變寬度鋼板的軋制方法
2023-06-01 18:55:16
專利名稱：變寬度鋼板的軋制方法
技術領域：
本發明涉及軋鋼技術領域，具體涉及一種變寬度鋼板的軋制方法。
背景技術：
常規的鋼板在長度方向上寬度是基本不變的，但是對於結構件而言，在很多情況下其沿長度方向寬度並不一樣，為此需要將同一寬度的板材進行剪切，使其寬度發生變化，或者採用焊接的方法將不同寬度的鋼板焊接在一起，前一種方法會降低板材的利用率，後一種會增加焊縫，如圖1所示。所以如果能在軋制過程中直接生產變寬度鋼板是非常有用的。
發明內容
針對現有變寬度鋼板加工方法的不足之處，本發明提供一種變寬度鋼板的軋制方法。
首先中厚板的軋制策略採用縱橫縱策略，如圖2(a)所示縱-橫-縱軋制策略表示坯料先進行成形軋制，然後轉鋼90度進行展寬軋制，使得W2(展寬階段目標長度)與最終產品寬度基本相等，最後轉鋼90度進行伸長軋制，直至軋件厚度與最終產品厚度相等。本發明就是利用中厚板縱橫縱的軋制策略來生產變寬度鋼板，如圖2(b)。具體步驟如下(1)首先需要確定成形階段目標階梯厚度的尺寸。如圖3，確定方法如下(1.1)計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度如圖3所示。根據體積體積不變條件L1·W1·H1＝L11·W11·H11+L12·W12·H12(1)式中，L1，W1，H1分別為成形階段軋制前的坯料長、寬、厚；L11，W11，H11分別為階梯厚度鋼板較厚部分軋件對應的坯料長、寬、厚；L12，W12，H12分別為階梯厚度鋼板較薄部分軋件對應的坯料長、寬、厚。
由於軋制過程的展寬量較小，可以近似認為W1≈W11≈W12，所以公式(1)可變形為L1·H1≈L11·H11+L12·H12(2)L11，H11和L12，H12的確定方法如下由於階梯厚度鋼板前後部分的鋼板體積分別等於成品變寬度板前後部分的體積，根據體積不變原理，有式(3)、(4)成立L11W1H11=L31W31H3L11H11=L31W31H3W1---(3)]]>L12W1H12=L32W32H3L12H12=L32W32H3W1---(4)]]>
式中，H2是成品板厚度，L31，L32是成品板不同寬度的鋼板對應的長度，W31，W32是成品板所要求的不同寬度。根據公式(3)、(4)還無法確定具體的L11，H11和L12，H12，必須結合下面分析進行最後確定。
成形軋制的作用，一般是消除板坯表面不平或由於剪斷引起的端部壓扁的影響，使得展寬軋制前獲得準確的坯料厚度。而且成形階段道次不宜過多，一般2個道次。所以影響該階段目標厚度的因素主要有以下幾條a、大可軋寬度的限制；b、鋼輥道最大開口度的限制；c、成形階段最大壓縮比不超過2.5；d、成形階段最小壓縮比不小於1.05；e、展寬階段後的轉鋼限制；f、道次壓下量不超過最大壓下量許可值；g、軋制力矩不超過最大許可軋制力矩；h、咬入角不超過最大咬入角限制；假定最大可軋寬度為Wmax，轉鋼輥道最大開口度為Wturn，最大壓縮比為Emax，最小壓縮比為Emin，坯料厚、寬、長分別為hs，ws，ls，終軋厚、寬、長分別為hf，wfmax，lfmax，wfmin，lfmin(wfmax，lfmax為較寬部分對應的寬度和長度，wfmin，lfmin為較窄部分對應的寬度和長度)，成形階段目標厚度為hts，展寬階段目標厚度為htb。
對應最大可軋寬度，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts1hts1=hslsWmax---(5)]]>對應轉鋼輥道最大開口度的限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts2hts2=hslsWturn2-ws2---(6)]]>對應最大壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts3hts3=hsEmax---(7)]]>對應最小壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最大值hts4hts4=hsEmin---(8)]]>對應展寬階段後的轉鋼限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts5htb=hswslsWturn2-wfmax2wfmax---(9)]]>
