在冷轧机中应用感应加热来控制薄板的平直度制造技术

一种用于轧制具有基本均匀平直度的金属带（１）的系统包括：轧机，该轧机包括一对工作辊（５），用于降低金属带的厚度；感应加热装置（１０ａ），该感应加热装置紧邻至少一个工作辊（５）；弯曲千斤顶，该弯曲千斤顶与各辊（５）相对应；冷却喷射系统（２５），该冷却喷射系统靠近辊（５）；平直度测量装置（１５），该平直度测量装置定位成测量金属带的平直度差异；以及轧机控制界面（３０），该轧机控制界面连接于平直度测量装置（１５）和轧机促动器之间，其中，轧机控制界面（３０）设置成驱动感应加热装置（１０ａ）、弯曲千斤顶和冷却喷射系统（２５），以便基本消除金属带平直度差异。感应线圈加热装置（１０ａ）设置成消除由工作辊（５）在金属带边缘处的温度梯度引起的在带边缘的高张力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在一个实施例中，本专利技术涉及冷轧，并涉及在冷轧制金属薄板中 利用感应加热来提高薄板的平直度(flatness)的方法。
技术介绍
由金属例如铝构成的带形产品通常在四辊或六辊轧机中轧制。用 于形成铝带的现有方法不能轧制在整个宽度上均匀的带，且不能提供 在带的中间区域、边缘区域或四分之一 (quarter)区域中没有不希望 的平直度波动的轧制产品。由于材料通过现有方法进行处理而引起的、 非均匀分布的内部应力通常导致边缘裂紋，其中，边缘裂紋需要除去， 从而导致轧制产品局部切除和废弃。在材料巻中间的边缘裂紋可能使 得整巻都需要废弃。
技术实现思路
总的来说，根据本专利技术，在一个实施例中，提供了一种形成金属 薄板的方法，它根据从工作辊下游的金属带获得的平直度测量值而感 应加热单个工作辊的直径的热膨胀部分。该方法包括在一对工作辊之间轧制金属薄板，以便形成轧制产品；测量从轧制产品的中心部分至轧制产品的至少 一个边缘部分的轧 制产品张力(tension)分布；以及当轧制产品的至少 一 个边缘部分的张力大于轧制产品的中心部分 的张力时，调节一对工作辊中的单个辊的温度，以便使该单个辊的边 缘直径大于该单个工作辊的中心直径。在一个实施例中，调节单个辊的温度包括选择地加热工作辊的边 缘部分，以便使工作辊的、与金属带的纵向边缘相对应的部分热膨胀 至直径比工作辊的中心部分更大，以便使得工作辊具有沿它的宽度的 非均匀直径。在一个实施例中，感应加热用于调节温度，其中，感应 加热由感应加热线圏提供，该感应加热线圏将热量施加给工作辊的、;。在工作辊和金属带之间的4触表面称为工作表面:在一个实施二 中，调节单个辊中的温度包括位于单个工作辊附近的两个感应加热线 圈，其中，由各感应加热线團施加的热量大小为这样，它调节沿一个工作辊轴线长度的热膨胀，这样，由两个辊上的热凸度(thermal crown)对辊隙的影响完全补偿。在一个实施例中，张力测量值由位于工作辊下游的平直度测量杆 来提供，该平直度测量杆与在由工作辊轧制后的轧制产品的至少一个 表面接触。平直度测量杆可以包括多个探针，这些探针与金属板的上 表面或底表面接触。在另一实施例中，张力测量值可以通过包括(但 不局限于)光学扫描或激光测量的方法来光学提供。在又一实施例中， 张力测量值可以通过声学来提供。在另一实施例中， 一种用于形成金属薄板的方法包括 在一对工作辊之间轧制金属薄板，以便形成轧制产品；测量轧制产品的平直度；以及根据轧制产品的平直度来调节一对工作辊中的单个工作辊的、与 金属薄板的纵向边缘相对应的部分的直径。在本专利技术的另一方面，提供了一种用于轧制具有基本均匀平直度 的金属薄板的系统。在一个实施例中，用于轧制金属薄板的系统包括轧机，该轧机有至少一对工作辊；感应加热装置，该感应加热装置定位成紧邻该对工作辊中的单个 工作辊；平直度测量装置，该平直度测量装置位于该对工作辊的下游；以及轧机控制界面，该轧机控制界面连接于平直度测量装置和感应加 热装置之间，其中，轧机控制界面设置成从平直度测量装置接收平直 度测量值，并发送信号以便驱动感应加热装置，从而提供具有横过轧 制产品宽度的基本均匀张力分布的轧制产品。在一个实施例中，感应加热装置设置成消除在金属边缘上的高张 力，该高张力可能在金属带的边缘处由工作辊中的温度梯度而引起。 在一个实施例中，感应加热装置还可以包括弯曲千斤顶、工作辊轴向 滑动机构和喷射冷却系统，其中，弯曲千斤顶、轴向滑动机构和喷射 冷却系统还可以由轧机控制界面根据平直度测量值而驱动。