一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法技术

本申请公开了一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法，通过轧机机械装置和轧机控制系统完成，所述轧机机械装置包括沿轧件轧制方向依次设置的卷筒一、转向辊一、测厚仪一、牌坊、转向辊四、活套装置、转向辊三、测厚仪三、所述牌坊、测厚仪二、转向辊二、卷筒二，所述卷筒一与所述卷筒二位于所述牌坊的同一侧。本发明专利技术为以轧件进出活套装置的速差、活套累积长度和移动活套架的位置为控制信号，控制快慢速工作辊线速度，以匹配上下辊缝处轧件的流量，防止两辊缝间轧件不断累积或减少，实现稳定轧制和目标厚度压下。目标厚度压下。目标厚度压下。

【技术实现步骤摘要】
一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法


[0001]本申请涉及精密金属极薄带生产领域，特别涉及一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着微制造行业的兴起，市场对微材料的需求快速增加。金属极薄带即带状的金属及合金箔材作为微材料的一种广泛应用于微电子、航空航天、锂离子电池和机器人等行业。传统的金属极薄带生产方法多为单机架轧机(多辊轧机)多道次可逆轧制生产，由于金属极薄带轧制困难，存在道次压下率小的特点，导致单机架轧机生产金属极薄带时的轧制道次过多，生产效率低下，成本较高。为提高生产效率，人们曾寻求多机架连轧方案，拟采用5套森吉米尔轧机纵向排列以连续轧制生产金属极薄带，后由于该方案成本过高、技术难度过大而没有实施。为兼顾效率和成本，人们还探究了单机架连轧的可行性，造出了样机并进行了实验，发现单机架连轧的确可以大大提高生产效率且设备成本较低，但却存在连轧辊缝处流量不匹配问题，即所有辊缝的流量并非完全相等，极易导致不匹配辊缝间的轧件不断累积或减少，给张力控制造成困难，无法长时间稳定轧制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法，可解决单机架两连轧时因两处辊缝流量不匹配导致的两辊缝间轧件不断积累或减少的问题，实现长时间稳定轧制。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案。
[0005]本申请实施例公开了一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法，通过轧机机械装置和轧机控制系统完成，
[0006]所述轧机机械装置包括沿轧件轧制方向依次设置的卷筒一、转向辊一、测厚仪一、牌坊、转向辊四、活套装置、转向辊三、测厚仪三、所述牌坊、测厚仪二、转向辊二、卷筒二，所述卷筒一与所述卷筒二位于所述牌坊的同一侧，
[0007]所述牌坊内由上至下依次装配有上支撑辊、上工作辊、浮动工作辊、下工作辊以及下支撑辊，所述上工作辊与所述浮动工作辊之间轧制所述轧件，所述浮动工作辊与所述下工作辊之间轧制所述轧件，
[0008]所述牌坊上安装有压下装置，所述压下装置作用于所述上支撑辊，继而依次带动所述上工作辊、所述浮动工作辊，并控制所述轧件位于所述上工作辊与所述浮动工作辊之间以及位于所述浮动工作辊与所述下工作辊之间的压下轧制力，
[0009]还包括可逆且单独控制的主电机一、主电机二、卷取电机一、卷取电机二，所述主电机一依次经过主减速机一、主减速机三减速后通过联轴器一驱动所述上工作辊，所述主电机二依次经过主减速机二、所述主减速机三减速后，通过联轴器二驱动所述下工作辊，所述卷取电机一驱动所述卷筒一，所述卷取电机二驱动所述卷筒二，
[0010]所述活套装置包括活套滑轨、卷取电机三、卷取减速机三、卷筒三、相对设置且之间形成一定间距的活套架一与活套架二，所述套架一与所述活套滑轨固定安装，所述活套架二沿所述轧件轧制方向水平往复移动安装于所述活套滑轨，所述活套架一与活套架二分别沿竖直方向设置有多个活套辊，所述轧件交错穿过所述活套架一与活套架二上的所述活套辊，所述卷筒三缠绕活套张力引带的一端，所述活套张力引带的另一端固定于所述活套架二的底部，所述卷取电机三为可逆电机，所述卷取电机三通过所述卷取减速机三驱动所述卷筒三，继而控制所述活套架二的水平移动，
