CN101543835B - 一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法，粗轧机组1H、2V、3H、4V、5H、6V呈水平机架H-立式机架V交替布置。当除了1H以外任意单机架发生故障时，通过采用本发明的其他孔型，可实现单机架空过且继续生产，且产生了良好的经济效益。并且可在不停机的状态下维修线材粗轧机组传动系统，彻底改变了企业生产检修模式。

Description

一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法
技术领域
本发明涉及一种高速线材的轧制方法，尤其涉及一种粗轧机组单机架空过时高速线材的轧制方法。
背景技术
高速线材轧制生产通常利用精轧机组和预精轧机组部分机架的空过实现产品品种更换，或当上述机组中部分机架发生故障时，通过机组中的部分机架空过实现其它规格线材轧制生产，以保证线材生产的继续进行。但不会采用粗轧机组的单机架空过轧制来实现产品品种更换。
高速线材轧机粗轧机组一般有6个机架，正常生产时，机架通过顺序为：1#机架到6#机架依次通过，机架布置方式为平-立交替式(H-V)布置。对于高速线材粗轧机，由于其承担着线材延伸道次较大变形量的任务，减少一个机架即减少了一个机架的变形量，使粗轧机变形量分配变得很困难。同时，由于粗轧机是平-立交替式布置，孔型基本上是椭圆-圆的交替配置。缺少了一个机架，无论是水平机架还是立式机架，就会导致轧件将从一个立式机架直接进入下一个立式机架，或从一个水平机架直接进入下一个水平机架，也即从一个椭圆孔直接进入下一个椭圆孔，或从一个圆孔直接进入下一个圆孔。因此，在高速线材粗轧机上实现单机架空过轧制，在孔型设计、轧件变形分配和轧制方式上有着很大的难度。目前高速线材粗轧机组没有单机架空过的技术先例。
但在高速线材轧制生产中，粗轧机组各机架的轧制变形量均较大，轧制负荷大，易出现生产故障。一旦某个粗轧机架发生故障不能运转，整条线材生产线将因等待备件而停产。因此，需要制订相应的单机架空过方案作为应急备用，以保证整条轧线继续运行生产。
高速线材粗轧机组的1H、2V、3H、4V、5H、6V呈水平机架H-立式机架V交替布置，各机架对应的轧制孔型分别为A、B、C、D、E、F，原粗轧机组孔型参数如下，孔型形状详见附图：
如图1所示，孔型A为箱形孔，其特点是孔型半径R1为20～50mm，R2为10～20mm，辊缝S为10～40mm，孔型宽度BK为150～195mm，孔型高度HK为100～130mm，减面率约为15～30％。
如图2所示，孔型B为立箱孔型。其特点是孔型半径R1为20～50mm，孔型半径R2为180mm～∞，辊缝S为10～35mm，孔型宽度BK为110～145mm，孔型高度HK为120～140mm，减面率约为15～30％。
如图3所示，孔型C为椭圆孔，其特点是孔型半径R1为120～180mm，半径R2为5～20mm，辊缝S为10～20mm，孔型宽度BK为165～205mm，孔型高度HK为70～105mm，减面率约为20～35％。
如图4所示，孔型D为圆孔型，其特点是孔型半径R1为40～70mm，半径R2为5～20mm，辊缝S为10～20mm，孔型宽度BK为100～130mm，孔型高度HK为95～130mm，减面率为20～30％。
如图5所示，孔型E为椭圆孔，其特点是孔型半径R1为100～160mm，半径R2为5～15mm，辊缝S为8～20mm，孔型宽度BK为130～165mm，孔型高度HK为50～85mm，减面率约为20～35％。
如图6所示，孔型F为圆孔型，其特点是孔型半径R1为30～60mm，半径R2为5～15mm，辊缝S为5～15mm，孔型宽度BK为60～85mm，孔型高度HK为60～85mm，减面率为20～30％。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法，当某个粗轧机架发生故障不能运转时，通过几个关键共用孔型的灵活配置，使得整条轧线仍能继续生产，并且在维持生产的前提下进行备件的更换，并且保障了产品质量，充分发挥了粗扎机组的产能，提高了工作效率。
本发明的技术构思如下：首先进行粗轧机变形量分配，将空过机架的减面率按相应系数分配到前后机架，使孔型改动数量和改动量最小，并与原孔型系统共用，从而使空过导卫具有很好的共用性。
在原有的孔型系统上设计粗轧机单机架空过的共用孔型和导卫，设计空过的单机架孔型，使得原来轧机工艺布置中平-立交替布置的形式，可变成平-平布置或者立-立布置；而原来变形工艺过程中对轧件上下-左右轧制的步骤，也可变成了上下-上下或者左右-左右轧制的步骤。使空过孔型具有很强的共用性，实现高速线材粗轧机单机架空过轧制。本发明主要用于高速线材轧制生产，也适用于棒材轧制生产。
本发明的目的是这样实现的：一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法，粗轧机组1H、2V、3H、4V、5H、6V呈水平机架H-立式机架V交替布置，
当立式机架2V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、空过、椭圆孔C、孔型D2、椭圆孔E、圆孔F；
当水平机架3H空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、空过、圆孔D、椭圆孔E、圆孔F；
当立式机架4V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、椭圆孔C、空过、椭圆孔E、圆孔F；
