CN101024227A - 一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法，采用大扬程二辊可逆式初轧机系统，坯料各个面反复成为轧辊压下面和自由宽展面，经水平轧机往复多道次无槽轧制后出成品。应用控制临界压下率的方法控制单鼓率和双鼓率的大小，使其在允许的范围内，同时进行宽高比(B/H)控制，消除轧扭脱方，从而实现在保证现有大辊径初轧机优点的条件下，采用无槽轧制技术，减少孔型配置数，生产高质量、尺寸规格灵活的大方钢产品。

Description

一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法

技术领域

本发明涉及钢铁轧制技术，特别涉及400mm以上大方钢的轧制技术。

背景技术

目前国内外大方钢常规生产方法为：利用带孔型的轧辊进行轧制、大方坯连铸或锻造方法。

其中，利用带孔型的轧辊进行轧制属一般技术，是通过在轧辊上车削不同孔型，通过编制轧制规程，实现坯料依次在多个孔型中往复轧制完成，一般孔型系统为“箱——方”系列。用孔型轧制时，由于孔型过充满，在轧件的两侧出耳子；若孔型的上下轧槽未对正，轧出的轧件断面会错牙。无槽轧出的轧件可以避免由于孔型形成的各种缺陷。

一般大方坯连铸工艺很难保证压缩比要求，组织不致密，影响产品性能。

通过锻造方法生产大规格方钢，生产效率低，为保证锻造温度，生产中不得不采用多次回炉加热多次锻造(即“加热——锻造——再加热——再锻造”)的多火成材技术，加热能耗大，烧损率可达3～5％；由于锻造生产延伸率低，因而即使不计中间加热过程，生产一根大规格方钢也需较长时间，生产率低；锻造生产头尾切损大，再加上多次加热烧损，成材率仅为80％左右；而且锻造产品表面质量与尺寸精度均较差；对于某些用于制作各类轴类的大规格方钢，因轴向尺寸较长，用锻造方法很难生产。

同时纵观国内外情况，现有技术中无槽轧制方式一般在紧凑布置的V-H式钢坯连轧机上采用，用于生产线棒材和小圆钢产品，如：

在无扭精轧机组中的10个机架上，除成品道次为圆孔型外，其余9个机架皆采用无槽轧制，轧出了直径为5.72mm的线材。

在平立交替布置的紧凑式轧机上，采用4道次无槽加2道次带孔型的轧法，将152×152mm的钢坯轧成47.6×47.6～98×98mm的方坯和直径为64～102mm圆坯。

在日本水岛厂的平立交替连续式小型轧机上，用152×152mm的钢坯轧成直径20mm的圆钢，除后4个道次用孔型之外，1～14道次皆为无槽轧制。

在俄罗斯BMK公司的一个由33机架组成的连续式线材轧机上，除10架精轧机外都采用无槽轧制，用210×210～150×150mm方坯轧成直径5～10mm的线材。钢种有碳钢、弹簧钢、合金钢、高合金钢、滚珠轴承钢。

我国唐钢引进的高速线材轧机上，有4对平立交替的紧凑式粗轧机使用的是无槽轧制。

对于该类V-H全立平交替布置连轧机组，轧件扭转倾向较小，在轧制过程中不需要扭转翻钢，这类轧机组中前一架轧机可以作为后一架轧机的滚动导卫，起到夹持轧件避免翻钢的作用，实际生产中的各项参数掌握很准确，同时通过设计安装特殊导卫系统，保证了轧件稳定性，确保轧件断面形状，利于实现无槽轧制。

然而二辊可逆式初轧机属于单机架轧制，无紧凑布置连轧机组中前一架轧机的夹持作用；也没有滚动导卫能适当扶持轧件，稍微不当，易产生轧件轧扭脱方现象。如在平辊间轧制，轧件两侧无孔型侧壁夹持，轧制稳定性存在很大的难度，无槽轧制很难实现。初轧机轧制压力达3000吨，有利于坯料心部充分变形，可以保证组织致密，确保产品性能。如何在保证现有大规格初轧机系统优点的前提下，采用无槽轧制技术，克服原配置孔型的种种不足，发挥无槽轧制的优势，成为我们研究的主要内容。