hts5=htbwfmaxws---(10)]]>另外成形階段不希望壓下量過大，道次壓下量一般不超過20mm，這樣軋制力矩、最大咬入角都不會超限。根據這個條件，可知hts6＝hs-40(11)hts6為按道次壓下量限制確定的成形階段目標厚度；則許可的最小成形階段目標厚度為hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6) (12)要求階梯板厚度H11和H12都大於等於hts，於是可以令H12＝hts(13)根據式(4)和式(13)，即可確定其對應的階梯長度L12。
而H11和對應的長度L11需要在展寬階段目標厚度確定後才能計算出來。
以上，L1，W1，H1分別為成形階段軋制前的坯料長、寬、厚；L11，W11，H11分別為階梯厚度鋼板較厚部分軋件對應的坯料長、寬、厚；L12，W12，H12分別為階梯厚度鋼板較薄部分軋件對應的坯料長、寬、厚，H3是成品板厚度，L31，L32是成品板不同寬度的鋼板對應的長度，W31，W32是成品板所要求的不同寬度，最大可軋寬度為Wmax，轉鋼輥道最大開口度為Wturn，最大壓縮比為Emax，最小壓縮比為Emin，坯料厚、寬、長分別為hs，ws，ls，終軋厚、寬、長分別為hf，Wfmax，lfmax，wfmin，lfmin，wfmax，lfmax為較寬部分對應的寬度和長度，wfmin，lfmin為較窄部分對應的寬度和長度，成形階段目標厚度為hts，展寬階段目標厚度為htb。
(1.2)計算展寬階段目標厚度展寬階段的目標厚度的計算可以採用如下方法，展寬階段軋制開始前的鋼板體積等於展寬階段軋制結束後的鋼板體積，所以有H12HtbW11H12HtbW1=W32---(14)]]>Htb=H12W32W1---(15)]]>其中W1為成形階段軋制前的坯料寬，H12為階梯厚度鋼板較薄部分軋件對應的坯料厚，W32是成品板所要求的寬度，展寬階段目標厚度為htb。。
(1.3)計算成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度。
其中厚度的計算採用如下公式H11HtbW11H11HtbW1=W31---(16)]]>H11=HtbW1W31---(17)]]>
然後結合公式(3)和(17)即可得到H11對應的長度L11。
其中H11、L11分別為成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度，Htb展寬階段目標厚度，W31是成品板所要求的不同寬度，W1為成形階段軋制前的坯料寬，H3是成品板厚度，L31是成品板不同寬度的鋼板對應的長度。
(2)成形階段尺寸計算完成後，按照常規軋制方法進行成形軋制，將鋼板軋制到步驟1中計算得到的較厚尺寸，按照階梯厚度鋼板的軋制方法，附加一個或多個道次，將鋼板軋製成符合尺寸要求的階梯厚度鋼板。
階梯厚度鋼板的軋制方法介紹如下(2.1)首先按照常規軋制方法將坯料軋制到階梯板的較大厚度H1，其長度為L1+L3=L1+H2H1L2,]]>如圖4(b)。
(2.2)在設備能力允許範圍內(不超過軋制力最大限制和軋制力矩最大限制)，調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度為階梯板的較小厚度H2。輥縫的調整方法如下根據入口厚度H1和目標厚度H2，以及鋼板溫度和寬度等信息，計算軋制力，軋制力計算公式有很多，中厚板常用Sims公式F=1.15WRhQp---(18)]]>式中W是軋件寬度、R′是考慮彈性壓扁的軋輥半徑、Δh是壓下量、Qp是應力狀態影響函數、σ是平均變形抗力。
根據軋制力計算出軋制力後，判斷軋制力和軋制力矩是否超過允許最大值，如果超過，則用兩個或更多道次進行軋制，每道次壓下量為H=1n(H1-H2),]]>n為道次數。如果計算值在安全範圍內，根據下面彈跳方程計算輥縫值。
S=H2-F-F0K---(19)]]>式中S是輥縫值，mm；F0是調零壓力，kN；K是軋機縱剛度，kN/mm。
