阅读说明：本技术 轧机轧辊冷却方法 (Cooling method for roller of rolling mill ) 是由 刘勇 郭宏 刘富贵 何登贵 段勇 许井兵 孙凯 陈建波 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及轧机轧辊冷却领域,尤其是一种保证了轧制全过程工作辊温度的均匀、辊凸度及辊形的稳定,从而大幅改善轧制过程带坯无规律跑偏的缺陷的轧机轧辊冷却方法,通过单粗轧机的5道次工艺进行轧制,定义粗轧机架工作辊冷却水水量为Qm～(3)/h,定义带坯初始总长度为L,轧机5道次轧制过程中,各道次的轧制间隙的轧辊冷却水流量按20％Qm～(3)/h-30％Qm～(3)/h恒流量控制,其中,粗轧机轧辊冷却水控制工艺为：a、轧制第一道次；b、轧制第二道次；c、轧制第三道次；d、轧制第四道次；e、轧制第五道次。本发明实用效果良好,且可在中厚板、炉卷轧机等轧制同类产品中推广应用,工艺技术成熟、实施应用方便可靠、再现及重现性好。本发明尤其适用于轧机轧辊冷却工艺领域。(The invention relates to the field of rolling mill roller cooling, in particular to a rolling mill roller cooling method which ensures the uniformity of the temperature of a working roller, the roller convexity and the stability of the roller shape in the whole rolling process so as to greatly improve the defect of irregular deviation of a strip blank in the rolling process, wherein the rolling is carried out by a 5-pass process of a single roughing mill, and the cooling water quantity of the working roller of a roughing stand is defined as Qm 3 H, defining the initial total length of the strip as L, and controlling the roller cooling water flow of the rolling clearance of each pass to be 20 percent Qm in the 5-pass rolling process of the rolling mill 3 /h‑30％Qm 3 The method comprises the following steps of/h constant flow control, wherein the cooling water control process of a roughing mill roller comprises the following steps: a. rolling for the first pass; b. rolling for a second pass; c. rolling for the third pass; d. rolling for a fourth pass; e. and rolling for the fifth pass. The method has good practical effect, can be popularized and applied to rolling similar products such as medium plates, steckel mills and the like, and has mature process technology, convenient and reliable implementation and application, and good reproducibility. The invention is particularly suitable forThe method is used for the field of cooling process of the rolling mill roller.)

轧机轧辊冷却方法

技术领域

本发明涉及轧机轧辊冷却领域，尤其是一种轧机轧辊冷却方法。

背景技术

钛及钛金属带卷生产的关键环节在热轧，国内外成熟的生产经验是利用热连轧或炉卷轧机进行钢-钛共线生产模式进行大卷重钛及钛合金卷的高效优质生产。其中，热连轧生产模式为最先进，产品质量和技术含量也最高，但生产难度也最大。目前世界上只少数国家掌握了钛及钛合金卷热连轧生产技术。

钢-钛共线生产钛及钛合金卷的大体工艺流程为：钛(钛合金)坯→步进梁式加热炉加热→粗轧→飞剪切头尾→精轧机组精轧→冷却→卷取机卷取→钛及钛合金卷→入库。通常，热连轧生产线的粗轧机组由一架E1R1或两架组成(E1R1、E2R2)。轧制过程中，粗轧机组将一定厚度(160-200mm)的钛及钛合金坯轧通过若干道次轧制，轧制成30-50mm的、外形规则、尺寸良好的中间带坯，送入后续的精轧机组进行进一步减薄轧制。粗轧机组是一个“承上启下”的关键环节，其轧制稳定性及轧后带坯质量直接影响下工序的轧制及质量控制。具体的钛及钛合金坯粗轧过程中，因其材质及工艺的特性，粗轧通常采用一架粗轧架机E2R2(2架轧机配置模式)进行5道次的可逆轧制。轧机轧辊冷水的作用降低轧辊表面温度，保证轧制过程轧辊稳定的热凸度，提高轧制稳定性等。但由于钛及钛合金带坯轧制温度低、轧制节奏慢(与轧钢相比)，坯料相对较小、纯轧时间短，通过理论与实践研究表明，采用轧辊原轧钢的恒大流量冷却冷方式，会导致钛及钛合金轧制过程轧辊的热凸度不稳定，轧制过程带坯出现无规律地跑偏，产生不同程度的镰刀弯缺陷，轧制后79.59％的钛带坯都存在较严重程度的跑偏，最大偏移量达到80mm以上，形状不良的中间带坯进入精轧机组，缺陷会进一步放大，严重影响精轧的轧制状态和质量的控制：产生钛带头尾的镰刀弯板形缺陷，轧制过程不稳定与轧机导卫刮擦产生典型的钛及钛合金带卷表面缺陷、甚至导致轧烂、轧废。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证了轧制全过程工作辊温度的均匀、辊凸度及辊形的稳定，从而大幅改善轧制过程带坯无规律跑偏的缺陷的轧机轧辊冷却方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：轧机轧辊冷却方法，通过单粗轧机的5道次工艺进行轧制，定义粗轧机架工作辊冷却水水量为Qm³/h，定义带坯初始总长度为L，轧机5道次轧制过程中，各道次的轧制间隙的轧辊冷却水流量按20％Qm³/h-30％Qm³/h恒流量控制，其中，粗轧机轧辊冷却水控制工艺为：a、轧制第一道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水不开启；轧制带坯的1/4L1-3/4L1段过程中，轧辊冷却水流量由0等比例增加到40％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L1段过程中，流量按40％Qm³/h恒定控制，其中，L1为轧制第一道次时的总长度；b、轧制第二道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水流量按20％Qm³/h恒定控制；轧制带坯的1/4L2-3/4L2段过程中，轧辊冷却水流量由20％Qm³/h成等比例增加到50％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L2段，流量按50％Qm³/h恒定控制，其中，L2为轧制第二道次时的总长度；c、轧制第三道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水流量按30％Qm³/h恒定控制；轧制带坯的1/L3-3/4L3段过程中，轧辊冷却水流量由30％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L3段，流量按60％Q恒定控制，其中，L3为轧制第三道次时的总长度；d、轧制第四道次：轧制带坯的头部部分8-10m时轧辊冷却水流量按50％Qm³/h恒定控制；随后轧制过程中流量由50％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h，并恒定控制为60％Qm³/h的流量，直至本道次轧制完成；e、轧制第五道次：轧制带坯的头部部分5-8m时轧辊冷却水流量按50％Qm³/h恒定控制；随后轧制过程中流量由50％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h，并恒定控制为60％Qm³/h的流量，直至本道次轧制完成。