利用带孔型的轧辊进行轧制大方钢要求孔型配备齐全，如同一轧辊上孔型配备不足而无法轧制超出孔型尺寸外规格的大方钢产品，就会严重影响企业产品规格系列化，不利于参与市场竞争。同时按照常规轧制工艺要求，必须购买新辊，在新辊上开槽后进行生产，轧辊利用率低，成本高。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法，可以在不购买新辊、不重新轧辊开槽的前提下，充分利用现有轧辊资源，把二辊可逆式初轧机改造成为可以生产各种规格大方钢的成品轧机。

大方钢一般用于大型轴类、齿轮、汽轮机、压力容器配管及其它特殊用途的锻件，为保证一定压缩比，保证组织致密，确保产品性能，一般不采用大方坯连铸工艺。由于初轧机一般具有辊径大的特点，初轧机轧制压力达3000吨，有利于坯料心部充分变形，保证组织致密，确保产品性能，因此完全可以适用大规格方钢的轧件生产。如果能够利用初轧机这一优点生产大规格方钢，将可以全部或部分地替代传统锻造工艺，以轧代锻，提高产品尺寸精度、降低生产能耗、提高生产率与成材率，因此轧制大方钢具有较强的成本优势，据资料介绍，轧制与锻造同样规格的产品比，能耗可以下降50％以上，材料利用率可以提高5％，劳动生产率可以提高10倍以上，且尺寸精度可以提高1倍以上。因此利用初轧机无槽轧制大规格方钢具有很强的市场前景。

由于大扬程二辊可逆式初轧机系统的初轧工艺具有产品变化灵活、以轧代锻、改善钢质等优点，通过以轧代锻的方式批量生产□450mm等大方钢，生产效率和质量稳定性远远优于传统的锻造工艺和连铸坯轧制工艺。对下游用户而言，在节能、效率、质量、成本和效益等方面具有无可比拟的优越性。同国内外生产的同类产品相比，具有均匀分布的组织、良好的理化性能等巨大优势，所以不断改进和发展初轧的能力和技术具有非常重要的意义。据调研，在类似这套大扬程二辊可逆式初轧机设备系统上实现无槽轧制大方钢尚无实践先例。

本发明的技术方案是，

一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法，其包括，

a)矩形轧件宽高比B₀/H₀＝1～2；

b)前期轧制：设计单机架轧机先轧制四道次，然后将坯料翻转90°，再轧制两道次，单机架轧机单道次压下量≤80mm/道次；

c)中期轧制：宽高比B/H控制在0.6～0.7以上，并及时进行翻钢，轧制时单机架轧机单道次压下量≤60mm/道次；

d)后期轧制：坯料在平孔压下量≤20mm，轧制时单机架轧机单道次压下量≤80mm/道次；后期轧制为轧制出成品前，宽度、厚度二个面每面最后2次翻钢后的压下，在成品前道次的压下量比常规轧制道次的压下量增加10～15mm，用充分宽展的方法保证轧件角部圆弧，形成一个带圆弧的方坯，送往成品道次进行无槽轧制，解决大方钢无槽轧制的尖角问题；宽高比B/H控制在0.6～0.7以上；轧件出平孔后再进行平孔轧制时，控制高与宽的差值，一般不小于30mm。

进一步，宽高比B/H控制在0.68～0.75以上。

大方钢无槽轧制虽然也是矩形轧件在水平辊间轧制，但与板轧制不同，主要表现为宽高比(B₀/H₀)很小，一般B₀/H₀＝1～2，因此宽展量大；在平辊间轧制，在轧制稳定性上存在很大的难度，轧件两侧无孔型侧壁夹持，稍微不当，易产生轧件轧扭脱方现象(造成轧扭脱方的不确定因素很多，如单鼓、双鼓、宽高比、烧钢温度不均、轧辊调整不当和操作水平不高等均能引起轧制不稳定而造成脱方)，如果脱方严重，将影响轧制正常进行；同时经多道次平辊轧制后，轧件角部易出现尖角，此轧件进入下一道次后也容易产生折叠。