附图说明下面的详细说明最好结合附图来理解，下面的详细说明是通过实 例来说明，而不是为了将本专利技术限制于此，附图中，相同参考标号表示相同元件和部件，附图中图1是表示本专利技术一个实施例的、用于控制轧制薄板的平直度的 系统的示意图。图2a是表示本专利技术 一个实施例的、用于控制轧制薄板的的平直度 系统的透视图，该系统包括与单个工作辊相对应的两个感应加热器。图2b是表示本专利技术另一实施例的、用于控制轧制薄板的平直度的 系统的透视图，该系统包括堆垛布置并与单个工作辊相对应的四个感应力口热器o图2c是表示本专利技术另一实施例的、用于控制轧制薄板的平直度的 系统的透视图，该系统包括并排布置并与单个工作辊相对应的四个感 应加热器。图2d是表示本专利技术一个实施例的冷轧机的透视图。图3是表示工作辊的一个实施例的曲线图，其中，端部部分已经热膨胀，以便使得工作辊具有沿辊宽度的非均匀直径。图4是根据本专利技术通过对单个工作辊的边缘部分进行感应加热而获得的轧制产品的张力分布与没有对工作辊的边缘部分进行感应加热的轧制产品比较的视图。图5是根据本专利技术通过对单个工作辊的边缘部分进行感应加热而 获得的轧制产品的张力分布与没有对工作辊的边缘部分进行感应加热 的轧制产品比较的视图。具体实施例方式这里介绍本专利技术的详细实施例；不过应当知道，所述实施例只是 可以以各种形式实施的本专利技术的示例。此外，结合本专利技术各个实施例 给出的各实例将是示例性的，而不是进行限制。而且，附图并不需要 按比例， 一些特征可以进行夸大，以便表示特殊部件的细节。因此， 这里所述的特定结构和功能细节并不是作为限制，而只是作为示例基 础来教导本领域技术人员以各种方式实施本专利技术。图1是冷轧系统100的示意图，其中，冷轧系统100包括至少两 个工作辊5、感应线圏加热装置10a和平直度测量装置15，该平直度 测量装置15设置成测量通过工作辊5来轧制的金属带1的表面平直 度。工作辊5布置成彼此相对，其中，在工作辊5之间的间隙称为辊 隙4。工作辊5可以是钢或其它刚性金属材料。要轧制的薄板插入工 作辊5之间，并沿箭头Z的方向进行轧制和拉动。在一个实施例中， 金属带l是铝或铝合金。在一个实施例中，金属带l在轧制之前的厚 度范围为大约0.400"至大约0.010"。在又一实施例中，金属带为铝合 金，它可以轧制成薄至大约0.008英寸，但是应当知道，厚度甚至可 以更薄，其中，轧制产品的厚度可以取决于该轧制产品的预定用途。冷轧表示处理的金属薄板已经冷却至室温，但是在铝薄板的多次 冷轧道次过程中，材料温度可以升高至大约330°F。尽管下面的说明 基本涉及冷轧，但是应当知道，下面的方法和装置也可以用于热轧， 这也在本专利技术的范围内。铝薄板的热轧的基本特征是处理温度范围为 大约550°F至大约900。F。应当知道，上述温度只是用于示例目的， 而不是将本专利技术限制于此，因为处理温度可以通过各种处理条件而变 化，例如轧制速度、冷轧道次数以及在轧制道次之间的冷却程度。参考图1和2a-2d，在轧制过程中，在辊隙4的轮廓(profile)和 进入工作辊5的金属带1的、横向宽度(cross width)的厚度分布之间的不 一致通常导致平直度缺陷，该平直度缺陷可以看见为轧制产品 的波紋形边缘或波紋形中心部分。金属带1的、横向宽度的厚度分布由横过金属带的宽度Wl从金属带的上表面至金属带下表面测量的金 属带厚度来确定。辊隙轮廓可以定义为工作辊5的相对工作表面4a、 4b的分离尺寸，其中，在轧制过程中，工作辊5的相对工作表面4a、 4b的分离尺寸可能沿工作辊5的宽度不均匀。在辊隙4的几何形状和 金属带1的、横向宽度的厚度分布之间的差异可能导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造金属薄板的方法，其包括：　在一对工作辊之间轧制金属薄板，以便形成轧制产品；　测量从轧制产品的中心部分至轧制产品的至少一个边缘部分的轧制产品张力分布；以及　当轧制产品的至少一个边缘部分的张力大于轧制产品的中心部分的张力时，调节该对工作辊中的单个辊的温度，以便使该单个辊的边缘直径大于该单个工作辊的中心直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ贝克，SS加梅拉，MA格洛比格，ME普达，MA林格尔，FJ舒尔特海斯，NR维尔农，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]