在線軋輥研磨技術(shù)

在線軋輥研磨技術(shù)1概述在線軋輥研磨裝置(On-lineRollGrinder，簡稱ORG)是由日本三菱重工開發(fā)的，主要作用：提高精軋工作輥表面質(zhì)量。改善工作輥的不均勻磨損，控制輥型。增加帶鋼的同寬軋制量，延長軋制計劃，并可以實現(xiàn)自由程序軋制。在國外，ORG使用最多的是日本和韓國，共有20多套。我國有三套，分別是寶鋼1580熱軋廠，鞍鋼1780熱軋生產(chǎn)線和唐鋼熱軋廠。2ORG工作原理設(shè)備構(gòu)成ORG裝置安裝在精軋機(jī)入口側(cè)，分為上下兩部分，分別對上下工作輥實施研磨，其結(jié)構(gòu)相似，原理相同。每套ORG裝置由五部分組成：平衡裝置、傾動裝置、壓緊裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺動裝置，所有動作都是由液壓來驅(qū)動的。上部ORG裝置示意圖

上部ORG裝置結(jié)構(gòu)圖工作過程

ORG工作時，主要由四個過程組成：傾動旋轉(zhuǎn)壓緊擺動上ORG傾動過程下ORG傾動過程返回傾動使砂輪中心線與工作輥中心線保持一個相對偏移量砂輪旋轉(zhuǎn)被動式：當(dāng)砂輪與工作輥接觸后，由工作輥的轉(zhuǎn)動（線速度為VR）帶動砂輪旋轉(zhuǎn)（線速度為VG），靠VR與VG的矢量差VS實現(xiàn)砂輪對工作輥的磨削。主動式：砂輪以線速度VG主動旋轉(zhuǎn)，靠VG

與工作輥的線速度VR的矢量差Vs實現(xiàn)砂輪對工作輥的磨削。返回VGVRVSVGVRVS主動式被動式壓緊砂輪以一定角度與工作輥接觸，壓緊力為恒定值（壓力控制）返回OHα擺動研磨時，砂輪沿工作輥表面往復(fù)運動每個砂輪可單獨伸縮每個砂輪都有其特定的研磨區(qū)域上下ORG向相反方向擺動ORG研磨過程示意圖WSWSDSDS上下ORG擺動方向工作輥12WSDS工作輥12WSDS工作輥12WSDS研磨方式全面研磨段差研磨混合研磨

全面研磨砂輪在工作輥表面全長范圍內(nèi)連續(xù)研磨，以消除工作輥的表面缺陷，提高工作輥的表面質(zhì)量。全面研磨不能改變工作輥的磨損凸度（H1=H2）。全面研磨效果示意圖未使用ORG的輥型使用全面研磨后的輥型（陰影部分為全面研磨時,將被磨掉的部分）H1H2工作輥表面工作輥表面返回段差研磨砂輪在工作輥的兩個端部研磨，消除或減小工作輥端部的臺階，改變工作輥的凸度（H2<H1），消除帶鋼在寬度上變化的限制，實現(xiàn)寬度反向跳轉(zhuǎn)。段差研磨不能改善工作輥的表面狀態(tài)。段差研磨效果示意圖返回工作輥表面工作輥表面未使用ORG的輥型使用段差研磨后的輥型（陰影部分為段差研磨時,將被磨掉的部分）H1H2混合研磨砂輪對工作輥交替進(jìn)行全面研磨與段差研磨，在改變工作輥的凸度的同時，又能提高工作輥的表面質(zhì)量?；旌涎心シ绞竭m用于同寬軋制量大，或進(jìn)行寬度反跳軋制的場合。全面與段差混合研磨效果示意圖未使用ORG的輥型使用全面+段差研磨后的理想輥型（陰影部分為全面+段差研磨時,將被磨掉的部分）H1工作輥表面工作輥表面研磨時刻：板內(nèi)研磨(inbar):在帶鋼軋制過程中對工作輥實施研磨板間研磨(bartobar):在前一帶鋼拋鋼后與下一塊帶鋼咬入精軋機(jī)前的間隙時間內(nèi)，對工作輥實施研磨研磨能力偏移量砂輪轉(zhuǎn)速線壓力擺動速度研磨位置控制修正量研磨率研磨指令3主要工藝參數(shù)研磨能力

