[发明专利]带材轧机

说明书

本发明涉及一种带有有时直接支承在支撑辊上的或通过中间辊支承在支撑辊上的、特别是可沿轴向彼此反向移动的工作辊的轧机。

在轧制技术中，一方面逐渐出现了在长度、宽度和厚度上平整的且逐渐落入小公差范围内的带材。当利用已知轧机令人满意地替带材中部解决了上述平整和公差问题时，在带边附近却出现了板形异常。这是因为轧辊弹性形变由承载区向带材附近的非承载区减小。起始于带材边部的弹性形变上限加上带材局部宽展，在带材边部有一定压下量的情况下使轧带边缘过量减薄。

在这种情况下，轧辊和轧件之间的摩擦越小并且工作辊越细，带厚就越易突变。轧件越硬并且工作辊越粗，带材边部减薄就越严重。如冷轧1250mm带材时，此边部减薄区可能包括15-40mm宽的带边。在轧辊和轧件之间的摩擦恶化的情况下，如因粗轧而出现在串列轧机终轧机架中的那种情况下，边部减薄区可能扩展到离带边大于40mm远的地方。因此，通常通过剪边除去一部分厚度不均的带材边部。这种剪边与另一加工步骤并据此与相应的费用及附加切废量相关联。

DE3038865C1公开了一种带有可沿轴向彼此反向移动的工作辊对、中间辊、支撑辊的轧机，而且还可利用此轧机在没有附加投资的情况下减小带边压下。在这里，各可移动的轧辊至少在局部辊身长度上具有不同于与轴平行直线的弯曲轮廓，此弯曲轮廓最好沿整个辊身长度伸展，其中工作辊对的两个轧辊辊形只在确定的轧辊轴向位置上无缝隙地互补。这样就可以通过具有弯曲轮廓的轧辊的小位移来调整辊缝形状及带材横截面形状并同时减小带边压下以防止边部过量减薄。但是只在加工整条带材时才能实现对带边的影响。

在另一种已知的用于避免带边减薄并降低与此有关的切废量的解决方案中，提出了一种带有两个在辊一端呈锥形缩径的工作辊的轧机，其中，一个辊与另一个转180度的辊配合。如此使工作辊对定位，即轧带边缘位于锥形辊端区内。通常由于轧辊压扁在承载辊面段和靠近带材的未承载段之间变化而造成了带边减薄，与此相比，由于辊缝因辊呈锥形而在带材边部张大，所以对带边的压下量有所减少。但此方法有下述缺点，即在绝对常见的简单的带材运行过程中造成带材裂纹。造成裂纹的原因是，未跟踪轧辊，而在带材运行侧出现明显的最小压下量和高张力。

因此，另一方面，通常对轧制生产单位来说，随减小边缘减薄而出现的剪边报废量下降不那么重要，而通过避免带材裂纹，从而提高工作可靠性则更为重要。根据经验可以通过长的、根据情况略呈浪形的、无张力的带边来避免带材裂纹。然而，通常只能通过影响平坦度的调整装置如轧辊移动装置、弯辊装置或热凸度调整装置不充分地使仅限于紧靠带边区的带材超常延伸。但用细工作辊轧制是例外，在小辊径轧制中确实可以控制带边部的平坦度，可是带材中部没有受到足够的影响。

因此，上述已知措施还无法完全满足对带材边部在板形精度和平坦度方面变得严格的要求，同时也不能完全避免带材裂纹。

本发明的任务在于提供一种上述类型的轧机，可以利用此轧机影响与形状精度和平坦度方面的带边几何形状并减小带边压下和边缘减薄及避免带材裂纹。

此任务的技术解决方案在于，这种具有可直接支承在支撑辊上或通过中间辊支承在支撑辊上的工作辊的轧机，特别是具有可沿轴向彼此反向移动的、其整个辊身长度为圆柱形的工作辊的轧机，其中，至少一个轧辊在辊身长度上具有不同弹性，特别是此轧辊设计成至少在局部上具有较大的压扁量，其特征在于在延伸于辊颈与轧辊表面之间的辊区内具有至少一个同心绕轧辊轴线伸展的凹槽，该凹槽是锥形的并由一个直接在辊颈中的槽底和在带材边缘范围缺少的内部支撑构成，更靠近芯轴的槽面平行于轧辊轴线，而更靠近轧辊表面的槽面向槽底逐渐缩小。

本发明可以使比其它辊段内的压扁量和变椭量大的轧辊压扁和变椭出现在高弹性辊段内。在强性较小的辊段内，可以在相同压下量下获得较大工作辊有效半径，从而与相邻的带材区域相比，属于此辊段的带材区域具有较长的终轧长度。同时可以独立加工带边。因为可如此地改变轧辊在带材边部的压扁量，使对带边平坦度的间接调节得以实现。

在全实心轧辊的情况下，在带边的轧辊压扁由于受到待轧带材附近的未承载辊面的“遥控”(Matratzen效应)是极小的，并据此边部的局部辊径和与此有关的边缘压下是极大的，此时可以利用本发明的轧辊在带边获得较大的轧辊压扁，这使带厚沿宽度方向变得均匀。