采用无槽轧制工艺生产大方钢产品，无需开孔型，轧辊利用率高，降低了生产成本，经济效益明显；同时以轧代锻、改善钢质、产品规格变化灵活。批量生产□450mm等大方钢，生产效率和质量稳定性远远优于传统的锻造工艺和连铸坯轧制工艺，对下游用户而言，在节能、效率、质量、成本和效益等方面具有无可比拟的优越性。同国内外生产的同类产品相比，具有均匀分布的组织、良好的理化性能等巨大优势，对不断改进和发展轧机能力和技术具有非常重要的意义。

由于大方钢轧件是在平孔中轧制，轧件变形时各部分由于受到接触面的外摩擦、变形体的温度不均、变形金属的性质等因素的影响会发生不均匀变形，同时轧件两侧无孔型侧壁的夹持，稍有不当，易发生脱方甚至轧扭的现象。造成轧件脱方的因素很多，如：单鼓、双鼓、宽高比、加热温度不均、轧辊调整不当和操作水平不高等均能引起轧制不稳定而造成脱方。其中轧件宽高比B/H、单鼓率和双鼓率对歪扭脱方的影响需重点考虑。道次轧前坯料的宽高比越大，单鼓率和双鼓率越小，脱方率就越小。为防止脱方并保证轧件的稳定性，应控制宽高比(B/H)大小，B/H控制在0.6～0.7以上，优选0.68～0.75以上，同时合理利用推床的辅助作用，相对压下量控制在单鼓与双鼓的临界压下量附近，就可以保证不出现轧扭脱方现象，也就是当宽高比达到一定范围时则应及时翻钢，可使轧制顺利进行。

大方钢无槽轧制是矩形轧件在平辊间轧制，但与板轧制不同，主要表现为宽高比(B₀/H₀)很小，一般B₀/H₀＝1～2，因此宽展量大，设计压下规程及轧制参数时，需要精确计算宽展量；同时与板轧制不同，用无槽轧制法轧制大方钢时，轧件的各个面反复成为轧辊压下面和自由宽展面，自由宽展面的形状对轧制的稳定性和成品表面质量都有重要的影响。通常压下量、宽高比及径厚比越大，越容易出现单鼓形。单鼓和双鼓的临界压下常用下式表示：

$\frac{\stackrel{\‾}{H}-h}{\stackrel{\‾}{H}}=\frac{0.22}{\frac{B}{\stackrel{\‾}{H}}\·\frac{D}{\stackrel{\‾}{H}}-1.5}$

如果单鼓过于严重，则下一道次轧制不稳定。容易产生歪扭脱方，如果双鼓过于严重，则容易产生折叠等表面缺陷。

衡量单鼓、双鼓大小的指标用单鼓率β_a和双鼓率β_u表示，β_a和β_u的定义如下：

β_a＝B_a/H

β_u＝B_u/H

式中B_a，B_u为单鼓和双鼓宽度。

为了使轧制顺利进行，应用控制临界压下率的方法控制单鼓率和双鼓率的大小，使其在允许的范围内，实现稳定轧制。如考虑单机架初轧机入口推床对轧件的辅助夹持作用，实际生产中所允许的轧前轧件的H/B可以比理论计算数值略大些。

大方钢无槽轧制过程分为：前期轧制、中期轧制、后期轧制。

前期轧制的作用是：①消除初始钢锭的锥度；②破除钢锭表面的氧化铁皮；

中期轧制的作用是：压力加工，改变钢锭形状；

后期轧制的作用是：确保钢坯断面形状和产品尺寸的精度。

前期轧制：

首先考虑初期压下能否使初始锭型向条钢锭型转变，以适合大方钢的轧制。设计单机架轧机先轧制四道次，然后将坯料翻转90°，再轧制两道次，压下规程延长了初期压下，该设计的主要目的是进一步改善钢坯的形状，并且预防钢锭在初期压下时产生不规则变形，同时为了消除初始钢锭的锥度、实现初始锭型向条钢锭型转变，为下一步中期轧制做好准备，减少轧制开始时坯料变形的不均匀，从而减少切头、切尾的长度。在实际轧制中，由于增加了初期的压下道次，钢锭在轧制中不规则形状得到有效控制，初始锭状向条钢状的改变也比较理想。

