CN102019325B - 热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法 - Google Patents

热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，属于热轧带钢技术领域；所述连接方法包括如下步骤：切头尾，利用所述剪切机将粗轧后中间坯的头尾切掉，使中间坯形成平直头尾端面，将前后两块中间坯的头尾端部对齐；压齿，利用所述压力机在前后两块中间坯端部的相对表面进行压齿，使前后两块中间坯端部的相对表面上形成齿形区域；搭接，将前块中间坯尾部的齿形区域与后块中间坯的齿形区域相对搭接在一起；压合，利用所述压力机将前后两块中间坯的端部压合在一起。本发明方法具有如下优点：工艺设备简单、连接强度高、连接速度快、适用范围大；既可用于新建热连轧板带生产线的建设，也可用于现有热连轧板带生产线的改造。

Description

热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法
技术领域
本发明涉及一种热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，特别涉及一种采用压接方式连接热轧带钢无头轧制中间坯的方法，属于热轧带钢技术领域。
背景技术
热轧带钢无头轧制技术是目前世界钢铁生产最先进的技术之一，它可以将若干块粗轧后的中间坯连接起来，连续进入精轧机组，由精轧机组连续稳定地轧制，并由层流冷却线稳定地进行冷却和相变控制，最后经飞剪剪切并由卷取机卷成多个热轧带钢卷。与常规轧制相比，无头轧制可显著提高生产效率和成材率，改善穿带性能，减少轧辊辊耗，并实现极薄带等新产品的稳定生产。
在无头轧制技术中，粗轧后中间坯的连接技术是实现无头轧制的关键技术之一；由于精轧机组采用张力轧制，热状态下中间坯的连接质量影响着无头轧制能否实现，若连接时间过长，不仅影响生产效率，还将产生明显温降，使后续精轧难以进行，若连接强度不高、质量不好，则连接处容易发生断带，使连续精轧不能进行；并且连接设备不宜复杂，否则不但会使设备安装位置受到限制，还会增加投资及生产维护成本。
目前，现有粗轧后中间坯的连接方法，主要有叠轧连接法，铝热焊连接法，直接通电连接法，感应加热连接法，激光加热连接法，机械剪切+压合连接法等。在这些粗轧后中间坯的连接方法中，达到适用状态的有感应加热连接法和激光加热连接法。
感应加热连接法是川崎制铁采用的连接技术，该方法是将前块带坯尾端与后块带坯前端之间保持一微小间隙，在这种状态下于板厚方向施加交变磁场，就会在两块带坯的结合端面产生感应电流。带坯端面由于这一感应电流引起的焦耳热而发热、升温，然后将结合面压接而完成连接。这种连接方法，由于在感应加热时，流过带坯端部角部的电流远小于流过中部的电流，使连接面端部残留未结合部。同时，连接区的温度高于带坯其它部分的温度，其强度也低于其它区域，因此，连接区成为无头轧制过程中的薄弱环节，容易产生断带。
激光加热连接法是新日铁采用的连接技术，与感应加热连接法相比，可消除未结合部的存在，但仍然存在结合部的温度高于其它部位，以及适用钢种有限的问题；而且激光器所需功率非常大，明显增加装备及生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺设备简单、连接强度高、连接速度快的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
本发明提供的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，在常规热连轧生产线的粗轧机后热卷箱与精轧机F1之间，设置剪切机和压力机；
所述连接方法包括如下步骤：
切头尾，利用所述剪切机将粗轧后中间坯的头尾切掉，使中间坯形成平直头尾端面，将前后两块中间坯的头尾端部对齐；
压齿，利用所述压力机在前后两块中间坯端部的相对表面进行压齿，使前后两块中间坯端部的相对表面上形成齿形区域；
搭接，将前块中间坯尾部的齿形区域与后块中间坯的齿形区域相对搭接在一起；
压合，利用所述压力机将前后两块中间坯的端部压合在一起。
进一步，所述粗轧后中间坯的厚度为20～40mm，温度为950～1100℃。
其中，所述压力机上部和下部相对错开分别设置有齿形模具，该压力机上部的齿形模具与前块中间坯尾部的上表面相对应，该压力机下部的齿形模具与后块中间坯头部的下表面相对应。
所述齿形模具沿中间坯宽度方向的宽度大于中间坯的宽度，齿槽的方向与中间坯宽度方向平行。
所述齿形模具的齿为2～20个互相平行的直齿，齿高或槽深为：hc＝0.2～0.7t mm，齿宽为：bc＝0.1～0.8t mm，所述齿形模具沿中间坯长度方向的长度为：L＝2～10t mm，t为中间坯厚度。
本发明提供的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，通过在前后两块粗轧后中间坯端部的相对表面压制齿槽，并将前后两块中间坯的齿槽搭接在一起，利用压力机将两块中间坯的端部压合在一起，使两块中间坯连接成为一体，从而实现本发明的目的。
本发明提供的连接方法与现有中间坯的连接方法相比，具有如下优点：
1、工艺设备简单
只需在常规热连轧生产线粗轧机后的热卷箱和精轧机F1之间，设置一台剪切机和一台压力机以及中间坯头尾对正辅助机构即可，两块中间坯头尾的表面不需除鳞等特殊处理。
2、连接强度高
