光整机及其工艺优化方法与流程

1.本发明属于带钢轧制生产技术领域，具体涉及一种光整机及光整机工艺优化方法。


背景技术：

2.光整机的喷淋作用具体细分如下：
3.(1)上下板面预喷淋，主要用于对带钢表面进行冲刷，针对连退前过程产生的浮灰进行清理；
4.(2)上下支承辊辊缝的喷淋一般直喷支承辊辊面，用于对辊面进行清洁，延长换辊周期；对于凸度辊，通过润滑作用降低应力辊子中部的应力集中，避免辊面色差的产生；
5.(3)上下工作辊辊缝的喷淋，可有效地降低带钢与轧辊之间的摩擦力，降低轧制力，延长换辊周期；同时轧制过程中，光整液对轧制过程中产生掉落的颗粒起到冲洗作用，由一定设计角度的喷淋将杂质随着光整液赶往带钢两端。
6.理论上，工作辊辊缝两道光整液喷淋能获得较好的带钢清洁作用，适当的压力和对准辊缝时的清洁效果更好。对于光整机，一般在带钢出口设置相关的吹扫梁，用于将各辊缝处串流而至的光整液吹向辊子的两边，保持带钢表面的无光整液残留，带钢表面无色差；但吹扫难度较大，吹扫梁吹扫压力与上下工作辊辊缝的光整液喷淋状况之间时常不能匹配，影响带钢质量，或者需要保证较大的吹扫梁吹扫压力，节能效果较差，设备选型会相应地增加成本，而且噪音污染以及光整液回收等较难控制。


技术实现要素：

7.本发明涉及一种光整机及光整机工艺优化方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。
8.本发明涉及一种光整机工艺优化方法，包括：
9.根据生产条件设定光整液喷射梁的喷淋位置以及吹扫梁的吹扫条件；
10.光整机运行，判断光整后的带钢质量是否合格，若是，依照当前光整机工艺条件继续生产；若否，则对光整机工艺条件进行调节，直至光整后的带钢质量合格；
11.所述对光整机工艺条件进行调节包括调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁的喷淋位置和/或调节上工作辊辊缝处的吹扫梁的吹扫条件；
12.所述吹扫梁的吹扫条件包括吹扫梁的位置和/或吹扫压力。
13.作为实施方式之一，所述对光整机工艺条件进行调节具体包括：保持上工作辊辊缝处的吹扫梁的吹扫条件，使上工作辊辊缝处的光整液喷射梁逐渐远离上工作辊辊缝。
14.作为实施方式之一，调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁的喷淋位置时，控制该光整液喷射梁在不同工作位置时的喷淋距离均处于预设范围内。
15.作为实施方式之一，所述上工作辊辊缝处的吹扫梁包括中部段和两个边部段，所述中部段和所述边部段分别独立供应吹扫介质；
16.其中，边部段用于将光整液吹离带钢表面，中部段用于使得出口侧带钢中部与工作辊之间的辊缝区保持为正压环境，以阻止光整液向带钢中间移动
17.本发明还涉及一种光整机，包括机架以及布置于所述机架上的轧辊，于机架入口侧布置有上工作辊辊缝喷射装置，于机架出口侧布置有上工作辊辊缝吹扫装置，所述上工作辊辊缝喷射装置包括喷射梁以及布置于所述喷射梁上的多个喷嘴，所述喷射梁配置有位置调整机构，所述位置调整机构用于驱动所述喷射梁活动以改变其喷淋位置。
18.作为实施方式之一，所述位置调整机构包括安装于所述机架上的安装支架以及安设于所述安装支架上的四连杆机构，所述四连杆机构包括依次铰接的第一活动连杆、第二活动连杆和第三活动连杆，其中，所述第一活动连杆和所述第三活动连杆分别铰接于所述安装支架上，所述第二活动连杆和所述第三活动连杆均位于所述第一活动连杆的正上方，所述喷射梁安设于所述第一活动连杆上。
19.作为实施方式之一，所述喷射梁安设于所述第一活动连杆的远离安装支架的一端，所述第二活动连杆铰接于所述第一活动连杆的中间杆段。
20.作为实施方式之一，所述第二活动连杆的用于与所述第一活动连杆铰接的铰点位置可调。
21.作为实施方式之一，所述第二活动连杆上开设有长条形调节孔，所述调节孔的长度方向与所述第二活动连杆的长度方向平行，所述第一活动连杆与所述第二活动连杆之间通过设于所述调节孔内的活动铰轴铰接，所述活动铰轴配置有能够驱动其沿调节孔长度方向在该调节孔内活动的调节单元。