中期轧制：

该过程压下规程的设计重点是考虑解决I孔第二次翻钢后的轧制压力和压下量的控制，要使钢锭再次翻钢前宽度方向的断面能得到有效改变；其次，还要结合考虑避免中期轧制时钢坯在I孔平整(消除宽展)的次数过多，设计减少钢锭返回I孔消除宽展的次数。结合对这两个问题的解决，合理利用推床的辅助作用，控制相对压下量在单鼓与双鼓的临界值附近；轧制规程中单道次压下量或翻钢前累计压下量受轧件宽高比的限制，B/H控制在0.68～0.75以上，当宽高比(B/H)达到一定范围时及时进行翻钢。中期轧制时单机架轧机单道次压下量≤60mm/道次。

任何压下规程在轧制的过程中，都有重要的压下道次，还有关键道次。□450mm大规格方钢的压下规程也是如此，其压下规程的第三次翻钢后的轧制很重要，这个道次的压下量分配、钢温的影响以及孔型不规则磨损的影响等都能影响轧制。但是关键道次是平孔原孔翻钢后的轧制，该些道次的轧制直接关系钢坯能否轧制成功。无槽轧制轧制规程重点考虑钢温对钢坯的形状和宽展的控制，同时还要考虑钢种的合金成分对宽展的影响。

后期轧制：

经过分析和实际作业经验，无槽轧制后期精轧道次的压下量相对控制得比较小时，金属流动还是以纵向流动为主，而且是钢坯表面的变形。后期轧制时，坯料在平孔使用合理的轻压下，压下量≤20mm，是确保轧件坯形的重要保证，过大的压下量会使轧件发生脱方现象，超过这一压下量，坯料脱方的倾向性明显变大。

为了取得理想的钢坯形状，控制钢坯平孔轧制宽展，压下规程I孔终轧道次的压下量可进行微调整。

在I孔平孔无槽轧制的后期轧制过程中，重点是控制钢坯的自由宽展。自由宽展，即钢坯在轧制时金属横向的自由流动。在孔型轧制中，孔型能限制钢坯的宽展，但□450mm大规格方钢在平孔轧制时，根据最小阻力定律，钢坯在轧制过程中，金属的流向是纵向流量大于横向流量。大方坯在I孔平孔轧制时即受自由宽展的影响、还受孔型不规则磨损的影响，因此横向流动的金属会产生不规则的变形。另外，多次翻钢以后的轧制，钢坯的形状很容易发生脱方，这在轧制过程中时常产生，因此在实际作业中，要尽量注意避免这类事情的发生，尤其慎重在I孔翻钢后的轧制，特别是在接近成品道次的时侯，确保钢坯的断面形状和断面尺寸精度符合技术标准。另压下规程还要考虑大方钢的圆角能有效满足自由宽展量。钢种的合金成分对轧制宽展影响很大，合金成分越复杂，其钢坯在轧制过程中的宽展越复杂，宽展也越难控制。

由于本发明的技术是轧件在平孔中进行无槽轧制，必须掌握自由宽展面的变形特点，并反映到压下规程中；同时要严格控制轧件的对角线差或轧件断面两侧边的倾斜，为此轧制过程中要观察判断轧件的断面形状。合理的压下量是轧件坯形的重要保证，过大的压下量会使轧件发生脱方现象，根据理论分析和实际的作业经验，制定压下制度时有二个要点：一是平孔轧制时压下量一般在90mm以下，超过这一压下量，坯料脱方的倾向性变大；二是宽高比(B/H)控制在0.68～0.75以上，同时后期轧制中，轧件出平孔后再进行平孔轧制时，控制高与宽的差值，一般不小于30mm。

单机架轧机单道次最大压下量设计如下表1：

表1

压下区分		单机架轧机单道次最大压下量mm/道次
					前期轧制	中期轧制	后期轧制
		大方钢	普通压下	80				60	80
轻压下	60				60	20