[0011]所述轧机控制系统包括测量传感器、工控机、PLC、操作台、控制柜和变频器，所述测量传感器包括测量所述压下装置压下轧制力的测轧制力用力传感器、测量所述轧件张力的测张力用力传感器一与测张力用力传感器二与测张力用力传感器三、分别测量并控制所述主电机一与所述主电机二转速的测主电机转速用编码器一与测主电机转速用编码器二、分别测量并控制所述卷取电机一与所述卷取电机二与所述卷取电机三转速的测卷取电机转速用编码器一与测卷取电机转速用编码器二与测卷取电机转速用编码器三、测量所述轧件速度的测轧速编码器一与测轧速编码器二与测轧速编码器三与测轧速编码器四，所述测轧速编码器一、测轧速编码器二、测轧速编码器三与测轧速编码器四分别安装于所述转向辊一、转向辊二、转向辊三与转向辊四的一侧，所述测张力用力传感器一、测张力用力传感器二、测张力用力传感器三分别位于所述转向辊一、转向辊二、转向辊三的下方，所述测厚仪一、所述测厚仪二与所述测厚仪三分别测量所述轧件的厚度，还包括分别安装于所述活套滑轨两端的接近开关一与接近开关二，
[0012]轧制方法依次包括如下步骤：
[0013]S1设定基础轧制参数，包括最大活套累积速差许用值ΔV
max
、最大活套累积长度许用值L
max
、初始轧制力P及各轧制道次轧件出口厚度h，卷筒一张力F1、卷筒二张力F2和活套张力F
p
；
[0014]S2穿带，将轧件一端缠绕在卷筒二上，将轧件另一端依次穿过转向辊二、测厚仪二、下辊缝、测厚仪三、转向辊三、活套装置、转向辊四、上辊缝、测厚仪一、转向辊一，最后缠绕在卷筒一上，在活套装置内穿带时，将活套架二移动至接近开关一与接近开关二中间的位置，轧件交替穿过活套架一与活套架二上的活套辊；
[0015]S3压下和建张，参考测轧制力用力传感器实时测量的轧制力数值，按下辊缝压下按钮增大轧制力至初始设定值P，参考3个测张力用力传感器实时测量的上下辊缝处左右轧件的张力值，旋转3个张力调节双向自复位开关增大卷筒一张力、卷筒二张力和活套张力至其各自设定值F1、F2和F
p
；
[0016]S4按下活套累积长度清零按钮，活套累积长度L示数变为0；
[0017]S5启动轧机，按下加速按钮，主电机一和主电机二的转速等比例增大，加速按钮和减速按钮分别控制两台主电机转速的增加和减小且两者转速比例保持不变，初始加速时两台主电机转速相同，上、下工作辊的线速度相同；
[0018]S6调节辊缝压下按钮和辊缝抬起按钮，使单机架两道次轧制后轧件出口厚度值达到其设定值h；
[0019]S7实时测量计算活套累积速差ΔV，活套累积速差ΔV由公式ΔV＝|V3‑
V4|实时计算得出，式中下辊缝左侧轧件速度V3由测轧速编码器三测量计算得到，上辊缝左侧轧件速
度V4由测轧速编码器四测量计算得到；
[0020]S8实时比较活套累积速差ΔV和最大活套累积速差许用值ΔV
max
，调节快速辊主电机的转速，以上辊缝处轧件运动方向为基准，右向轧制时，上工作辊为快速辊，主电机一为快速辊主电机，主电机二为慢速辊主电机；左向轧制时，下工作辊为快速辊，主电机二为快速辊主电机，主电机一为慢速辊主电机；
[0021]右向轧制时，如ΔV＞∧V
max
且V3＞V4，则增大主电机一转速；如ΔV＞∧V
max
且V3＜V4，则减小主电机一转速，
[0022]左向轧制时，如ΔV＞ΔV
max
且V3＞V4则减小主电机二转速；如ΔV＞ΔV
max
且V3＜V4，则增大主电机二转速，
[0023]当Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属极薄带单机架两连轧机的轧制方法，其特征在于，通过轧机机械装置和轧机控制系统完成，所述轧机机械装置包括沿轧件轧制方向依次设置的卷筒一、转向辊一、测厚仪一、牌坊、转向辊四、活套装置、转向辊三、测厚仪三、所述牌坊、测厚仪二、转向辊二、卷筒二，所述卷筒一与所述卷筒二位于所述牌坊的同一侧，所述牌坊内由上至下依次装配有上支撑辊、上工作辊、浮动工作辊、下工作辊以及下支撑辊，所述上工作辊与所述浮动工作辊之间轧制所述轧件，所述浮动工作辊与所述下工作辊之间轧制所述轧件，所述牌坊上安装有压下装置，所述压下装置作用于所述上支撑辊，继而依次带动所述上工作辊、所述浮动工作辊，并控制所述轧件位于所述上工作辊与所述浮动工作辊之间以及位于所述浮动工作辊与所述下工作辊之间的压下轧