CN101637782B - Hc轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旨在提高HC轧机冷轧电工钢时边部减薄控制能力的HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，即在不增加设备投入的前提下，在HC轧机中利用特定辊型曲线的工作辊和支撑辊对带钢进行轧制，使轧制后冷轧电工钢边部减薄量减少，达到横向厚差≤10μm的要求，同时保持板形平直。

Description

HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法

技术领域

本发明涉及一种用HC轧机轧制电工钢的方法，尤其是一种HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法。

背景技术

电磁性能及横向厚差是冷轧电工钢的基本要求。横向厚差决定电工钢的叠片系数，因此用户为了提高电机效率，不仅对电工钢的电磁性能有严格要求，而且要求横向厚差≤10μm。

冷轧电工钢横向厚差大小主要受热轧来料板凸度及冷轧过程中的带钢边部减薄两大因素影响。在目前热带钢轧机装备条件下，热轧来料板凸度基本能满足要求，因而冷轧电工钢横向厚差的大小基本上全部取决于冷轧过程的边部减薄。

冷轧过程中带钢边部减薄现象是由轧机工作辊的弹性压扁以及带钢边部区域金属横向流动引起的，为了减小带钢边部减薄，目前通常采用以下技术措施：

①减小轧机工作辊直径，如采用森吉米尔20辊轧机；

②K-WRS边部减薄控制技术，K-WRS边部减薄控制技术将工作辊的一端磨成锥形，通过锥度辊的运用可有效控制带钢边部减薄；

③EDC轧辊，EDC轧辊边部减薄控制技术将轧辊的一端车削出深槽，通过降低轧辊刚性来减小带钢边部减薄；

④特殊高次曲线工作辊，如于2009年2月18日公开的中国专利申请CN101367092A的方法。

⑤生产过程中将电工钢边部10～15mm边部减薄区切除。

K-WRS及EDC轧辊边部减薄控制技术都要根据轧制带钢的宽度轴向窜动工作辊，从而进行有效控制。而前述中国专利申请CN101367092A的方法虽然能使冷轧电工钢边降控制到10μm以下，但由于板宽范围内工作辊凸度太大，会造成轧后电工钢出现严重的中浪缺陷。

如果在生产过程中切除电工钢边部10～15mm，虽然能生产出满足横向厚差要求的冷轧电工钢，但会降低成材率和增加加工成本。

虽然从理论上讲，HC轧机通过轴向窜动中间辊和增大工作辊弯辊力能减少冷轧电工钢边部减薄，但由于其控制能力有限，无法达到带钢横向厚差≤10μm的板形要求。又因为其工作辊不能轴向窜动，无法在HC轧机上移植K-WRS及EDC边部减薄控制技术。

发明内容

为了克服现有HC轧机的边部减薄控制能力较差的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够改善HC轧机冷轧电工钢时边部减薄控制能力的HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，该方法可使轧制后冷轧电工钢边部减薄量减少，达到横向厚差≤10μm的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，在HC轧机中利用辊型曲线为：

的工作辊对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_w0为工作辊(2)辊身名义半径，L为工作辊(2)辊身长度，δ₀，δ_k，l_z，n为工作辊(2)辊型曲线参数，0≤δ₀≤0.5，0≤δ_k≤0.5，50≤l_z≤300，n为正整数。

上述工作辊辊型曲线参数δ₀，δ_k，l_z，n结合具体轧机和产品品种、规格及工艺参数范围，采用MARC、ANSYS等大型通用有限元软件建立HC轧机冷轧过程分析模型优化计算确定，优化的目标是轧后电工钢横向厚差≤10μm。

作为对本发明的进一步改进，在HC轧机中，利用辊型曲线为：

的支撑辊对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_b0表示支撑辊(1)名义半径，L_b表示支撑辊(1)辊身长度，α、α₂、α_b为支撑辊(1)辊型曲线参数，0≤α≤0.1，0≤α₂≤0.1，0≤α_b≤90。

此时，工作辊辊型曲线参数δ₀，δ_k，l_z，n及支撑辊辊型曲线参数α、α₂、α_b结合具体轧机和产品品种、规格及工艺参数范围，采用MARC、ANSYS等大型通用有限元软件建立HC轧机冷轧过程分析模型优化计算确定，优化的目标是在保证板形平直条件下(≤10I)轧后电工钢横向厚差≤10μm。

本发明的有益效果是：在不增加设备投入的前提下，针对HC轧机冷轧电工钢边部减薄问题，通过在HC轧机工作辊及支撑辊上设计特定的辊型曲线，使轧制后冷轧电工钢边部减薄量减少，达到横向厚差≤10μm的要求，同时保持板形平直。