注：前期轧制为开轧时，宽度、厚度二个面每面最初几道次的压下；

后期轧制为轧制出成品前，宽度、厚度二个面每面最后2次翻钢后的压下。

应用控制临界压下率的方法控制单鼓率和双鼓率的大小，使其在允许的范围内，合理利用推床的辅助作用，控制相对压下量在单鼓与双鼓的临界值附近；轧制规程中单道次压下量或翻钢前累计压下量受轧件宽高比的限制，当宽高比(B/H)达到一定范围时及时进行翻钢，消除轧扭脱方；同时在成品前道次增加该道次的压下量，用充分宽展的方法保证轧件角部圆弧R，形成一个带圆弧的方坯，送往成品道次进行无槽轧制，解决大方钢无槽轧制的尖角问题，轧制规程还考虑大方坯的圆角能有效满足自由宽展的量。从而实现在保证现有大辊径初轧机优点的条件下，采用无槽轧制技术，减少孔型配置数，生产尺寸规格灵活的大方钢产品。

为合理分配初轧各道次负荷，无槽轧制道次增大钢坯变形量，延伸系数大，变形效率比较大。通过采用无槽工艺设计，能使轧件从一种断面平滑地转换到另一种断面，从而避免金属由于剧烈的不均匀变形而产生局部应力。同时保证轧件冷却均匀，平辊形状及变形特点有利于变形均匀及去除轧件上的氧化铁皮，使轧件具有良好的表面。实验表明，无槽轧制大方钢表层金属流动分布远比有孔型系统均匀，可使脱碳层均匀，保证大方坯的表面质量并减少表面层缺陷。

本发明为了实现单机架无槽轧制大规格方钢，在无紧凑式布置连轧机组中前一架轧机的夹持作用下，也没有专用导卫扶持轧件的条件下，成功地避免轧件产生轧扭脱方现象，在类似轧机设备上尚无实现无槽轧制大方钢的实践先例。

本技术关键在于根据无槽轧制变形特点设计轧件高宽比，解决轧件轧扭脱方和容易出现尖角等缺陷，为实现上述目的，本发明从四个方面采取技术方案：

1)无槽轧制时轧件宽高比B₀/H₀、单鼓率β_a和双鼓率β_u(单鼓和双鼓宽度与厚度之比)是轧扭、脱方的主要影响因素。本技术研究表明，轧制条件超过H/B-(ηβ)_max曲线之上，轧件将失稳。如果考虑初轧入口推床对轧件的夹持作用，实际生产中所允许轧件的H/B可以比理论计算数值大些。

2)为防止脱方并保证轧件的稳定性，应控制宽高比(B/H)大小，B/H控制在0.68～0.75以上，再加上推床的辅助作用，相对压下量控制在单鼓与双鼓的临界压下量附近，就可以保证不出现轧扭脱方现象，也就是当宽高比达到一定范围时则应及时翻钢。本发明初轧无槽轧制生产□450mm等规格大方钢时，道次压下量或翻钢前累计压下量受轧件宽高比的限制，通过设计专用轧制规程(参见表2：□450mm大方钢单机架无槽轧制规程)，控制单道次压下量，计算翻钢前累计压下量，并根据理论计算的宽高比临界值及时进行翻钢，就可以克服初轧机单机架轧制时不具备紧凑式布置连轧机组中前一架轧机的夹持作用，也没有滚动导卫扶持作用的种种难点，保证采用无槽轧制工艺生产□450mm等大方钢，产品断面形状及尺寸精度等质量指标优良。

3)研究自由宽展面的形状对轧制的稳定性和成品表面质量都有重要的影响。通常压下量、宽高比越大，越容易出现单鼓形，如果单鼓过于严重，则下一道次轧制不稳定，容易产生脱方；如果双鼓过于严重，则容易产生折叠等表面缺陷。无槽轧制的设计要点主要是使轧件在两轧辊之间轧制稳定，轧件不发生翻倒或扭转，轧件的对角线差或轧件断面两侧边的倾斜不超过一定的限制值，为此要准确地确定轧件的断面尺寸和形状以及变形参数。