制力，还包括可逆且单独控制的主电机一、主电机二、卷取电机一、卷取电机二，所述主电机一依次经过主减速机一、主减速机三减速后通过联轴器一驱动所述上工作辊，所述主电机二依次经过主减速机二、所述主减速机三减速后，通过联轴器二驱动所述下工作辊，所述卷取电机一驱动所述卷筒一，所述卷取电机二驱动所述卷筒二，所述活套装置包括活套滑轨、卷取电机三、卷取减速机三、卷筒三、相对设置且之间形成一定间距的活套架一与活套架二，所述套架一与所述活套滑轨固定安装，所述活套架二沿所述轧件轧制方向水平往复移动安装于所述活套滑轨，所述活套架一与活套架二分别沿竖直方向设置有多个活套辊，所述轧件交错穿过所述活套架一与活套架二上的所述活套辊，所述卷筒三缠绕活套张力引带的一端，所述活套张力引带的另一端固定于所述活套架二的底部，所述卷取电机三为可逆电机，所述卷取电机三通过所述卷取减速机三驱动所述卷筒三，继而控制所述活套架二的水平移动，所述轧机控制系统包括测量传感器、工控机、PLC、操作台、控制柜和变频器，所述测量传感器包括测量所述压下装置压下轧制力的测轧制力用力传感器、测量所述轧件张力的测张力用力传感器一与测张力用力传感器二与测张力用力传感器三、分别测量并控制所述主电机一与所述主电机二转速的测主电机转速用编码器一与测主电机转速用编码器二、分别测量并控制所述卷取电机一与所述卷取电机二与所述卷取电机三转速的测卷取电机转速用编码器一与测卷取电机转速用编码器二与测卷取电机转速用编码器三、测量所述轧件速度的测轧速编码器一与测轧速编码器二与测轧速编码器三与测轧速编码器四，所述测轧速编码器一、测轧速编码器二、测轧速编码器三与测轧速编码器四分别安装于所述转向辊一、转向辊二、转向辊三与转向辊四的一侧，所述测张力用力传感器一、测张力用力传感器二、测张力用力传感器三分别位于所述转向辊一、转向辊二、转向辊三的下方，所述测厚仪一、所述测厚仪二与所述测厚仪三分别测量所述轧件的厚度，还包括分别安装于所述活套滑轨两端的接近开关一与接近开关二，轧制方法依次包括如下步骤：S1设定基础轧制参数，包括最大活套累积速差许用值ΔV
max
、最大活套累积长度许用值L
max
、初始轧制力P及各轧制道次轧件出口厚度h，卷筒一张力F1、卷筒二张力F2和活套张力F
p
；S2穿带，将轧件一端缠绕在卷筒二上，将轧件另一端依次穿过转向辊二、测厚仪二、下
辊缝、测厚仪三、转向辊三、活套装置、转向辊四、上辊缝、测厚仪一、转向辊一，最后缠绕在卷筒一上，在活套装置内穿带时，将活套架二移动至接近开关一与接近开关二中间的位置，轧件交替穿过活套架一与活套架二上的活套辊；S3压下和建张，参考测轧制力用力传感器实时测量的轧制力数值，按下辊缝压下按钮增大轧制力至初始设定值P，参考3个测张力用力传感器实时测量的上下辊缝处左右轧件的张力值，旋转3个张力调节双向自复位开关增大卷筒一张力、卷筒二张力和活套张力至其各自设定值F1、F2和F
p
；S4按下活套累积长度清零按钮，活套累积长度L示数变为0；S5启动轧机，按下加速按钮，主电机一和主电机二的转速等比例增大，加速按钮和减速按钮分别控制两台主电机转速的增加和减小且两者转速比例保持不变，初始加速时两台主电机转速相同，上、下工作辊的线速度相同；S6调节辊缝压下按钮和辊缝抬起按钮，使单机架两道次轧制后轧件出口厚度值达到其设定值h；S7实时测量计算活套累积速差ΔV，活套累积速差ΔV由公式ΔV＝|V3‑
V4|实时计算得出，式中下辊缝左侧轧件速度V3由测轧速编码器三测量计算得到，上辊缝左侧轧件速度V4由测轧速编码器四测量计算得到；S8实时比较活套累积速差ΔV和最大活套累积速差许用值ΔV
max
，调节快速辊主电机的转速，以上辊缝处轧件运动方向为基准，右向轧制时，上工作辊为快速辊，主电机一为快速辊主电机，主电机二为慢速辊主电机；左向轧制时，下工作辊为快速辊，主电机二为快速辊主电机，主电机一为慢速辊主电机；右向轧制时，如ΔV＞ΔV
max
且V3＞V4，则增大主电机一转速；如ΔV＞ΔV
max
且V3＜V4，则减小主电机一转速，左向轧制时...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙祥坤，刘相华，
申请(专利权)人：苏州相华精密金属材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：