在线轧辊研磨技术

1、在线轧辊研磨技术 1 概述概述n在线轧辊研磨装置(On-line Roll Grinder，简称ORG)是由日本三菱重工开发的，主要作用：q提高精轧工作辊表面质量。q改善工作辊的不均匀磨损，控制辊型。 q增加带钢的同宽轧制量，延长轧制计划，并可以实现自由程序轧制。n在国外，ORG使用最多的是日本和韩国，共有20多套。我国有三套，分别是宝钢1580热轧厂，鞍钢1780热轧生产线和唐钢热轧厂。2 ORG工作原理工作原理n设备构成qORG装置安装在精轧机入口侧，分为上下两部分，分别对上下工作辊实施研磨，其结构相似，原理相同。q每套ORG装置由五部分组成：平衡装置、倾动装置、压紧装置、旋转机构和摆动装

2、置，所有动作都是由液压来驱动的。上部ORG装置示意图 上部ORG装置结构图 n工作过程 ORG工作时，主要由四个过程组成：q倾动q旋转q压紧q摆动上ORG倾动过程下ORG倾动过程返回q倾动使砂轮中心线与工作辊中心线保持一个相对偏移量q砂轮旋转被动式：当砂轮与工作辊接触后，由工作辊的转动（线速度为VR）带动砂轮旋转（线速度为VG），靠VR与VG的矢量差VS实现砂轮对工作辊的磨削。主动式：砂轮以线速度VG主动旋转，靠VG 与工作辊的线速度VR的矢量差Vs实现砂轮对工作辊的磨削。返回VGVRVSVGVRVS主动式被动式q压紧砂轮以一定角度与工作辊接触，压紧力为恒定值（压力控制）返回OHq摆动研磨时，

3、砂轮沿工作辊表面往复运动每个砂轮可单独伸缩每个砂轮都有其特定的研磨区域上下ORG向相反方向摆动ORG研磨过程示意图WSWSDSDS上下ORG摆动方向工作辊12WSDS工作辊12WSDS工作辊12WSDSn研磨方式q全面研磨q段差研磨q混合研磨 q全面研磨砂轮在工作辊表面全长范围内连续研磨，以消除工作辊的表面缺陷，提高工作辊的表面质量。全面研磨不能改变工作辊的磨损凸度（H1=H2）。全面研磨效果示意图未使用ORG的辊型使用全面研磨后的辊型（阴影部分为全面研磨时,将被磨掉的部分） H1 H2工作辊表面工作辊表面返回q段差研磨砂轮在工作辊的两个端部研磨，消除或减小工作辊端部的台阶，改变工作辊的凸度（

4、H2H1），消除带钢在宽度上变化的限制，实现宽度反向跳转。段差研磨不能改善工作辊的表面状态。段差研磨效果示意图返回工作辊表面工作辊表面未使用ORG的辊型 使用段差研磨后的辊型（阴影部分为段差研磨时,将被磨掉的部分）H1H2q混合研磨砂轮对工作辊交替进行全面研磨与段差研磨，在改变工作辊的凸度的同时，又能提高工作辊的表面质量。混合研磨方式适用于同宽轧制量大，或进行宽度反跳轧制的场合。全面与段差混合研磨效果示意图未使用ORG的辊型使用全面+段差研磨后的理想辊型（阴影部分为全面+段差研磨时,将被磨掉的部分） H1工作辊表面工作辊表面n研磨时刻：q板内研磨 (in bar): 在带钢轧制过程中对工作辊实

5、施研磨q板间研磨(bar to bar) : 在前一带钢抛钢后与下一块带钢咬入精轧机前的间隙时间内，对工作辊实施研磨n研磨能力n偏移量n砂轮转速n线压力n摆动速度n研磨位置控制修正量n研磨率n研磨指令3 主要工艺参数n研磨能力 dGSGScRbgVVDVPaV1000/60807. 9/式中：VV 研磨能力，cm3/min Pg 砂轮线压力，N/mm VR 工作辊线速度，m/s DGS ORG砂轮平均匀直径，mm VGS ORG砂轮转速，rpm a,b,c,d与偏移量、砂轮材质、工作辊材质等相关的系数返回n偏移量q偏移量影响研磨能力，偏移量越大，研磨能力越大q偏移量调整好后，应长期保持不变偏移

6、量为0偏移量小偏移量大5055606570758085010203040506070偏移量, mm接触宽度, mm偏移量与砂轮和工作辊接触宽度的关系返回n砂轮转速q砂轮转速有高速与低速两种设计最大高速1000rpm，实际使用为600700rpm设计最大低速500rpm，实际使用250400rpmq段差研磨时，砂轮高速旋转；全面研磨时，砂轮低速旋转q砂轮转速越高，研磨能力越大返回n线压力q线压力=砂轮压紧力/砂轮接触宽度（140kg/69mm=2.0kg/mm)q线压力越高，研磨能力越大q线压力一般为2.02.5kg/mmn摆动速度q摆动速度影响辊面研磨均匀性，摆动速度一定时，磨痕间距S随工作辊

7、转速的增加而增加。q如果工作辊转速太低，或摆动速度太快，辊面上的磨痕间距S就会超过磨石接触宽度W，导致辊面研磨不均。q可以根据各架精轧机工作辊的最低转速，由下式确定各机架的摆动速度q摆动速度一般为80mm/s。返回SWRROSIDVWVn研磨位置控制修正量q工作辊边部q工作辊中部q段差部位返回研磨不充分研磨过量n研磨率q在轧钢过程中，如果工作辊发生h(mm)的磨损量，那么，ORG砂轮就要将工作辊表面磨掉a*h（mm)。其中，a就是研磨率（研磨率是小于1.0的系数）。q对于全面研磨，其研磨率一般为1030%；对于段差研磨，其研磨率一般为5080%。ha*ha*ha*h返回n研磨指令q根据工作辊的

8、磨损情况和工作辊表面状态，由在线轧辊辊型检测仪检测(OPM)或由计算机模型(ORG SU)设定计算，并将设定数据下传到L1，然后在轧制过程中对工作辊进行在线研磨。q主要参数：研磨时间研磨时刻，板内/板间研磨研磨方式，全面/段差研磨段差位置（如果进行段差研磨）p研磨限制条件咬钢与抛钢时带钢厚度太大或较小时带钢强度较大时4 ORG实际应用n被动式ORG从1987年开始投入使用，一般有58个磨头。n宝钢1580生产线的ORG装置为五磨头被动式。使用过程中，由于存在很多问题，在实际生产中已经不使用了，并且准备再引进一套两磨头主动式ORG装置。n由于多磨头被动式ORG的研磨效率较低，所以，从1998年开始，逐渐被两磨头主动式ORG所代替。n1780生产线在F4F7轧机上装备了两磨头主动式ORG装置，由数学模型计算研磨工艺参数。n全面研磨使用效果q辊面光洁度好。未投入ORG，一个正常的轧制计划执行完成后，工作辊表面粗糙度为2.14.0m；投入ORG时，即使轧制延长，工作辊表面粗糙度也可以一直维持在1.01.5m。使用ORG后，可有效抑制带钢表面麻点缺陷未用ORG的工作辊表面使用ORG的工作辊表面q辊面无环形沟槽，避免带钢横断面产生局