(2.3)輥縫調整完成後，進行低速軋制，軋輥轉速一般不超過30r/min，使得厚度為H2的部分軋出長度等於L2，如圖5。軋出部分的長度可以採用以下方法在工作輥主電機軸上安裝編碼器，將編碼器的讀數變化轉化為工作輥的轉速ω，軋輥的半徑R是已知的，所以根據軋制時間t和前滑值f，就可以指導軋出部分的長度。
L＝(1+f)·2πRω·t(20)f={tg[8hRln(1-r)+12arctgr1-r]}2]]>r=H-hH]]>
式中，r為軋制過程的相對壓下率，H是軋件入口厚度，h是軋件出口厚度。
(2.4)在鋼板厚度為H2的部分軋出長度等於L2時，需要快速抬起軋輥，抬起方式有如下兩種a、液壓缸快速回縮到最短位置，然後壓下絲槓也開始回縮，使軋輥輥縫大於最大階梯厚度H1，最後軋輥和前後輥道迴轉，使軋件後退出軋輥，如圖3；b、液壓缸快速回縮，然後壓下絲槓也開始回縮，使軋輥輥縫大於最大階梯厚度H1，軋輥和前後輥道停止轉動，使軋件停在原位，待軋輥開口度讀數穩定後，再啟動軋輥和前後輥道，逐漸將軋件運送出軋機；(2.5)如果步驟(2.2)中，階梯厚度差值ΔH＝H1-H2太大，用一個道次容易造成軋制力或軋制力矩太大，需採用兩個道次或更多道次進行軋制，則在軋制一個道次以後重新進行步驟(2.2)到(2.4)的操作，即可得到需要的階梯厚度。
(3)成形階段軋制完成後，將鋼板轉鋼90度，進行展寬階段的軋制。
(4)展寬階段軋制完成後，轉鋼90度，進行伸長階段的軋制。由於鋼板前後部分寬度不一樣，各道次對應的軋制力和輥縫也不一樣，所以需要針對這兩部分進行分別控制。
對於前半部分，根據軋件入口厚度hin、出口厚度hout、軋件寬度W31根據公式(18)和(19)計算軋制力和對應輥縫，然後調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度等於道次目標出口厚度。然後咬鋼進行勻速軋制，直至寬度為W31的部分軋出長度等於 軋出部分的長度可以採用步驟(2.3)中介紹的方法。
完成前半部分的軋制後，根據軋件入口厚度hin、出口厚度hout、軋件寬度W32計算軋制力和對應輥縫，然後快速調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度等於道次目標出口厚度，繼續進行勻速軋制，直至道次軋制完成。
後續道次重複以上過程，直至最後鋼板的厚度等於成品厚度。
本發明的顯著效果是能夠以方便快捷的工藝，連續軋制生產變寬度鋼板。
圖1為焊接變寬度鋼板和軋制變寬度鋼板對比示意圖，其中(a)為軋制變寬度鋼板坯料示意圖，(b)為軋制變寬度鋼板成品示意圖，(c)為焊接變寬度鋼板示意圖；圖2為縱-橫-縱軋制流程示意圖，其中(a)為常規軋制尺寸變化示意圖，(b)為變寬度軋制尺寸變化示意圖；圖3為成形階段階梯厚度板尺寸示意圖，(a)階梯厚度板側視圖，(b)成品變寬度板俯視圖；圖4為階梯厚度板尺寸示意圖，其中(a)為軋制後尺寸示意圖，(b)為軋制前尺寸示意圖；圖5為軋制過程示意圖；圖6為軋機壓下部件示意圖，圖中1壓下絲槓，2液壓缸，3壓力傳感器，4支撐輥，5工作輥，6軋件。
具體實施例方式
實施例1尺寸厚度220mm×寬1600mm×長2600的坯料，按圖1所示要求軋成25mm×2300mm×7000mm一2600mm×7888mm的變寬度鋼板，軋機縱剛度為10000kN/mm，調零壓力30000kN，軋輥半徑500mm，最大許可軋制力55000kN，最大許可軋制力矩5000kNm。最大可軋寬度為3300mm，轉鋼輥道最大開口度4800mm，最大壓縮比2.5，最小壓縮比1.05。
(1)首先需要確定成形階段目標階梯厚度的尺寸(1.1)計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度對應最大可軋寬度，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts1hts1=hslsWmax=22026003300=173.333mm]]>對應轉鋼輥道最大開口度的限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts2hts2=hslsWturn2-ws2=220260048002-16002=126.395mm]]>對應最大壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts3hts3=hsEmax=2202.5=88mm]]>對應最小壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最大值hts4hts4=hsEmin=2201.05=209.523mm]]>對應展寬階段後的轉鋼限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts5htb=hswslsWturn2-wfmax2wfmax=2201600260048002-260022600=87.240mm]]>hts5=htbwfmaxws=87.2426001600=141.765mm]]>另外成形階段不希望壓下量過大，道次壓下量一般不超過20mm，這樣軋制力矩、最大咬入角都不會超限。根據這個條件，可知hts6＝hs-40＝220-40＝180mm許可的最小成形階段目標厚度為hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)＝max(173.333，126.395，88，141.765，180)＝180＜hts4＝209.523所以有H12＝hts＝180mm根據公式(4)
L12=L32W32H3W1H12=70002300251600180=1397.569mm]]>(1.2)計算展寬階段目標厚度展寬階段軋制開始前的鋼板體積等於展寬階段軋制結束後的鋼板體積Htb=H12W32W1=18016002300=125.217mm]]>(1.3)計算成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度。
H11=HtbW1W31=125.21726001600=203.478mm]]>根據公式(17)即可得到H11對應的長度L11。
L11=L31W31H3W1H11=78882600251600203.478=1574.863mm]]>(2)成形階段尺寸計算完成後，按照常規軋制方法進行成形軋制，將鋼板軋制到較厚尺寸203.478mm×1600mm×2811mm，按照階梯厚度鋼板的軋制方法，計算附加道次的軋制力和軋制力矩根據Sims公式，入口厚度為203.478mm，目標出口厚度為180mm，對應的軋制力為18500kN，軋制力矩2005kNm，都在安全範圍內。
計算輥縫設定值SS=H2-F-F0K=180-18500-3000010000=180+1.15=181.15mm]]>然後附加一個道次，調整軋輥輥縫設定值，使之等於181.15mm，然後使軋輥以20r/m的速度勻速軋鋼，由於鋼板180mm厚對應的長度為1397mm，根據公式(3)可以計算得到其對應的軋制時間t=L(1+f)2R=1397(1+0.021)23.14165003=1.307s]]>當軋制時間等於1.307s的時候，快速使液壓缸回縮，然後抬起軋輥，並使軋輥和輥道反轉，使軋件退出軋機，則軋件就被軋成階梯厚度板。
(1)成形階段軋制完成後，將鋼板轉鋼90度，進行展寬階段的軋制(2)展寬階段軋制完成後，轉鋼90度，進行伸長階段的軋制。由於鋼板前後部分寬度不一樣，各道次對應的軋制力和輥縫也不一樣，所以需要針對這兩部分進行分別控制。以伸長階段第一道次為例第一道次入口厚度hin＝125.2mm、出口厚度hout＝100mm、軋件寬度W31＝2600根據公式(18)和(19)軋制力和對應輥縫，軋制力為26500kN，輥縫為100.05mm，然後使軋輥輥縫等於100.05mm，咬鋼進行勻速軋制，直至寬度為W31的部分軋出長度等於HtbhoutL11=125.21001574.8=1971.6mm,]]>軋制時間為
t=L(1+f)2R=1971.6(1+0.038)23.14165003=1.668s.]]>前半部分的軋制完成後，即將進行變寬度後的後半段軋制，這時需要根據寬度變化後的情況，計算軋制力和輥縫根據後半段軋件入口厚度hin、出口厚度hout、軋件寬度W32計算軋制力和對應輥縫，軋制力為23442kN，輥縫為100.66mm，然後迅速調整軋輥輥縫使之等於100.66mm，保持原有速度不變勻速軋制，直至寬度為W32的部分軋出長度等於HtbhoutL12=125.21001397.57=1749.76mm,]]>軋制時間為t=L(1+f)2R=1749.77(1+0.038)23.14165003=1.609]]>本道次道次軋制完成。後面道次與此類似，直至所有道次軋制完成，就可以得到滿足要求的變寬度鋼板。