4)为防止尖角的产生，在成品前道次增加该道次的压下量，用充分宽展的方法保证轧件角部圆弧R，形成一个带圆弧的方坯，送往成品道次进行无槽轧制，可以防止尖角产生。

本发明的有益效果

1)由于轧辊无孔型，轧制时可通过调节辊缝改变压下规程，成品尺寸控制灵活，减少换辊和换孔型的次数，提高了轧机作业率。

2)无槽轧制时，所用的轧辊直径比常规孔型轧制小，其差值为轧槽深度的二倍，从而使轧辊重量减轻；整个辊身长度几乎都可用于轧制，辊身长度的利用率可提高20％～30％；轧件与轧辊接触处的轧辊工作直径相同，没有由于轧槽形成的辊径差，轧件宽向没有辊面速度差，轧件变形均匀，使轧辊磨损大为减少，且较为均匀，轧辊车削量显著减少，轧辊寿命提高3～6倍，降低辊耗，降低生产成本；由于无槽轧辊可适用轧制各种产品，相同的轧辊又可适用于不同的机架，轧辊的储备量可减少1/3，使轧辊的管理极大简化。

3)由于没有轧槽，因此车削和车修轧辊不用样板，也不用样板刀，从而减少了车削和车修轧辊的劳动量和费用。

4)由于在平辊上轧制，所以轧件不会出现耳子、充不满等轧制缺陷。

5)无槽轧制大方钢技术可使轧件沿宽度方向压下均匀，故轧件两端的舌头、鱼尾区比孔型轧制时短得多，其切头、切尾长度可减少，可使成材率提高0.6～1.8％，增加企业经济效益。

6)由于减少了孔型侧壁限制作用，沿宽度方向变形均匀，因此降低了变形抗力。合理分配初轧各道次负荷，增大变形量及延伸系数，变形效率高。

7)轧件自由宽展变形、均匀冷却，非常有利于金属流动及有利于轧件的表面更新、去除轧件上的氧化铁皮，使轧件表面上的发纹和裂纹缺陷减少，可大量节约金属。

8)无槽轧制大方钢表层变化均匀，分布也均匀。实验表明无槽轧制时轧件的表面层的厚度差比常规孔型轧制用椭圆-方和菱-方时小的多，这对某些要求脱碳层均匀分布的产品十分重要。

9)无槽轧制时轧辊工作表面无速度差，轧件与轧辊表面上的相对滑动远较常规孔型轧制小得多，故没有轧辊磨铁屑轧压在轧件表面，这对表面质量要求较高的大方钢产品特别重要。

10)能使轧件从一种断面平滑地转换到另一种断面，从而避免金属由于剧烈的不均匀变形而产生局部应力。11)充分发挥了现有轧机能力，巧妙地解决了在同一轧辊上由于孔型配备不足而无法轧制超出孔型尺寸外规格的产品，对于促进企业产品规格系列化，拓展产品大纲范围都起到很好的作用，从而大大增强了企业的市场竞争能力。

12)采用无槽轧制技术，在保留现有大辊径初轧机工艺优点的条件下，减少孔型配置数，生产尺寸规格灵活的大方钢产品。利用初轧机以轧代锻法生产大方钢，在质量、成本、效率、节能和效益等方面对下游用户而言具有无可比拟的优越性，同时初轧机轧制压力达3000吨，有利于坯料心部充分变形，保证组织致密，确保产品性能，质量远远优于连铸大方坯。尤其适合那些对产品内部质量要求较高的企业。

附图说明

图1为本发明利用单机架轧机原孔型的平辊部位进行无槽轧制示意图；

图2为现有常规工艺一利用孔型轧制大方钢坯料的断面形状示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明利用单机架轧机原孔型的平辊部位进行无槽轧制，轧件在上下两个平辊1、2辊缝间轧制，轧件3、4两侧无孔型侧壁夹持，辊缝高度即为轧件高度，同时由于没有孔型侧壁作用，轧件宽度即为自由宽展后的轧件宽度。其中，5、6、7分别为原轧机2#孔、3#孔、1#孔(平孔)；轧机左侧为驱动侧，右侧为工作侧。

