[发明专利]平整轧制张力放大方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢平整领域，尤其涉及一种平整轧制张力放大方法及装置。

背景技术

常规平整机组出口张紧辊采用二辊式张紧形式如图1所示，张力放大系数较小，一般情况下放大系数为2倍，即张力T4/T5比值应该小于2。在实际生产中，卷取张力T5根据卷取机质量要求而设定，而机组出口张力即第一张紧辊入口张力T4是根据如下经验公式进行设定：机组出口张力≤卷取张力×2。

对于二辊式张紧辊而言，满足欧拉公式：

T4=T5*e?(μθ)

其中：T4为机组出口张力；

      T5为卷取张力；

      μ为带钢与张紧辊之间的摩擦系数；

      θ为带钢在张紧辊上的包角；

e=2.71812…是一个常数。

从上式可以看出，二辊式张紧辊的张力放大系数为e?(μθ)。由于张紧辊包角是一定的，所以张力放大系数主要与带钢和张紧辊之间的摩擦系数有关。决定此摩擦系数的因素包括带钢表面粗糙度和张紧辊表面粗糙度，其中，前者决定于用户的要求，唯一可以改变的条件只有张紧辊表面粗糙度。目前，平整机组张紧辊辊面粗糙度约为1.0~3.0umRa, 增加张紧辊的表面粗糙度虽有助于提高张力放大系数，但同时由于粗糙度的增加导致易于粘结异物，出现凹坑或异物压入等缺陷，所以这种方法是不可取的。

随着平整机组产品开发的不断深入，对于一些特殊产品要求，如薄规格家电产品，为了提高板形及表面质量，工艺设计上要求机架出口采用大张力进行生产，这种要求会导致出口张紧辊的张力放大系数超过2倍，现有结构无法达到，主要原因是卷取张力根据产品质量要求设定后，出口二辊式张紧辊张力放大系数较小，导致出口张力无法提高。

现有的改进方法是采用四辊式张紧辊替换二辊式张紧辊，四辊式张紧辊进行张力隔断的情况下可以提高张力的放大系数。中国专利200510027400.2一次冷轧家电带钢表面质量和条纹控制技术公开的平整机出口张力设定的参数，机组出口张力达到35～48kg/mm²，有效提高产品表面质量，此时张力放大系数T4/T5可达6倍以上。

但对于现有的产线而言，在薄规格家电产品等的生产过程中，为保证生产的顺利进行，同时要求产品具有良好的表面质量，需要提高机架出口张力。由于受二辊式张紧辊张力放大系数的制约，导致机架出口张力无法达到设定值，影响了产品表面质量。而如果将二辊式张紧辊改为四辊式张紧辊，则设备改动比较大，在实际中是不现实的。另外，四辊式张力辊占地、投资大，维护费用高，穿带困难等问题，尤其是在离线平整机组使用较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种平整轧制张力放大方法及装置，通过在张紧操作时利用压辊对带钢增加压力，提高张紧力的放大系数以满足新产品对提高板形及表面质量的需求。

本发明是这样实现的：一种平整轧制张力放大方法，当带钢穿过二辊式张紧辊进行张紧工作时，上压辊和下压辊始终以一定压力靠压在带钢上。

所述上压辊和下压辊靠压在带钢上的压紧力P不超过最大允许压紧力                                                ，

            (1)

其中：为张力辊出口张力

      为张力辊入口张力

为包角处带钢与张紧辊表面的摩擦系数；

  为包角为时二辊式张紧辊原有的张力放大系数；

  为带钢速度；

  为带钢在弹塑弯曲时所引起的张力损失值，其值可按公式2确定：

              (2)

其中：为弹塑性分界区域的带钢厚度；

      为带钢弹性模量；

      为带钢屈服极限；

      为张紧辊直径(m)；

      根据经验取值；

      为带钢未变形时的正常厚度；

为带钢宽度。

所述上压辊和下压辊靠压在带钢上的压紧力P不小于最小允许压紧力，

                (3)

其中：为张力辊出口张力

      为张力辊入口张力

为包角处带钢与张紧辊表面的摩擦系数；

  为包角为时二辊式张紧辊原有的张力放大系数；

  为带钢速度；

  为带钢在弹塑弯曲时所引起的张力损失值，其值可按公式2确定：