實施例2尺寸厚度180mm×寬1400mm×長2200的坯料，按圖1所示要求軋成18mm×2200mm×6000mm-2400mm×7333mm的變寬度鋼板，軋機縱剛度為6000kN/mm，調零壓力15000kN，軋輥半徑460mm，最大許可軋制力35000kN，最大許可軋制力矩2750kNm。最大可軋寬度為2800mm，轉鋼輥道最大開口度4000mm，最大壓縮比2.5，最小壓縮比1.05。
(1)首先需要確定成形階段目標階梯厚度的尺寸。
(1.1)計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度。
對應最大可軋寬度，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts1。
hts1=hslsWmax=18022002800=141.43mm]]>對應轉鋼輥道最大開口度的限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts2。
hts2=hslsWturn2-ws2=180220040002-14002=105.68mm]]>對應最大壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts3。
hts3=hsEmax=1802.5=72mm]]>對應最小壓縮比，可以得到成形階段目標厚度的最大值hts4。
hts4=hsEmin=1801.05=171.43mm]]>對應展寬階段後的轉鋼限制，可以得到成形階段目標厚度的最小值hts5。
htb=hswslsWturn2-wfmax2wfmax=1801400220040002-240022400=72.19mm]]>
hts5=htbwfmaxws=72.1924001400=123.75mm]]>另外成形階段不希望壓下量過大，道次壓下量一般不超過20mm，這樣軋制力矩、最大咬入角都不會超限。根據這個條件，可知hts6＝hs-40＝180-40＝140mm許可的最小成形階段目標厚度為hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)＝max(141.43，105.68，72，123.75，140)＝141.43＜hts4＝171.43所以有H12＝hts＝141.43mm根據公式(4)L12=L32W32H3W1H12=60002200181400141.43=1199.98mm]]>(1.2)計算展寬階段目標厚度展寬階段軋制開始前的鋼板體積等於展寬階段軋制結束後的鋼板體積Htb=H12W32W1=141.4314002200=90.00mm]]>(1.3)計算成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度。
H11=HtbW1W31=90.0024001400=154.29mm]]>根據公式(17)即可得到H11對應的長度L11。
L11=L31W31H3W1H11=73332400181400154.29=1466.63mm]]>(2)成形階段尺寸計算完成後，按照常規軋制方法進行成形軋制，將鋼板軋制到較厚尺寸154.29mm×1400mm×2566.60mm，按照階梯厚度鋼板的軋制方法，計算附加道次的軋制力和軋制力矩根據Sims公式，入口厚度為154.29mm，目標出口厚度為141.43mm，對應的軋制力為14500kN，軋制力矩1115kNm，都在安全範圍內。
計算輥縫設定值SS=H2-F-F0K=141.43-14500-150006000=141.43+0.08=141.51mm]]>然後附加一個道次，調整軋輥輥縫設定值，使之等於141.51mm，然後使軋輥以20r/m的速度勻速軋鋼，由於鋼板141.43mm厚對應的長度為1199.98mm，根據公式(3)可以計算得到其對應的軋制時間t=L(1+f)2R=1199.98(1+0.016)23.14164603=1.225s]]>當軋制時間等於1.225s的時候，快速使液壓缸回縮，然後抬起軋輥，並使軋輥和輥道反轉，使軋件退出軋機，則軋件就被軋成階梯厚度板。