式中：VV——研磨能力，cm3/minPg——砂輪線壓力，N/mmVR——工作輥線速度，m/sDGS——ORG砂輪平均勻直徑，mmVGS——ORG砂輪轉(zhuǎn)速，rpm

a,b,c,d——與偏移量、砂輪材質(zhì)、工作輥材質(zhì)等相關(guān)的系數(shù)返回偏移量偏移量影響研磨能力，偏移量越大，研磨能力越大偏移量調(diào)整好后，應(yīng)長期保持不變偏移量為0偏移量小偏移量大偏移量與砂輪和工作輥接觸寬度的關(guān)系返回砂輪轉(zhuǎn)速砂輪轉(zhuǎn)速有高速與低速兩種設(shè)計最大高速1000rpm，實際使用為600~700rpm設(shè)計最大低速500rpm，實際使用250~400rpm段差研磨時，砂輪高速旋轉(zhuǎn)；全面研磨時，砂輪低速旋轉(zhuǎn)砂輪轉(zhuǎn)速越高，研磨能力越大返回線壓力線壓力=砂輪壓緊力/砂輪接觸寬度（140kg/69mm=2.0kg/mm)線壓力越高，研磨能力越大線壓力一般為2.0~2.5kg/mm擺動速度擺動速度影響輥面研磨均勻性，擺動速度一定時，磨痕間距S隨工作輥轉(zhuǎn)速的增加而增加。如果工作輥轉(zhuǎn)速太低，或擺動速度太快，輥面上的磨痕間距S就會超過磨石接觸寬度W，導(dǎo)致輥面研磨不均。可以根據(jù)各架精軋機(jī)工作輥的最低轉(zhuǎn)速，由下式確定各機(jī)架的擺動速度擺動速度一般為80mm/s。返回SW研磨位置控制修正量工作輥邊部γ工作輥中部λ段差部位β返回研磨不充分研磨過量λβγ研磨率在軋鋼過程中，如果工作輥發(fā)生h(mm)的磨損量，那么，ORG砂輪就要將工作輥表面磨掉a*h（mm)。其中，a就是研磨率（研磨率是小于1.0的系數(shù)）。對于全面研磨，其研磨率一般為10~30%；對于段差研磨，其研磨率一般為50~80%。ha*ha*ha*h返回研磨指令根據(jù)工作輥的磨損情況和工作輥表面狀態(tài)，由在線軋輥輥型檢測儀檢測(OPM)或由計算機(jī)模型(ORGSU)設(shè)定計算，并將設(shè)定數(shù)據(jù)下傳到L1，然后在軋制過程中對工作輥進(jìn)行在線研磨。主要參數(shù)：研磨時間研磨時刻，板內(nèi)/板間研磨研磨方式，全面/段差研磨段差位置（如果進(jìn)行段差研磨）研磨限制條件咬鋼與拋鋼時帶鋼厚度太大或較小時帶鋼強(qiáng)度較大時4ORG實際應(yīng)用被動式ORG從1987年開始投入使用，一般有5~8個磨頭。寶鋼1580生產(chǎn)線的ORG裝置為五磨頭被動式。使用過程中，由于存在很多問題，在實際生產(chǎn)中已經(jīng)不使用了，并且準(zhǔn)備再引進(jìn)一套兩磨頭主動式ORG裝置。由于多磨頭被動式ORG的研磨效率較低，所以，從1998年開始，逐漸被兩磨頭主動式ORG所代替。1780生產(chǎn)線在F4~F7軋機(jī)上裝備了兩磨頭主動式ORG裝置，由數(shù)學(xué)模型計算研磨工藝參數(shù)。全面研磨使用效果輥面光潔度好。未投入ORG，一個正常的軋制計劃執(zhí)行完成后，工作輥表面粗糙度為2.1~4.0μm；投入ORG時，即使軋制延長，工作輥表面粗糙度也可以一直維持在1.0~1.5μm。使用ORG后，可有效抑制帶鋼表面麻點缺陷未用ORG的工作輥表面使用ORG的工作輥表面輥面無環(huán)形溝槽，避免帶鋼橫斷面