CN101386022B - 船用热轧t型钢生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用热轧T型钢生产工艺，该生产工艺的原料采用船用钢专用钢种，以成品规格、倍尺长度、加热炉内部宽度，计算钢坯下料，钢坯加热，温度一般在1140℃-1200℃，首先用普通轧机机组进行粗轧和中轧，然后用万能轧机机组进行精轧，获得成品轧件，再通过冷却、矫直、定尺冷锯切即得成品。该发明采用热轧一次成型，成品精度高，节约金属，降低生产成本。

Description

船用热轧T型钢生产工艺

技术领域：

本发明涉及一种热轧T型钢生产工艺，尤其是一种船用热轧T型钢生产工艺。

背景技术：

传统的造船用T型钢的生产工艺均为焊接组合成型。板材通过切割下料、矫正组合焊接、矫直成型，焊接工艺繁琐。这种工艺焊接过程主要通过填充金属增加角焊缝的焊脚高度来提高焊缝的连接强度，由于焊缝熔深不足，单道焊缝无法完全填充对缝的全部间隙，只有通过增开坡口和多层焊接的方法才能实现，因此这种方法焊接而成的T形钢变形量大，金属消耗量大，生产成本较高。

发明内容：

本发明的目的为克服上述不足之处，而提供一种船用热轧T型钢生产工艺，该工艺采用热轧一次成型，成品精度高，节约金属，降低生产成本。

本发明所采取的技术方案为：船用热轧T型钢生产工艺：该生产工艺的原料采用船用钢专用钢种，且以成品规格、倍尺长度、加热炉内部宽度，计算钢坯下料，钢坯加热，温度在1140℃-1200℃，首先用普通轧机机组进行粗轧和中轧，然后用万能轧机机组进行精轧，获得成品轧件，再通过冷却、矫直、定尺冷锯锯切即得成品，所述粗轧采用造帽孔型系统，形成工艺要求的帽形孔，然后轧件翻转90度，进入近似轨形孔中轧孔型系统，所述船用T形钢包括腿部和腰部，为了获得T型钢特殊的腰长，偏轨形孔向下弯曲的腰逐步变直，轧出腿部对称于腰部的T型钢雏形，而后进入万能轧机机组精轧。

作为本发明的一种改进，钢坯经加热工序后，在粗轧前进行高压除鳞消除一次氧化皮；中轧和精轧的道次入口前增设二次除鳞消除轧件产生的氧化皮。

作为本发明的又一种改进，所述轧制工艺总道次为12-20道，其中精轧道次为2-7道。

作为本发明的另一种改进，所述精轧实施控温轧制，初轧温度为900-1000℃，终轧温度800-880℃。

作为本发明的又一种改进，万能轧机要求水平辊两边有立辊，一侧为工作辊用于轧制T型钢的腿部，水平辊轧制T型钢的腰部，为了使水平辊系受力平衡，采取与轧制立辊相对的支承立辊或支撑瓦机构。

作为本发明的又一种改进，所述矫直工艺中T型钢腿端部接触矫直辊，而T型钢腰部距离腰腿部结合部20-70毫米处接触矫直辊。

本发明采用热轧一次成型工艺，通过粗轧、中轧、精轧及矫直等工序即得成品。该成品精度高，可用于满足不同尺寸规格的设计要求；可以在无焊接变形的情况下，实现大型船用T形钢的直接制造成型。本发明采用热轧一次成型工艺，节约金属，降低T型钢生产成本，有效提高T型钢产品生产率，优化规范了造船生产工艺。

具体实施方式：

本发明船用热轧T型钢生产工艺流程如下：下料——粗轧——中轧——精轧(万能轧机机组)——热锯——冷床冷却——矫直——精定尺(冷锯切)——分检——修整——打捆包装——入库。生产船用T型钢的原料采用船用钢专用钢种，以成品规格、倍尺长度、加热炉内部宽度限制及工艺所用钢坯计算下料，钢坯加热，温度在1140℃——1200℃，首先用普通轧机机组进行粗轧和中轧，然后用万能轧机机组进行精轧，获得成品轧件，再通过冷却、矫直、定尺冷锯锯切即得成品。为了消除二次氧化皮的产生，本发明在钢坯经加热工序后，在粗轧前进行高压除鳞消除一次氧化皮；中轧和精轧的道次入口前增设二次除鳞消除产生的氧化皮。

产品企业标准的制定：结合国内外船厂的制造生产工艺及热轧生产工艺特点制定其型式尺寸公差和形位公差，与此同时既满足使用，又有适合于本发明轧制生产工艺特点，并在满足使用条件的基础上规范了腿部与腰部结合部的圆弧角。一般产品型号范围在T250X10+90X15--T700X14+150X38。

关键工序实施说明：

原料工序：选择矩形坯和方坯或异形坯(T型坯)。原料材质选用船用钢GB/T 712，A级钢、B级钢、A32、A36、D32、D36其化学成分，力学性能与IACS(国际船级社统一要求)，和CCS、ABS、BV、DNV、GL、LR、NK、KR、RINA九国船级社规范相一致.