22.作为实施方式之一，所述调节单元包括调节螺杆和锁紧螺母，所述调节螺杆的轴向与所述调节孔的长度方向平行，所述调节螺杆与所述活动铰轴螺接并通过所述锁紧螺母锁紧于所述第二活动连杆上。
23.本发明至少具有如下有益效果：
24.本发明通过调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁的喷淋位置和/或调节上工作辊辊缝处的吹扫梁的吹扫条件，使上工作辊辊缝处的吹扫条件与上工作辊辊缝的光整液喷淋状况能较好地匹配，可有效地改善带钢质量，或者保证带钢质量的稳定性，或者在满足带钢质量要求的前提下，提高光整机生产的环保性和经济性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
26.图1为本发明实施例提供的光整机的结构示意图；
27.图2为本发明实施例提供的喷射梁处于第一极限工作位时的状态示意图；
28.图3为本发明实施例提供的喷射梁处于第二极限工作位时的状态示意图；
29.图4为本发明实施例提供的喷射梁处于检修位时的状态示意图；
30.图5为图2中i1部分的放大示意图；
31.图6为图3中i2部分的放大示意图；
32.图7为图4中i3部分的放大示意图；
33.图8为本发明实施例提供的轴台的结构示意图；
34.图9为本发明实施例提供的吹扫梁的结构示意图。
具体实施方式
35.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一
37.本发明实施例提供一种光整机工艺优化方法，包括：
38.根据生产条件设定光整液喷射梁的喷淋位置以及吹扫梁的吹扫条件；
39.光整机运行，判断光整后的带钢质量是否合格，若是，依照当前光整机工艺条件继续生产；若否，则对光整机工艺条件进行调节，直至光整后的带钢质量合格；
40.所述对光整机工艺条件进行调节包括调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2的喷淋位置和/或调节上工作辊辊缝处的吹扫梁51的吹扫条件；
41.所述吹扫梁51的吹扫条件包括吹扫梁51的位置和/或吹扫压力。
42.上述生产条件包括带钢种类、带钢规格、光整机状况等，此为本领域技术人员易于确认的，此处不作赘述。
43.其中，光整液喷射梁可以包括：用于上/下板面预喷淋的喷射梁、用于上/下支承辊辊缝喷淋的喷射梁、用于上/下工作辊辊缝喷淋的喷射梁中的至少一种，本实施例中，至少包括用于上/下工作辊辊缝喷淋的喷射梁2。上述吹扫梁可以包括：辊缝吹扫梁51，主要对各道辊缝处从入口带过来的光整液进行吹扫处置；上、下板面吹扫梁，一般布置在机架的防皱辊或者轧制线辊后，用于将湿润的带钢表面吹干。
44.上工作辊辊缝处的喷射梁2用于向上工作辊辊缝处喷射光整液，上工作辊辊缝处的吹扫梁51用于将从入口带过来的光整液吹扫去除，因此，二者的布置互为相关。在预先进行二者的布置时，可根据生产条件以及历史生产信息等进行布置。
45.对于上述带钢质量是否合格的判断，主要考虑光整相关的缺陷，例如光整液不足或光整液残留等引起的带钢表面质量问题；判断时，可对带钢进行取样分析，或者直接人工观测判定或由相机获取带钢表面质量信息并自动判断。一般地，当光整液喷淋不足时，带钢表面会形成锈斑等缺陷，当带钢表面光整液残留时，会在带钢表面形成黄斑等缺陷，本领域技术人员可以根据具体工况分析确定何种带钢质量缺陷为光整相关的缺陷。
46.本实施例提供的方法，通过调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2的喷淋位置和/或调节上工作辊辊缝处的吹扫梁51的吹扫条件，使上工作辊辊缝处的吹扫条件与上工作辊辊缝的光整液喷淋状况能较好地匹配，可有效地改善带钢质量，或者保证带钢质量的稳定性，或者在满足带钢质量要求的前提下，提高光整机生产的环保性和经济性。
47.在其中一个实施例中，所述对光整机工艺条件进行调节具体包括：保持上工作辊辊缝处的吹扫梁51的吹扫条件，使上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2逐渐远离上工作辊辊缝。根据该方式，可预先选择一个合适的吹扫梁吹扫条件，并根据该吹扫条件，设定合乎要