附图说明

图1是HC轧机结构示意图。

图2是本发明的用于HC轧机控制带钢边部减薄的工作辊形状示意图。

图3是发明的用于HC轧机控制带钢边部减薄的支撑辊辊型曲线，图中X表示到轧辊中心线的距离，Y表示轧辊实际半径与轧辊名义半径的差。

图中标记为，支撑辊1、工作辊2、中间辊3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明的HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，在HC轧机中利用辊型曲线为：

的工作辊对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_w0为工作辊2辊身名义半径，L为工作辊2辊身长度，δ₀，δ_k，l_z，n为工作辊2辊型曲线参数，0≤δ₀≤0.5，0≤δ_k≤0.5，50≤l_z≤300，n为正整数。

上述工作辊辊型曲线参数δ₀，δ_k，l_z，n结合具体轧机和产品品种、规格及工艺参数范围，采用MARC、ANSYS等大型通用有限元软件建立HC轧机冷轧过程分析模型优化计算确定，优化的目标是轧后电工钢横向厚差≤10μm。

虽然板形平直度也可采用如控制弯辊力、分段冷却等方法来进行控制，为了在控制带钢横向厚差的同时提高轧机板形平直度控制能力以得到更佳综合质量的产品，可进一步利用辊型曲线为：

的支撑辊对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_b0表示支撑辊1名义半径，L_b表示支撑辊1辊身长度，α、α₂、α_b为支撑辊1辊型曲线参数，0≤α≤0.1，0≤α₂≤0.1，0≤α_b≤90。

上述支撑辊辊型曲线参数α、α₂、α_b结合具体轧机和产品品种、规格及工艺参数范围，采用MARC、ANSYS等大型通用有限元软件建立HC轧机冷轧过程分析模型优化计算确定，优化的目标是轧后电工钢横向厚差≤10μm，且板形平直，即板形≤10I，其中“I”为板形单位。

实施例：

利用上述的本发明的方法在1220四机架HC轧机冷轧电工钢时控制带钢边部减薄。

在采用1220四机架HC冷连轧机轧制宽度为1000mm的电工钢时，为了控制电工钢边部减薄，第一至第四机架HC轧机的工作辊2所采用的辊型曲线参数见表1。

表1 1220四机架HC轧机工作辊辊型曲线参数

辊型曲线参数	第一架	第二架	第三架	第四架
					δ0(mm)	0.105	0.105	0.085	0.085
δ1(mm)	0.206	0.206	0.179	0.179
					δ2(mm)	0.048	0.048	0.032	0.032
lz(mm)	179	179	185	185
					n	2	2	2	2

第一至第四机架HC轧机支撑辊1所采用的辊型曲线参数见表2。

表2 1220四机架HC轧机支承辊辊型曲线参数

辊型曲线参数	α	α2	αb
				参数值	0.025	0.055	65

轧后冷轧电工钢边部减薄与常规轧制的冷轧电工钢边部减薄比较见表3。

表3两种工艺下带钢边部减薄比较

从表3可见，采用本发明的技术方案后，冷轧电工钢边部减薄量得到明显控制，满足了横向厚差≤10μm的要求。

Claims (2)

1.HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，其特征是：在HC轧机中利用辊型曲线为：

$R_w\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}{R}_{w0}& \left|x\right|\≤(L/2-l_z)\\ R_{w0}-{\mathrm{\δ}}_0\frac{\left|x\right|-(L/2-l_z)}{l_z}-\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\δ}}_k{\left(\frac{\left|x\right|-(L/2-l_z)}{l_z}\right)}^{2k}& \left|x\right|>(L/2-l_z)\end{array}\right.$

的工作辊(2)对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_w0为工作辊(2)辊身名义半径，L为工作辊(2)辊身长度，δ₀，δ_k，l_z，n为工作辊(2)辊型曲线参数，0≤δ₀≤0.5，0≤δ_k≤05，50≤l_z≤300，n为正整数。

2.如权利要求1所述的HC轧机冷轧电工钢边部减薄控制方法，其特征是：在HC轧机中，利用辊型曲线为：

$R_b\left(x\right)=R_{b0}+a\cos \left(\frac{{\mathrm{\α}}_b\·2x}{L_b}\right)+a_2{\left(\frac{2x}{L_b}\right)}^2$

的支撑辊(1)对带钢进行轧制，式中，x表示到轧辊中心的距离，R_b0表示支撑辊(1)名义半径，L_b表示支撑辊(1)辊身长度，a、a₂、α_b为支撑辊(1)辊型曲线参数，0≤a≤0.1，0≤a₂≤0.1，0≤α_b≤90。

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