本发明的450mm大方钢初轧无槽轧制规程如表2所示，共23道次。轧制规程设计为：先无槽轧制四道次，然后将坯料翻转90°，再无槽轧制两道次，这与常规轧制规程不同，主要目的是为了减少轧制开始时坯料变形的不均匀，可以控制宽高比(B/H)大小。保证轧制过程坯料变形更加均匀，轧件的宽高比更有利于轧件的成形，避免出现轧扭脱方现象，同时减少切头、切尾的长度。

表2 初轧机□450mm大方钢无槽轧制规程

道次	翻钢标记	轧件厚度mm
			1		1180
2		1100
			3		1020
4		940
			5	1	910
6		850
			7	1	910
8		850
			9	1	800
10		740
			11	1	800
12		740
			13	1	690

14		630
			15		570
16		510
			17	1	680
18		600
			19	1	500
20		500
			21	1	530
22		450
			23	1	450

本发明技术已成功地在Φ1300mm初轧机上应用，通过该技术成功轧制出□450mm等规格大方钢6000多吨，其钢种有合金钢、中碳钢42CrMo及低碳钢M10。现场轧制所用钢锭的平均尺寸为940×1250mm，钢锭长度为2.6m，重量为20吨。无槽轧制□450mm大方钢产品的实物可以看出大方钢表面无折叠、耳子等缺陷，无扭转脱方，尺寸精度及坯形控制均很好。

无槽轧制后坯料头尾的形状变化是研究者非常关心的一个重要问题。采用本发明工艺后，无论坯料的头部和尾部，其不均匀变形区的长度明显比原有轧制工艺生产的不均匀变形区短，也就是说由于变形均匀，轧件头、尾形成的鱼尾长度确实明显减少。图2为常规工艺——利用孔型轧制大方钢坯料的断面形状。

由BF20钢锭轧成450mm大方钢，用孔型轧制时切头长度为1500mm，切尾为400mm，总长1900mm；而采用无槽轧制工艺时，切头长度为1350mm，切尾为330mm，总长1680mm，成材率提高1.7％，从而无槽轧制可以减少切损，为企业增加可观的经济效益。

综上所述，本发明对大扬程二辊可逆式初轧机无槽轧制□450mm等大方钢工艺进行了大胆的设计、创新，通过采用无槽轧制法，进行适当的翻钢和宽高比(B/H)控制，成功地大批量生产出超原设计规格的大方钢产品，大方钢表面无折叠、耳子等缺陷，无扭转脱方，尺寸精度较高，□450mm大方钢尺寸公差为±3.0mm，对角线长度之差不超过边长公差的0.5倍，产品质量符合标准要求，创造可观的经济效益。

Claims (2)

1.一种单机架无槽轧制大规格方钢的方法，其包括，

a)矩形轧件宽高比B₀/H₀＝1～2；

b)前期轧制：设计单机架轧机先轧制四道次，然后将坯料翻转90°，再轧制两道次，单机架轧机单道次压下量≤80mm/道次；

c)中期轧制：宽高比B/H控制在0.6～0.7以上，并及时进行翻钢，轧制时单机架轧机单道次压下量≤60mm/道次；

d)后期轧制：坯料在平孔压下量≤20mm，轧制时单机架轧机单道次压下量≤80mm/道次；后期轧制为轧制出成品前，宽度、厚度二个面每面最后2次翻钢后的压下，在成品前道次的压下量比常规轧制道次的压下量增加10～15mm，用充分宽展的方法保证轧件角部圆弧，形成一个带圆弧的方坯，送往成品道次进行无槽轧制，解决大方钢无槽轧制的尖角问题；宽高比B/H控制在0.6～0.7以上；轧件出平孔后再进行平孔轧制时，控制高与宽的差值，一般不小于30mm。

2.如权利要求1所述的单机架无槽轧制大规格方钢的方法，其特征是，宽高比B/H控制在0.68～0.75以上。