求的上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2的位置，调节相对方便；上述“合适的吹扫梁吹扫条件”可以实现降低空气耗量、减少生产噪音等目的，在保证光整机稳定可靠工作以及满足带钢质量要求的前提下，提高光整机生产的环保性和经济性。
48.当然，协同地对“上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2的喷淋位置”和“上工作辊辊缝处的吹扫梁51的吹扫条件”进行调节，可获得更佳的调节效果，调节精度更高，节能效果更好。
49.对于“调节上工作辊辊缝处的光整液喷射梁2的喷淋位置”的实现方式以及“调节上工作辊辊缝处的吹扫梁51的吹扫条件”的实现方式将在后续实施例中涉及，请参见具体实施例二和具体实施例三。
50.实施例二
51.如图1，本发明实施例提供一种光整机，包括机架以及布置于所述机架上的轧辊，于机架入口侧布置有上工作辊辊缝喷射装置，于机架出口侧布置有上工作辊辊缝吹扫装置5，所述上工作辊辊缝喷射装置包括喷射梁2以及布置于所述喷射梁2上的多个喷嘴，所述喷射梁2配置有位置调整机构，所述位置调整机构用于驱动所述喷射梁2活动以改变其喷淋位置。
52.区别于传统的光整液固定位置喷淋方式，本实施例提供的上工作辊辊缝喷射装置由于配置有位置调整机构，可以改变喷射梁/喷嘴的喷淋位置，能显著地改善该喷射装置的工作灵活性，根据具体的工况匹配合适的光整液喷淋状态，在保证发挥其基础功能的同时，获得良好的带钢质量。
53.优选地，上述喷射梁2通过管夹安装至对应的位置上，在固定该喷射梁2的同时，可以手动地使该喷射梁2相对于管夹转动(一般需要先解除管夹的夹紧状态)，可以达到调节喷嘴喷淋方向的目的。
54.在其中一个实施例中，上述位置调整机构用于驱动喷射梁2活动，以改变喷射梁2的空间位置，进而带动喷嘴活动，并改变喷嘴的喷淋位置；喷嘴喷淋位置的改变会相应地导致光整液在上工作辊1/带钢上表面上作用位置的改变。上述位置调整机构可以用于驱动喷射梁2横移，或者用于驱动喷射梁2在竖向平面内摆动，或者，用于驱动喷射梁2在竖向平面内作复合运动；喷射梁2位置的改变在某些情况下(例如在竖向平面内摆动)可一定程度地导致喷嘴喷淋方向(与带钢通道之间的夹角)的改变，若结合上述基于管夹固定结构等满足喷射梁2可绕自身轴线旋转以调节喷嘴喷淋方向的方式，可进一步提高上述光整液喷淋装置的喷淋可调节度和工作灵活性。
55.可以采用气缸、液压缸、电动推杆或者电机 传动机构等实现喷射梁2位置的改变，或者通过多维驱动平台等设备带动该喷射梁2活动以实现复合运动。
56.在本实施例提供的优选方案中，如图2
‑
图7，所述位置调整机构包括用于安装至轧机机架上的安装支架3以及安设于所述安装支架3上的四连杆机构4，所述四连杆机构4包括依次铰接的第一活动连杆41、第二活动连杆42和第三活动连杆43，其中，所述第一活动连杆41和所述第三活动连杆43分别铰接于所述安装支架3上，所述第二活动连杆42和所述第三活动连杆43均位于所述第一活动连杆41的正上方，所述喷射梁2安设于所述第一活动连杆41上。
57.采用四连杆机构4对喷射梁2进行位置调节，结构简单、工作可靠。可以理解地，上
述四连杆机构4为竖向平面内活动的四连杆机构4，可带动喷射梁2在竖向平面内摆动。优选地，如图2
‑
图7，第三活动连杆43在安装支架3上的铰点位于第一活动连杆41在该安装支架3上的铰点的正上方；可选地，在该安装支架3上设有长度方向平行于竖向的固定连杆31，第一活动连杆41和第三活动连杆43均铰接于该固定连杆31上。
58.优选地，如图5
‑
图7，所述第二活动连杆42铰接于所述第一活动连杆41的中间杆段，也即第一活动连杆41与第二活动连杆42之间的铰点位于该第一活动连杆41的中部位置(两端之间)，该设计可利于喷射梁2在第一活动连杆41上的布置，例如喷射梁2安设于第一活动连杆41的远离安装支架3的一端。
59.如上所述，喷射梁2优选为通过管夹安装至对应的位置上，也即该喷射梁2通过管夹安设于第一活动连杆41上。