当水平机架5H空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、孔型C2、孔型D3、空过、圆孔F；
当立式机架6V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、孔型C2、孔型D3、圆孔F、空过；
所述孔型A1为大侧壁、大圆弧凹底箱形孔，孔型半径R1为30～50mm，R2为180～260mm，辊缝S为10～40mm，孔型宽度BK为140～185mm，孔型高度HK为90～130mm，减面率为18～36％；
所述孔型B1为圆弧中心上偏移的圆孔型，孔型半径R为40～80mm，辊缝S为10～35mm，孔型宽度BK为90～125mm，孔型高度HK为100～130mm，减面率为18～36％；
所述孔型C2为椭圆孔，孔型半径R为100～150mm，辊缝S为15～25mm，孔型宽度BK为130～175mm，孔型高度HK为50～95mm，减面率为20～35％；
所述孔型D2为略椭的圆孔型，孔型半径R为50～90mm，辊缝S为10～20mm，孔型宽度BK为100～135mm，孔型高度HK为95～130mm，减面率为20～30％；
所述孔型D3为圆孔型，孔型半径R为40～80mm，辊缝S为5～25mm，孔型宽度BK为75～95mm，孔型高度HK为70～90mm，减面率为15～30％。
本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：当某个机架发生故障不能投入使用时，在原有装备和工艺的前提下，通过几个关键共用孔型的灵活配置，可以保证整条轧线继续运行。产生了良好的经济效益。并且改变了企业生产检修模式。
从小规格到大规格的5.5mm、6.5mm、8.0mm、10.0mm、12.5mm、13.0mm、24.0mm、26.0mm等8种线材产品规格，当单机架空过时，产品尺寸精度均达到使用要求。
附图说明
图1为原有孔型A示意图；
图2为原有孔型B示意图；
图3为原有孔型C示意图；
图4为原有孔型D示意图；
图5为原有孔型E示意图；
图6为原有孔型F示意图。
图7为本发明的孔型A1示意图；
图8为本发明的孔型B1示意图；
图9为本发明的孔型C2示意图；
图10为本发明的孔型D2示意图；
图11为本发明的孔型D3示意图。
具体实施方式
本发明适用于来料断面为130×130mm～170×170mm的高速线材粗轧机组。
粗轧机组单机架空过除新的共用孔型以外，其余均采用原孔型。新共用孔型设计内容如下，孔型形状详见附图：
如图7所示，孔型A1为大侧壁、大圆弧凹底箱形孔，其特点是孔型半径R1为30～50mm，R2为180～260mm，辊缝S为10～40mm，孔型宽度BK为140～185mm，孔型高度HK为90～130mm，减面率约为18～36％，以适应粗中轧各机架空过的不同轧制调整需要，即保证粗中轧空过的孔型共用性。
如图8所示，孔型B1为圆弧中心上偏移的圆孔型，有立椭效应，既可实现圆→椭轧制也实现圆→圆轧制。其特点是孔型半径R为40～80mm，辊缝S为10～35mm，孔型宽度BK为90～125mm，孔型高度HK为100～130mm，减面率约为18～36％。
如图9所示，孔型C2为椭圆孔，其特点是孔型半径R为100～150mm，辊缝S为15～25mm，孔型宽度BK为130～175mm，孔型高度HK为50～95mm，减面率约为20～35％。
如图10所示，孔型D2为略椭的圆孔型，其特点是孔型半径R为50～90mm，辊缝S为10～20mm，孔型宽度BK为100～135mm，孔型高度HK为95～130mm，减面率为20～30％。
如图11所示，孔型D3为圆孔型，考虑到立圆→立圆轧制，辊缝S设定为5～25mm，具有立椭效应，其特点是孔型半径R为40～80mm，孔型宽度BK为75～95mm，孔型高度HK为70～90mm，减面率约为15～30％。
除1H机架是第一个机架，在不对现有设备进行改造的前提下无法实现空过外，其余各空过方案的工艺孔型布置详见以下实施例。
实施例1
Φ5.5中碳钢42CrMo的轧制，粗轧机轧辊孔型设计为：各机架型顺序为新孔型-A1(图7)、空过、原孔型-C椭圆孔、新孔型-D2(图10)圆孔、原孔型-E椭圆孔、原孔型-F圆孔。生产中采取2V机架空过轧制，轧制过程稳定，减少了故障停机时间。轧制规程见表1：
                    表1：2V空过轧制参数表
机架 孔型布置   轧件高度/mm 延伸系数   减面率/％   轧制速度/ms-1
  1   A1   114.00   1.261   20.70   0.18
  2   空过   --   --   --   --
  3   C   86.00   1.408   28.98   0.26
  4   D2   104.00   1.360   26.46   0.35
  5   E   60.00   1.497   33.22   0.53
  6   F   75.80   1.333   24.96   0.71
实施例2
Φ12.5中碳钢35K的轧制，粗轧机轧辊孔型设计为：各机架型顺序为新孔型-A1(图7)、新孔型-B1(图8)椭圆孔、空过、原孔型-D圆孔、原孔型-E椭圆孔、原孔型-F圆孔。生产中采取3H机架空过轧制，轧制过程稳定，减少了故障停机时间。轧制规程见表2：
                       表2：3H空过轧制参数表
机架 孔型布置   轧件高度/mm 延伸系数   减面率/％   轧制速度/ms-1
  1   A1   95.00   1.470   34.3461   0.26
  2   B1   115.00   1.350   27.8486   0.35