(3)成形階段軋制完成後，將鋼板轉鋼90度，進行展寬階段的軋制(4)展寬階段軋制完成後，轉鋼90度，進行伸長階段的軋制。由於鋼板前後部分寬度不一樣，各道次對應的軋制力和輥縫也不一樣，所以需要針對這兩部分進行分別控制。以伸長階段第一道次為例第一道次入口厚度hin＝90.0mm、出口厚度hout＝78mm、軋件寬度W31＝2400根據公式(18)和(19)軋制力和對應輥縫，軋制力為23500kN，輥縫為76.58mm，然後使軋輥輥縫等於76.58mm，咬鋼進行勻速軋制，直至寬度為W31的部分軋出長度等於HtbhoutL11=90781466.63=1692.27mm,]]>軋制時間為t=L(1+f)2R=1692.27(1+0.027)23.14164603=1.710s.]]>前半部分的軋制完成後，即將進行變寬度後的後半段軋制，這時需要根據寬度變化後的情況，計算軋制力和輥縫根據後半段軋件入口厚度hin＝90.0mm、出口厚度hout＝78mm、軋件寬度W32＝2200mm計算軋制力和對應輥縫，軋制力為21541kN，輥縫為76.91mm，然後迅速調整軋輥輥縫使之等於76.91mm，保持原有速度不變勻速軋制，直至寬度為W32的部分軋出長度等於HtbhoutL12=90781199.98=1384.62mm,]]>軋制時間為t=L(1+f)2R=1384.62(1+0.027)23.14164603=1.399]]>本道次道次軋制完成。後面道次與此類似，直至所有道次軋制完成，就可以得到滿足要求的變寬度鋼板。
權利要求
1.一種變寬度鋼板的軋制方法，其特徵在於中厚板的軋制策略採用縱橫縱策略，步驟如下(1)首先確定成形階段目標階梯厚度的尺寸，即計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度，計算展寬階段目標厚度，計算成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度；(2)成形階段尺寸計算完成後，按照常規軋制方法進行成形軋制，將鋼板軋制到步驟(1)中計算得到的較厚尺寸，按照階梯厚度鋼板的軋制方法，附加一個或多個道次，將鋼板軋製成符合尺寸要求的階梯厚度鋼板；(3)成形階段軋制完成後，將鋼板轉鋼90度，進行展寬階段的軋制；(4)展寬階段軋制完成後，轉鋼90度，進行伸長階段的軋制。
2.按照權利要求1所述的變寬度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(1)中計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度方法如下成形階段階梯板較薄部分的厚度按下式確定H12＝hts＝max(hts1，hts2，hts3，hts5，hts6)，其中hts1為對應最大可軋寬度，得到的成形階段目標厚度的最小值；hts2為對應轉鋼輥道最大開口度的限制得到的成形階段目標厚度的最小值；hts3為對應最大壓縮比得到的成形階段目標厚度的最小值；hts4為對應最小壓縮比得到的成形階段目標厚度的最大值；hts5為對應展寬階段後的轉鋼限制得到的成形階段目標厚度的最小值；hts6＝hs-40，hs為坯料厚度；hts6為按道次壓下量限制確定的成形階段目標厚度；hts為成形階段目標厚度；H12為成形階段階梯板較薄部分的厚度；再根據L12W1H12=L32W32H3L12H12=L32W32H3W1]]>確定其對應的階梯長度L12，以上，W1為成形階段軋制前的坯料寬；L12為階梯厚度鋼板較薄部分軋件對應的坯料長，H3是成品板厚度，L32是成品板不同寬度的鋼板對應的長度，W32是成品板所要求的不同寬度。