进一步的是，步骤a中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L1的1/4。

进一步的是，步骤b中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L2的1/4。

进一步的是，步骤c中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L3的1/4。

进一步的是，粗轧机的轧制速度范围为3.5-4.5m/s。

进一步的是，粗轧机的轧机工作辊冷却水系统包括流量计及流量调节阀控制装置。

本发明的有益效果是：本发明结合钢-钛共线模式条件下热连轧粗轧钛及钛合金带坯的工艺特点及轧制过程存在的关键共性技术难题，发明一种独有的钛及钛合金粗轧过程的轧机工作辊冷却工艺，其实施及应用保证了轧制全过程工作辊温度的均匀、辊凸度及辊形的稳定，从而大幅改善轧制过程带坯无规律跑偏的缺陷，钛带坯轧制跑偏镰刀弯缺陷得到有效改善，产品质量改善。本发明投资费用少、实用效果良好，且可在中厚板、炉卷轧机等轧制同类产品中推广应用，工艺技术成熟、实施应用方便可靠、再现及重现性好。本发明尤其适用于轧机轧辊冷却工艺领域。

具体实施方式

轧机轧辊冷却方法，通过单粗轧机的5道次工艺进行轧制，定义粗轧机架工作辊冷却水水量为Qm³/h，定义带坯初始总长度为L，轧机5道次轧制过程中，各道次的轧制间隙的轧辊冷却水流量按20％Qm³/h-30％Qm³/h恒流量控制，其中，粗轧机轧辊冷却水控制工艺为：a、轧制第一道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水不开启；轧制带坯的1/4L1-3/4L1段过程中，轧辊冷却水流量由0等比例增加到40％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L1段过程中，流量按40％Qm³/h恒定控制，其中，L1为轧制第一道次时的总长度；b、轧制第二道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水流量按20％Qm³/h恒定控制；轧制带坯的1/4L2-3/4L2段过程中，轧辊冷却水流量由20％Qm³/h成等比例增加到50％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L2段，流量按50％Qm³/h恒定控制，其中，L2为轧制第二道次时的总长度；c、轧制第三道次：轧制带坯的头部部分时轧辊冷却水流量按30％Qm³/h恒定控制；轧制带坯的1/L3-3/4L3段过程中，轧辊冷却水流量由30％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h；轧制带坯的后1/4L3段，流量按60％Q恒定控制，其中，L3为轧制第三道次时的总长度；d、轧制第四道次：轧制带坯的头部部分8-10m时轧辊冷却水流量按50％Qm³/h恒定控制；随后轧制过程中流量由50％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h，并恒定控制为60％Qm³/h的流量，直至本道次轧制完成；e、轧制第五道次：轧制带坯的头部部分5-8m时轧辊冷却水流量按50％Qm³/h恒定控制；随后轧制过程中流量由50％Qm³/h成等比例增加到60％Qm³/h，并恒定控制为60％Qm³/h的流量，直至本道次轧制完成。

本发明可以在工业生产过程中通过机电一体化实现工艺制度，具有强创造性及实用性。其中，可以采用如下的方式实现：在粗轧轧辊冷却水控制的基础自动化级L1中，编程建立钛及钛金属轧辊冷却水工艺控制模型，包括带坯长度的计算与对用轧辊冷却水流量的控制，以及时序的控制等；轧制过程中，粗轧轧辊冷却水控制L1级自动识别钛及钛合金材质，识别后，自动启动钛及钛合金轧制轧辊冷却水控制模型；钛及钛合金产品生产技术，系统自动识别材质，恢复到钢产品轧制时轧辊冷却水的控制模式及流量；整个控制及切换在操作界面HMI上实时显示，且保留控制过程手动优先的控制权限及功能。本发明通过钛及钛合金带坯粗轧过程带坯与轧辊之间的热传递、轧辊温度变化及热凸度等变化规律的数字仿真研究，并在生产实践检验的基础上创新一种独有的钛及钛合金粗轧过程的轧机工作辊冷却工艺。该冷却工艺的实施及应用，保证了轧制全过程工作辊温度的均匀、辊凸度及辊形的稳定，从而大幅改善轧制过程带坯无规律跑偏的缺陷，钛带坯轧制跑偏镰刀弯缺陷得到有效改善，带坯中心线偏移量±30mm的合格率达到95.30％，从而改善了精轧钛带的轧制稳定性及表面质量。一般的，优选步骤a中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L1的1/4。同样的，步骤b中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L2的1/4，以及步骤c中，所述轧制带坯的头部部分的长度为总长度L3的1/4。为了保证轧制的品质，优选粗轧机的轧制速度范围为3.5-4.5m/s。而粗轧机的轧机工作辊冷却水系统包括流量计及流量调节阀控制装置，从而实现水量的控制调节。