轧制工序：根据船用T型钢的特点：本发明船用T型钢分为腿部和腰部两部分，因为其产品断面的腰部长度大于腿部长度，是腿长的2-5倍，所以在中轧选用孔型系统时采用平轧孔型系统，而不能选用立轧的T型孔及相关孔型系统，以避免孔型对轧辊切入过深，导致轧辊断裂而使工艺失败。

精轧开轧温度为900-1000℃，精轧终轧温度800-880℃，实施控温轧制，根据船用钢GB/T 712要求，当T型钢成品机械性能偏低时趋向下限控温。

粗轧采用造帽形孔孔型系统轧制，形成轨形切分孔所需要的帽形孔。为了轧出特殊腰长的T型钢雏形，中轧采用偏轨形孔孔型系统，其帽形孔轧件翻转90°，其头部采用下楔子凸起孔进行切分，而后通过压延伸展形成T型钢向下弯曲的腰部和下腿部，随后腰部逐道变直，形成T型钢雏形。此种工艺手段能有效地利用宽度较小的原料轧出腰部较长的T型钢，且该轨形孔孔形系统宽度小，单孔型占辊面宽度比例小。提高了轧辊利用率，与此同时减少了轧制负荷，这也是较小轧机生产较大规格产品的根本所在。这种工艺方法无论是对方坯、矩形坯还是异形坯(如T形坯)都是有效的。

以上轧出的腿部对称于腰部断面T型钢雏形轧件，(腿部带有一定的脱模斜度)而后进入万能轧机系列，轧制工艺总道次为12-20道，其中精轧道次为2-7道。其目的是消除普通轧机孔型所带的腿部脱模斜度，变换不同腿厚、腰厚规格，从而满足产品同型号不同规格的要求。

在孔型设计过程中，保持各断面延伸系数均衡为原则。针对每种型号规格的产品制定万能轧机孔型轧制工艺参数表，以供调整操作。延伸系数在1.05---1.5范围内。

另外，在轧制过程中，合理调整轧机，以避免耳子、折叠、划伤的产生，从而确保产品的表面质量。

矫直工序：T型钢产品的腿部厚度大于腰部，在冷床冷却过程中弯向腿部，其弯曲的程度大，在30m长度范围内弓高约2.5m，即成品轧件在冷床冷却过程中产生镰刀弯。这样在矫直时容易产生腰与腿结合部位在矫直过程中产生矫裂或矫伤。为避免这一现象，矫直时采取矫直辊与轧件腿端部接触而使其受径向力，立槽侧壁水平限位，与此同时腰部与腿部结合部位在矫直过程中轧件与矫直辊局部不接触的工艺办法有效地解决了这一工艺技术难题，即设计矫直辊时根据不同型号的T型钢轧件，从腰与腿结合的根部及沿腰部方向25-70mm范围不接触矫直辊孔型，能有效地避免腰部与腿部的结合部分矫裂和矫伤现象的产生。另外采用组合式矫直辊，关键易磨损件材质选用冷作模具钢，通过改变辊环垫的厚度和直径的大小，以适应不同腿厚和腿高规格T型钢的产品矫直工艺，从而达到了理想效果。

另外为保证产品的平直度。精整工序中对产品的弯曲、扭曲设置了专用的再加工设备液压矫直机和矫扭机，以满足产品精度要求，同时在打捆包装也采取了相应的防变形措施。

万能轧机轧辊辊系的要求：要求水平辊两侧有立辊，轧腿一侧为工作辊，用于轧制。与轧制工作立辊相对的立辊为支撑立辊，其材质选用合金锻钢，或支撑瓦机构，并通过调整能保持水平辊轴系受力平衡。从而保证T型钢热轧生产工艺的顺利实施。

Claims (6)

1.一种船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：该生产工艺的原料采用船用钢专用钢种，且以成品规格、倍尺长度、加热炉内部宽度，计算钢坯下料，钢坯加热，温度在1140℃-1200℃，首先用普通轧机机组进行粗轧和中轧，然后用万能轧机机组进行精轧，获得成品轧件，再通过冷却、矫直、定尺冷锯锯切即得成品，所述粗轧采用造帽孔型系统，形成工艺要求的帽形孔，然后轧件翻转90度，进入近似轨形孔中轧孔型系统，所述船用T形钢包括腿部和腰部，为了获得T型钢特殊的腰长，偏轨形孔向下弯曲的腰逐步变直，轧出腿部对称于腰部的T型钢雏形，而后进入万能轧机机组精轧。

2.根据权利要求1所述的船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：所述钢坯经加热工序后，在粗轧前进行高压除鳞消除一次氧化皮；中轧和精轧的道次入口前增设二次除鳞消除产生的氧化皮。

3.根据权利要求1或2所述的船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：所述轧制工艺总道次为12-20道，其中精轧道次为2-7道。

4.根据权利要求1或2所述的船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：所述精轧实施控温轧制，初轧温度为900-1000℃，终轧温度800-880℃。

5.根据权利要求1或2所述的船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：所述万能轧机要求水平辊两边有立辊，一侧为工作辊用于轧制T型钢的腿部，一侧为支撑辊保证水平辊受力均衡。

6.根据权利要求1或2所述的船用热轧T型钢生产工艺，其特征在于：所述矫直工艺中矫直时采取矫直辊与轧件腿端部接触而使其受径向力，立槽侧壁水平限位，从腰与腿结合的根部及沿腰部方向25-70mm范围不接触矫直辊孔型。