60.进一步优选地，如图5
‑
图7，所述第二活动连杆42的用于与所述第一活动连杆41铰接的铰点位置可调。定义第二活动连杆42与第一活动连杆41之间的铰轴为活动铰轴，也即该活动铰轴在第二活动连杆42上的位置可调。基于该设计，使第二活动连杆42的投入至四连杆机构4中的工作长度可调，使该四连杆机构4具有更为丰富的驱动模式，避免了单纯地使喷射梁2绕某一铰轴作圆周摆动运动的方式，也即进一步提高了上述光整液喷淋装置的喷淋可调节度和工作灵活性。
61.尤其地，基于上述“第二活动连杆42的用于与第一活动连杆41铰接的铰点位置可调”的方案，可使喷射梁2具有第一极限工作位和第二极限工作位：如图2和图5，在第一极限工作位，上述第二活动连杆42的工作长度最大，此时喷射梁2的喷射位置对准上工作辊辊缝，可以实现最佳的光整液工作效果；如图3和图6，在第二极限工作位，上述第二活动连杆42的工作长度最小，此时喷射梁2的喷射位置为上工作辊辊缝前端的带钢入口处(与上工作辊辊缝或者说与上工作辊1具有一定的间距)，可以相应地减小轧机出口侧的吹扫梁的吹扫压力。
62.进一步优选地，如图5和图6，合理利用四连杆机构4的死点位置特性，在上述第一极限工作位，第二活动连杆42与第三活动连杆43共线，在上述第二极限工作位，第二活动连杆42与第三活动连杆43也共线，此时该四连杆机构4即处于死点位置，能获得较为稳定可靠的工作状态，保证喷淋效果。显然，喷射梁2的工作位置可在第一极限工作位与第二极限工作位之间选择任意位置，相应地调节上述活动铰轴在第二活动连杆42上的位置即可，这种情况无需额外的驱动设备，利用四连杆机构4自身的死点位置特性即能保证喷射梁2的结构稳定性，由于是纯机械结构，因此工作可靠性高，并且操作简单。
63.另外，通过设计第二活动连杆42的工作长度可调，可以实现喷射梁2在不同工作位置时的喷淋距离(即喷嘴与光整液目标作用位置之间的距离)相近，避免单纯调整喷射角度或单纯驱使喷射梁2摆动而导致喷淋距离变化、进而影响各喷嘴喷淋重叠量并造成过喷或者漏喷的情况。
64.另外，如图4和图7，通过使第二活动连杆42与第一活动连杆41共线，第一活动连杆41此时远离带钢通道和轧辊，可为附近辊系提供检修空间，并且此时该四连杆机构4也处于死点位置，能获得较为稳定可靠的状态。
65.对于上述活动连杆的位置调节，优选地，如图5
‑
图7，所述第二活动连杆42上开设有长条形调节孔421，所述调节孔421的长度方向与所述第二活动连杆42的长度方向平行，
所述第一活动连杆41与所述第二活动连杆42之间通过设于所述调节孔421内的活动铰轴铰接，所述活动铰轴配置有能够驱动其沿调节孔421长度方向在该调节孔421内活动的调节单元。上述调节孔421可采用腰圆孔，可较好地匹配铰轴形状。在其中一个实施例中，如图5
‑
图7，所述调节单元包括调节螺杆44和锁紧螺母，所述调节螺杆44的轴向与所述调节孔421的长度方向平行，所述调节螺杆44与所述活动铰轴螺接并通过所述锁紧螺母锁紧于所述第二活动连杆42上；可在该第二活动连杆42上设置螺杆44座，用以螺接该调节螺杆44，通过改变该调节螺杆44与螺杆44座的螺接位置或者该调节螺杆44与活动铰轴的螺接位置，可以达到改变活动铰轴位置的目的。
66.实施例三
67.本发明实施例提供一种用于光整机的吹扫装置5，其可用于上述实施例二中。
68.如图8，该吹扫装置5包括吹扫梁51以及适于安装至光整机机架上的安装基座，所述吹扫梁51上布置有多个吹扫喷嘴，所述安装基座上设有多个风梁安装位，各所述风梁安装位依次排列并且排列方向与吹扫梁轴向以及安装基座厚度方向垂直，所述吹扫梁51选择性地安设于其中一个风梁安装位上。
69.上述吹扫梁51一般采用管式结构，吹扫喷嘴与该吹扫梁51的管腔连通，吹扫介质可通过吹扫梁51经各吹扫喷嘴喷出。吹扫介质一般可采用压缩空气。
70.上述安装基座一般以面接触的方式安装至光整机机架上，则该安装基座的厚度方向垂直于其安装面。显然，当上述吹扫装置5布置到光整机出口侧时，各风梁安装位在带钢运行通道上的投影是沿带钢运行方向依次排列的。