  3   空过   --   --   --   --
  4   D   102.00   1.200   5.9510   0.42
  5   E   59.00   1.420   31.8837   0.60
  6   F   75.80   1.320   26.6535   0.79
实施例3
Φ12.5中碳钢35K的轧制，粗轧机轧辊孔型设计为：各机架型顺序为新孔型-A1(图7)、新孔型-B1(图8)圆孔、原孔型-C椭圆孔、空过、原孔型-E椭圆孔、原孔型-F圆孔。生产中采取4V机架空过轧制，轧制过程稳定，减少了故障停机时间。轧制规程见表3：
                            表3：4V空过轧制参数表
机架 孔型布置   轧件高度/mm 延伸系数   减面率/％   轧制速度/ms-1
  1   A1   92.00   1.475   32.2032   0.33
  2   B1   114.00   1.413   29.2231   0.46
  3   C   88.00   1.060   5.6987   0.49
  4   空过   --   --   --   --
  5   E   61.00   1.459   31.4528   0.71
  6   F   77.00   1.328   24.6910   0.95
实施例4
Φ5.5中碳钢35K的轧制，粗轧机轧辊孔型设计为：各机架型顺序为新孔型-A1(图7)、新孔型-B1(图8)圆孔、新孔型-C2(图9)椭圆孔、新孔型-D3(图11)略椭圆孔、空过、原孔型-F圆孔。生产中采取5H机架空过轧制，轧制过程稳定，减少了故障停机时间。轧制规程见表4：
                    表4：5H空过轧制参数表
  机架   孔型布置   轧件高度/mm   延伸系数   减面率/％   轧制速度/ms-1
  1   A1   92   1.498   34.1   0.33
  2   B1   114   1.423   29.7   0.47
  3   C2   65   1.364   26.7   0.64
  4   D3   85   1.299   23.0   0.83
  5   空过   --   --   --
  6   F   75   1.175   14.9   0.98
实施例5
参照附图，Φ5.5中碳钢35K的轧制，粗轧机轧辊孔型设计为：各机架型顺序为新孔型-A1(图7)、新孔型-B1(图8)圆孔、新孔型-C2(图9)椭圆孔、新孔型-D3(图11)略椭圆孔、原孔型-F圆孔、空过。生产中采取6V机架空过轧制，轧制过程稳定，减少了故障停机时间。轧制规程见表5：
                    表5：6V空过轧制参数表
  机架   孔型布置   轧件高度/mm 延伸系数   减面率/％   轧制速度/ms-1
  1   A1   92   1.496   34.1   0.33
  2   B1   114   1.4222   29.7   0.47
  3   C2   63   1.420   29.6   0.67
  4   D3   73.2   1.408   29.0   0.96
  5   F   74.8   1.061   5.8   1.01
  6   空过   --   --   --   --

Claims (1)

1.一种高速线材粗轧机单机架空过的轧制方法，粗轧机组1H、2V、3H、4V、5H、6V呈水平机架H-立式机架V交替布置，其特征在于：
当立式机架2V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、空过、椭圆孔C、孔型D2、椭圆孔E、圆孔F；
当水平机架3H空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、空过、圆孔D、椭圆孔E、圆孔F；
当立式机架4V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、椭圆孔C、空过、椭圆孔E、圆孔F；
当水平机架5H空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、孔型C2、孔型D3、空过、圆孔F；
当立式机架6V空过时，各机架对应的孔型依次为，孔型A1、孔型B1、孔型C2、孔型D3、圆孔F、空过；
所述孔型A1为大侧壁、大圆弧凹底箱形孔，孔型半径R1为30～50mm，R2为180～260mm，辊缝S为10～40mm，孔型宽度BK为140～185mm，孔型高度HK为90～130mm，减面率为18～36％；
所述孔型B1为圆弧中心上偏移的圆孔型，孔型半径R为40～80mm，辊缝S为10～35mm，孔型宽度BK为90～125mm，孔型高度HK为100～130mm，减面率为18～36％；
所述孔型C2为椭圆孔，孔型半径R为100～150mm，辊缝S为15～25mm，孔型宽度BK为130～175mm，孔型高度HK为50～95mm，减面率为20～35％；所述孔型D2为略椭的圆孔型，孔型半径R为50～90mm，辊缝S为10～20mm，孔型宽度BK为100～135mm，孔型高度HK为95～130mm，减面率为20～30％；
所述孔型D3为略椭圆孔，孔型半径R为40～80mm，辊缝S为5～25mm，孔型宽度BK为75～95mm，孔型高度HK为70～90mm，减面率为15～30％。
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