本发明中的两块中间坯，是在高温状态下通过压力机实现压齿机械连接，连接区域内的齿槽间产生大的塑性变形，从而形成大面积的机械咬合、焊合区；由于咬合、焊合区形成的物理结合面，远大于中间坯的横截面，并且这种结合面在之后的精轧过程中，因为大的塑性变形而迅速扩大进而形成更加牢固的物理焊合区，因此，本发明中两块中间坯的连接强度高，保证了在精轧过程中不会发生断带。
3、连接速度快
在本发明实施过程中，两块中间坯经过压力机压齿、搭接后，在不超过1秒钟的极短时间内完成压接，连接速度快。
4、适用范围大
本发明的方法，能够适用于不同钢种热连轧中间坯之间的连接，也能够适用于难轧制钢种与易轧制钢种中间坯之间的连接。由于本方法是机械连接法，并且是在1000℃左右的高温状态下连接，因而对前后中间坯的冶金成分、力学性能以及表面状态均没有特别要求，因此可进行不同钢种热连轧中间坯之间的连接。同时，即使是焊接性能不好的钢种，也可采用本方法实现连接，从而大大扩展热带带钢无头轧制的产品范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明专利实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法的工艺设备示意图；
图2为本发明热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法的压力机齿形模具的示意图；
图3为本发明热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法的工艺过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，在常规热连轧生产线上，粗轧机10后热卷箱20与精轧机F1 30之间，设置剪切机40和压力机50，其中，60为前块中间坯，70为后块中间坯。
如图2所示，所述压力机50上部和下部(砧子台面)，相对错开分别设置有齿形模具52、53，该压力机50上部的齿形模具52与前块中间坯60尾部的上表面相对应，该压力机50下部的齿形模具53与后块中间坯70头部的下表面相对应。
所述齿形模具52、53沿中间坯宽度方向的宽度大于中间坯60、70的宽度(图中未示出)，齿槽的方向与中间坯宽度方向平行。
其中，所述齿形模具52、53的齿为2～20个互相平行的直齿，齿高或槽深为：hc＝0.2～0.7t(mm)，齿宽为：bc＝0.1～0.8t(mm)，所述齿形模具沿中间坯长度方向的长度为：L＝2～10t(mm)，t为中间坯厚度(mm)。
如图3所示，本发明提供的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，包括如下步骤：
切头尾，利用所述剪切机40将粗轧后中间坯60、70(厚度为20～40mm，温度为950～1100℃)的头尾切掉，使中间坯60、70形成平直头尾端面；
头尾对接31，将前后两块中间坯60、70的头尾端部，在所述压力机50的下部(砧子台面)上面进行对接整齐；
压齿32，利用所述压力机50上部和下部(砧子台面)上设置的齿形模具52、53，在前后两块中间坯端部60、70的相对表面进行压齿，使前后两块中间坯60、70端部的相对表面上形成齿形区域，该齿形区域为平行于中间坯宽度方向的多个锯齿形沟槽；
搭接33，将前块中间坯60尾部的齿形区域与后块中间坯70的齿形区域相对搭接在一起，即将所述压力机50的上部抬起、前移，与此同时，后块中间坯70头部抬起前移，与前块中间坯60尾部进行沟槽搭接、扣合；
压合34，利用所述压力机50将前后两块中间坯60、70的端部压合在一起，使两块中间坯60、70连接成为一体；压合完成后，压力机50抬起并回到初始位置。
本发明提供的方法，既可用于新建热连轧板带生产线的建设，也可用于现有热连轧板带生产线的改造，实现热轧带钢无头轧制。由于本发明实现了带坯的高强度连接，也能实现张力稳定的无头轧制过程，因而，本发明简单快速地实现中间坯连接，并具有提高穿带性，提高产品品质的稳定性，提高生产率和成材率，生产极薄热轧带钢，实施润滑轧制等措施，开发新品种等优势。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，其特征在于，在常规热连轧生产线的粗轧机后热卷箱与精轧机F1之间，设置剪切机和压力机，该压力机上部和下部相对错开分别设置有齿形模具，该压力机上部的齿形模具与前块中间坯尾部的上表面相对应，该压力机下部的齿形模具与后块中间坯头部的下表面相对应；其中，所述齿形模具的齿为2～20个互相平行的直齿，齿高或槽深为：hc＝0.2～0.7t mm，齿宽为：bc＝0.1～0.8t mm，所述齿形模具沿中间坯长度方向的长度为：L＝2～10t mm，t为中间坯厚度；
所述连接方法包括如下步骤：
切头尾，利用所述剪切机将粗轧后，厚度为20～40mm，温度为950～1100℃的中间坯的头尾切掉，使中间坯形成平直头尾端面，将前后两块中间坯的头尾端部对齐；
压齿，利用所述压力机在前后两块中间坯端部的相对表面进行压齿，使前后两块冲间坯端部的相对表面上形成齿形区域；
搭接，将前块中间坯尾部的齿形区域与后块中间坯的齿形区域相对搭接在一起，即将所述压力机的上部抬起、前移，与此同时，后块中间坯头部抬起前移，与前块中间坯尾部进行沟槽搭接、扣合；
压合，利用所述压力机将前后两块中间坯的端部压合在一起，使两块中间坯连接成为一体；压合完成后，压力机抬起并回到初始位置。
2.根据权利要求1所述的热轧带钢无头轧制中间坯的连接方法，其特征在于，所述齿形模具沿中间坯宽度方向的宽度大于中间坯的宽度，齿槽的方向与中间坯宽度方向平行。
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