的宽度情况，从该图中可以发现，在一个轧制计划单元中，带钢的宽度范围内轧辊在轧制过程中的实际磨损，见图5所示。

造成以上的磨损原因主要是工作辊在与带钢的接触摩擦中产生了磨损。由于轧辊轴向的接触状态不一样，在带钢宽度范围内，辊间接触压力大，轧辊辊面粗糙，尤其是与带钢边部接触处的辊面更粗糙。这些因素综合作用，使得工作辊中部(带钢宽度范围内)磨损严重并且轴向磨损不均匀，出现了类似的“猫耳”形磨损辊型，如图5所示。

通过以上对一个轧制计划的分析，可以发现，当多个轧制计划采用同一套轧辊轧制时，所面临的问题，为此从目前国内外的热轧机组来看，一般都在对所使用的轧辊材质进行优化。

图6涉及高速钢轧辊的连续轧制，引起了热轧带钢的边部板型缺陷，主要是由于前一个轧制计划结束后轧辊的异常磨损导致后一个轧制计划在轧制宽度反跳时，造成的。

申请号为99241702.3的中国实用新型专利中公开了一种具有自润滑、耐磨功能的表面涂层轧辊。轧辊由轧辊本体及厚度为0.3～1mm的自润滑、耐磨损复合涂层构成，涂层材料采用SiC-Ni-PbO-Mo-Co系粉末及粘合剂，经喷涂牢固地涂覆于轧辊工作面上，轧辊工作时，由于自润滑的作用，能够大幅度降低轧制能耗及辊耗，提高生产率及产品表面质量。

在申请号为200420029585.1的中国实用新型专利中公开了一种改进的轧辊冷却、辊缝润滑装置，用于解决现有装置所存在的润滑油膜不均匀、容易混入残留冷却水等使用缺陷。构成中有位于辊缝入口处的上、下切水板，排布于上、下切水板上、下方的冷却集管，排布于上、下切水板处的润滑集管，改进为，将润滑集管排布于上切水板的上方和下切水板的下方。该实用新型可使润滑集管喷射至辊面上的不均匀润滑油能够经过上、下切水板刮平处理，从而形成均匀的油膜；可使润滑集管远离辊缝间的高温轧件，消除高温烘烤引发的喷油嘴结垢堵塞现象；可显著改进提高辊缝的润滑效果，进而提高轧件、尤其是板、带轧件的表面质量，增强轧辊使用寿命；适宜在轧机、尤其是板、带热轧中的精轧机上安装使用。

现有技术的热轧轧辊轧制带钢的过程如下：

1)轧辊磨削后备辊上机；