3.按照權利要求1所述的變寬度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(2)中階梯厚度鋼板的軋制方法如下(1)首先按照常規軋制方法將坯料軋制到階梯板的較大厚度H1；(2)在設備能力允許範圍內，即不超過軋制力最大限制和軋制力矩最大限制，調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度為階梯板的較小厚度H2；(3)輥縫調整完成後，進行低速軋制，軋輥轉速不超過30r/min，使得厚度為H2的部分軋出長度等於L2；(4)在鋼板厚度為H2的部分軋出長度等於L2時，快速抬起軋輥；(5)如果步驟(2)中，階梯厚度差值ΔH＝H1-H2太大，超過軋制力最大限制和軋制力矩最大限制，則採用兩個道次或更多道次進行軋制，在軋制一個道次以後重新進行步驟(2)到(4)的操作，直至得到需要的階梯厚度。
4.按照權利要求1所述的階梯厚度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(4)中針對鋼板前後部分寬度不同，調整各道次對應的軋制力和輥縫，針對這兩部分進行分別控制對於前半部分，根據軋件入口厚度hin、出口厚度hout、軋件寬度W31，計算軋制力和對應輥縫，然後調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度等於道次目標出口厚度，然後咬鋼進行勻速軋制，直至寬度為W31的部分軋出長度等於HtbhoutL11;]]>其中htb為展寬階段目標厚度，L11為階梯厚度鋼板較厚部分軋件對應的坯料長；完成前半部分的軋制後，根據軋件入口厚度hin、出口厚度hout、軋件寬度W32，計算軋制力和對應輥縫，然後快速調整軋輥輥縫，使之滿足軋件出口厚度等於道次目標出口厚度，繼續進行勻速軋制，直至道次軋制完成；後續道次重複以上過程，直至最後鋼板的厚度等於成品厚度。
5.按照權利要求3所述的階梯厚度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(2)中輥縫的調整方法如下根據入口厚度H1和目標厚度H2，以及鋼板溫度和寬度信息，計算軋制力F，判斷軋制力和軋制力矩是否超過允許最大值，如果超過，則用兩個或多個道次進行軋制，每道次壓下量為H=1n(H1-H2),]]>如果計算值在安全範圍內，根據下式的彈跳方程計算輥縫值，S=H2-F-F0K]]>式中S是輥縫值，mm；F0是調零壓力，kN；K是軋機縱剛度，kN/mm，n為道次數。
6.按照權利要求3所述的階梯厚度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(3)中軋出部分的長度採用以下方法計算在工作輥主電機軸上安裝編碼器，將編碼器的讀數變化轉化為工作輥的轉速ω，軋輥的半徑R是已知的，根據軋制時間t和前滑值f，指導軋出部分的長度，L＝(1+f)·2πRω·tf={tg[8hRln(1-r)+12arctgr1-r]}2]]>r=H-hH]]>式中，r為軋制過程的相對壓下率，H是軋件入口厚度，h是軋件出口厚度。
7.按照權利要求3所述的階梯厚度鋼板的軋制方法，其特徵在於步驟(4)中抬起軋輥方式採用以下的一種a、液壓缸快速回縮到最短位置，然後壓下絲槓也開始回縮，使軋輥開口度大於最大階梯厚度HI，最後軋輥和前後輥道迴轉，使軋件後退出軋輥；b、壓缸快速回縮，然後壓下絲槓也開始回縮，使軋輥輥縫大於最大階梯厚度H1，軋輥和前後輥道停止轉動，使軋件停在原位，待軋輥輥縫讀數穩定後，再啟動軋輥和前後輥道，逐漸將軋件運送出軋機。
全文摘要
一種變寬度鋼板的軋制方法，中厚板的軋制策略採用縱橫縱策略，首先確定成形階段目標階梯厚度的尺寸，即計算成形階段階梯板較薄部分的厚度和長度，計算展寬階段目標厚度，計算成形階段階梯板較厚部分的厚度和長度；成形階段尺寸計算完成後，按照常規軋制方法進行成形軋制，將鋼板軋制到較厚尺寸，按照階梯厚度鋼板的軋制方法，附加一個或多個道次，將鋼板軋製成符合尺寸要求的階梯厚度鋼板；成形階段軋制完成後，將鋼板轉鋼90度，進行展寬階段的軋制；展寬階段軋制完成後，轉鋼90度，進行伸長階段的軋制。採用本發明方法，能夠以方便快捷的工藝，連續軋制生產變寬度鋼板。
文檔編號B21B37/22GK1850373SQ200610046459
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者胡賢磊, 劉相華, 何純玉, 矯志傑, 王君, 王昭東, 趙忠 申請人:東北大學