在線軋輥研磨技術(shù)

1、在線軋輥研磨技術(shù) 1 概述概述n在線軋輥研磨裝置(On-line Roll Grinder，簡(jiǎn)稱ORG)是由日本三菱重工開發(fā)的，主要作用：q提高精軋工作輥表面質(zhì)量。q改善工作輥的不均勻磨損，控制輥型。 q增加帶鋼的同寬軋制量，延長(zhǎng)軋制計(jì)劃，并可以實(shí)現(xiàn)自由程序軋制。n在國(guó)外，ORG使用最多的是日本和韓國(guó)，共有20多套。我國(guó)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。2 ORG工作原理工作原理n設(shè)備構(gòu)成qORG裝置安裝在精軋機(jī)入口側(cè)，分為上下兩部分，分別對(duì)上下工作輥實(shí)施研磨，其結(jié)構(gòu)相似，原理相同。q每套ORG裝置由五部分組成：平衡裝置、傾動(dòng)裝置、壓緊裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺動(dòng)裝

2、置，所有動(dòng)作都是由液壓來驅(qū)動(dòng)的。上部ORG裝置示意圖 上部ORG裝置結(jié)構(gòu)圖 n工作過程 ORG工作時(shí)，主要由四個(gè)過程組成：q傾動(dòng)q旋轉(zhuǎn)q壓緊q擺動(dòng)上ORG傾動(dòng)過程下ORG傾動(dòng)過程返回q傾動(dòng)使砂輪中心線與工作輥中心線保持一個(gè)相對(duì)偏移量q砂輪旋轉(zhuǎn)被動(dòng)式：當(dāng)砂輪與工作輥接觸后，由工作輥的轉(zhuǎn)動(dòng)（線速度為VR）帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)（線速度為VG），靠VR與VG的矢量差VS實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)工作輥的磨削。主動(dòng)式：砂輪以線速度VG主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，靠VG 與工作輥的線速度VR的矢量差Vs實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)工作輥的磨削。返回VGVRVSVGVRVS主動(dòng)式被動(dòng)式q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OHq擺動(dòng)研磨時(shí)，

3、砂輪沿工作輥表面往復(fù)運(yùn)動(dòng)每個(gè)砂輪可單獨(dú)伸縮每個(gè)砂輪都有其特定的研磨區(qū)域上下ORG向相反方向擺動(dòng)ORG研磨過程示意圖WSWSDSDS上下ORG擺動(dòng)方向工作輥12WSDS工作輥12WSDS工作輥12WSDSn研磨方式q全面研磨q段差研磨q混合研磨 q全面研磨砂輪在工作輥表面全長(zhǎng)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(shí),將被磨掉的部分） H1 H2工作輥表面工作輥表面返回q段差研磨砂輪在工作輥的兩個(gè)端部研磨，消除或減小工作輥端部的臺(tái)階，改變工作輥的凸度（

4、H2H1），消除帶鋼在寬度上變化的限制，實(shí)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(shí),將被磨掉的部分）H1H2q混合研磨砂輪對(duì)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(shí)，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(chǎng)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(shí),將被磨掉的部分） H1工作輥表面工作輥表面n研磨時(shí)刻：q板內(nèi)研磨 (in bar): 在帶鋼軋制過程中對(duì)工作輥實(shí)

5、施研磨q板間研磨(bar to bar) : 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(shí)間內(nèi)，對(duì)工作輥實(shí)施研磨n研磨能力n偏移量n砂輪轉(zhuǎn)速n線壓力n擺動(dòng)速度n研磨位置控制修正量n研磨率n研磨指令3 主要工藝參數(shù)n研磨能力 dGSGScRbgVVDVPaV1000/60807. 9/式中：VV 研磨能力，cm3/min Pg 砂輪線壓力，N/mm VR 工作輥線速度，m/s DGS ORG砂輪平均勻直徑，mm VGS 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n偏移量q偏移量影響研磨能力，偏移量越大，研磨能力越大q偏移量調(diào)整好后，應(yīng)長(zhǎng)期保持不變偏移

6、量為0偏移量小偏移量大5055606570758085010203040506070偏移量, mm接觸寬度, mm偏移量與砂輪和工作輥接觸寬度的關(guān)系返回n砂輪轉(zhuǎn)速q砂輪轉(zhuǎn)速有高速與低速兩種設(shè)計(jì)最大高速1000rpm，實(shí)際使用為600700rpm設(shè)計(jì)最大低速500rpm，實(shí)際使用250400rpmq段差研磨時(shí)，砂輪高速旋轉(zhuǎn)；全面研磨時(shí)，砂輪低速旋轉(zhuǎn)q砂輪轉(zhuǎn)速越高，研磨能力越大返回n線壓力q線壓力=砂輪壓緊力/砂輪接觸寬度（140kg/69mm=2.0kg/mm)q線壓力越高，研磨能力越大q線壓力一般為2.02.5kg/mmn擺動(dòng)速度q擺動(dòng)速度影響輥面研磨均勻性，擺動(dòng)速度一定時(shí)，磨痕間距S隨工作輥

7、轉(zhuǎn)速的增加而增加。q如果工作輥轉(zhuǎn)速太低，或擺動(dòng)速度太快，輥面上的磨痕間距S就會(huì)超過磨石接觸寬度W，導(dǎo)致輥面研磨不均。q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(dòng)速度q擺動(dòng)速度一般為80mm/s。返回SWRROSIDVWVn研磨位置控制修正量q工作輥邊部q工作輥中部q段差部位返回研磨不充分研磨過量n研磨率q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)）。q對(duì)于全面研磨，其研磨率一般為1030%；對(duì)于段差研磨，其研磨率一般為5080%。ha*ha*ha*h返回n研磨指令q根據(jù)工作輥的

8、磨損情況和工作輥表面狀態(tài)，由在線軋輥輥型檢測(cè)儀檢測(cè)(OPM)或由計(jì)算機(jī)模型(ORG SU)設(shè)定計(jì)算，并將設(shè)定數(shù)據(jù)下傳到L1，然后在軋制過程中對(duì)工作輥進(jìn)行在線研磨。q主要參數(shù)：研磨時(shí)間研磨時(shí)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）p研磨限制條件咬鋼與拋鋼時(shí)帶鋼厚度太大或較小時(shí)帶鋼強(qiáng)度較大時(shí)4 ORG實(shí)際應(yīng)用n被動(dòng)式ORG從1987年開始投入使用，一般有58個(gè)磨頭。n寶鋼1580生產(chǎn)線的ORG裝置為五磨頭被動(dòng)式。使用過程中，由于存在很多問題，在實(shí)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(dòng)式ORG裝置。n由于多磨頭被動(dòng)式ORG的研磨效率較低，所以，從1998年開始，逐漸被兩磨頭主動(dòng)式ORG所代替。n1780生產(chǎn)線在F4F7軋機(jī)上裝備了兩磨頭主動(dòng)式ORG裝置，由數(shù)學(xué)模型計(jì)算研磨工藝參數(shù)。n全面研磨使用效果q輥面光潔度好。未投入ORG，一個(gè)正常的軋制計(jì)劃執(zhí)行完成后，工作輥表面粗糙度為2.14.0m；投入ORG時(shí)，即使軋制延長(zhǎng)，工作輥表面粗糙度也可以一直維持在1.01.5m。使用ORG后，可有效抑制帶鋼表面麻點(diǎn)缺陷未用ORG的工作輥表面使用ORG的工作輥表面q輥面無環(huán)形溝槽，避免帶鋼橫斷面產(chǎn)生局