71.本实施例提供的吹扫装置5，通过在安装基座上设置多个风梁安装位，可根据实际需要调整吹扫梁51的安装位置，选择合适的位置进行吹扫，可提高各吹扫喷嘴的吹扫效果；以及便于根据具体工况适配地调节吹扫梁51的安装位置，获得更为可靠的吹扫效果，提高光整机的节能性和环保性。
72.在其中一个实施例中，所述吹扫梁51可转动地安装于对应的风梁安装位上，通过转动该吹扫梁51可达到调节各吹扫喷嘴吹扫角度的目的，从而可进一步提高各吹扫喷嘴的吹扫效果。
73.进一步优选地，各吹扫喷嘴采用短尺寸喷嘴，但上述吹扫装置5周围空间有限时，采用短尺寸喷嘴可保证吹扫梁51的转动不会对周围设备或对带钢造成干涉。可选地，上述吹扫喷嘴采用外螺纹接口型式的喷嘴，尺寸较小。
74.进一步优化上述吹扫装置5，所述安装基座包括适于安装至光整机机架上的两个轴台，每个轴台上设有多个轴头装夹位524，并且两个轴台上的轴头装夹位524一一同轴相对，每两个同轴相对的轴头装夹位524构成为一个所述风梁安装位，所述吹扫梁51的两端轴头分别安设在对应的两个轴头装夹位524上。在上述吹扫梁51可转动安装的方案中，则吹扫梁轴头可转动地安装在对应的轴头装夹位524上。采用两个轴台悬空安装吹扫梁51，能进一步减少吹扫梁51安装所需空间，尤其是安装基座厚度方向上的空间。
75.为便于吹扫梁51的位置调整，显然以吹扫梁51便于从轴台上装拆为宜，在其中一个实施例中，如图8，所述轴台包括适于安装至光整机机架上的轴台底座521以及可拆卸安装于所述轴台底座521上的轴台压板522，于各轴头装夹位524处设有用于与吹扫梁轴头抵紧的锁紧螺钉523，各锁紧螺钉523均螺接于所述轴台压板522上。相应地，可设计上述轴头
装夹位524为开设于所述轴台底座521上的轴头安装槽，该轴头安装槽可以是弧型槽，也可以是矩形槽等；虽然通过锁紧螺钉523能够对吹扫梁轴头进行可靠限位，但本实施例中，优选为轴台压板522能够与吹扫梁外壁接触，以使吹扫梁51的安装结构更为稳定，也即轴头压板的压靠面与轴头安装槽槽底之间的间距小于吹扫梁轴头的直径。
76.可以理解地，吹扫梁51上的各吹扫喷嘴的吹扫范围能够覆盖最大设计带宽。优选地，如图9，上述吹扫梁51包括中部段511和两个边部段512，该两个边部段512分列于中部段511的两侧，各吹扫喷嘴中，包括设于所述中部段511上的多个中部喷嘴和设于两个边部段512上的多个边部喷嘴；可根据当前带钢的宽度，相对合理地选择投入吹扫的吹扫喷嘴数量，而不必全宽打开，可达到更节能的效果，因此，中部段511和边部段512分别独立供应吹扫介质，而且能够各自调节吹扫介质的压力和流速，以达到更好的吹扫效果，可减少空气耗量和噪音；即中部段511和边部段512分别连接有吹扫介质管。
77.进一步优选地，如图9，上述每个边部段512包括多个边部子段5121，各边部子段5121分别独立供应吹扫介质，可进一步根据当前带钢宽度选择投入吹扫的吹扫喷嘴数量，节能效果更佳。
78.一般而言，通常中部段511的吹扫范围可覆盖最小设计带宽，一般比该最小设计带宽要宽。然而，申请人在实际生产中发现，光整液主要是从带钢边部向带钢中间方向带过来，加之在辊系与带钢高速运行的状态下，会在出口侧带钢与辊子之间的辊缝位置形成一定的负压，造成外界空气有向带钢中部补充的趋势，从而使得光整液有向带钢中间移动的趋势；因此，本实施例中，上述边部段512吹扫的目的在于将光整液吹离带钢表面，中部段511吹扫的目的在于使得出口侧带钢中部与工作辊之间的辊缝区保持为正压环境，以阻止光整液向带钢中间移动。其中，边部段512采用较大的吹扫压力，以形成大的吹扫力，本实施例中，该边部段512的吹扫压力在3～6bar范围内；中部段511可采用相对较小的压力，本实施例中，该中部段511的吹扫压力在2～4bar范围内；；在其中一个实施例中，所述中部段511的吹扫区域位于最小设计带宽范围内并且二者边界之间的间距在100～150mm范围内，在达到上述“使得出口侧带钢中部与工作辊之间的辊缝区保持为正压环境”目的的同时，能进一步减少吹扫喷嘴的数量以及空气耗量。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。