CN102648059B - 用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机，包括至少一个第一通用减径机座（14）、二辊式机座（15）和第二减径通用机座（16）以形成可逆中间单元（12），该可逆中间单元（12）横跨运载被加工的棒材（17）的辊道（13），所述轧机在所述可逆中间单元（12）的下游紧接着设置有精轧机座（11）作为最终附加机座，所述精轧机座（11）也横跨共用的辊道（13）或对应地相对于所述辊道（13）垂直地移动（按照F），所述精轧机座（11）在周期的中间轧制道次期间保持打开或对应地关闭，并且仅在所述棒材（17）完成生产周期的最后轧制道次前被关闭或对应地用在所述辊道（13）上。

Description

用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机
技术领域
本发明涉及一种用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机。
背景技术
在过去十年里，经济的发展和研究增加了越来越创新的土木工程方案的应用，这些方案广泛使用型材以改善多功能性、轻质性和弹性，并且它们使得钢铁制造商在市场上寻求生产这种型材的方案。实际上，使用轻质、弹性的结构正在成为建造高层建筑物以及越来越极端的建筑方案的基本要求。
人口已经很密集的地区的人口增长使得建造越来越高的摩天楼，这要求建筑物既有弹性又有刚性。
因此，关于这一点，对于中大型型材的市场需求已经显著增加，并且因此，大型工业集团认为型材市场越来越有利可图，从而重新考虑他们在能够生产这类产品的设备中的投资。
考虑到该需求，设备制造商倾向于生产中大型型材（梁、IPE、IPN、HE、打板桩、角钢等）的工程设备。当前基本上有三种可用的设备和技术方案：
1、连续型材轧机
2、半连续型材轧机
3、可逆型材轧机
第三种方案中的可逆轧机提供了超过前两种连续轧机的多种优势，而主要因素基本上在于初期投资成本更低。实际上，可逆轧机减少了轧辊所需的机器数量，使得能够使用更小的机库和相关的结构工件，提供了工艺和生产率上的优势等。
因此，可逆轧机通常是优选的类型。
来自SMS的欧洲专利256409B1描述了使用被称为“X-H”的可逆轧机生产这种型材的方法。
SMS所采用的用来生产型材的X-H方法方案提供一个或多个可逆开坯机座以及中间可逆精轧机，中间可逆精轧机（连轧）包括通用减径机座、二辊式机座和实现减径和精轧的双重功能的通用机座。
这减少了可逆轧机中所需的机座的数量。
然而该方案存在缺陷。
最显著的一个缺陷是需要在精轧机中使用最后机座作为减径和精轧机座。这明显在以下轧辊中造成显著的磨损问题，其中所述轧辊在中间轧制道次中承受很大的载荷来减少材料，产生这种磨损使得需要频繁地改变轧辊来保持处于期望的尺寸公差内。
还使用了一种使用不同的可逆轧机生产型材的替代性方案。
该方案设置成使用一个或多个开坯机座、包括U-H-U（如竞赛）的中间可逆轧机、和包括水平机座（可选的——提供轧边机功能）及通用机座的连续精轧机。
附加机座设置在远离中间可逆轧机处并因而由辊道连接且作为精轧机座定位在冷床旁。
在该方案中，精轧机中的最后机座的持续时间是前面提到的SMS专利中的方案的2-3倍高，其在生产中引起的用于替换轧辊的停机少得多，并因而引起的维修要少得多。
在带有附加精轧机座的SMS专利的最后这个替代性方案中，最后机座不用于中间轧制道次。该附加机座承受的载荷要小得多，并且因此造成的磨损小得多，使得能够轧制更多吨而不会损害成品的质量。
与前面提到的专利不同，此可选方案使用了附加机座。
此外，该布置需要增加用于生产型材的特殊装备。
实际上，精轧机座、辊道和所有的结构工件以及与较长的设备相关的机库增加了客户的总投资。
发明内容
本发明的一般目的是以极为简单、经济且特别有用的方式前面提到的现有技术中的缺点。
另一个目的是提供一种比那些现有的可逆轧机更为紧凑的可逆轧机。
另一个目的是提供一种使得与所需的机库和结构工件相关的设备成本最小化的可逆轧机。
考虑到前面提到的目标，本发明描述了一种用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机，其具有附加的权利要求中所阐明的特性。
附图说明
通过研究下面的说明书，本发明的结构和功能的特征以及它与现有技术相比的优点将变得更明显，该说明书引用附图，附图描绘了根据本发明的用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机的实施方式。
在附图中：
-图1示出了根据本发明的用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机的关键元件；
-图2示出了包含有根据本发明的轧机的、被称为“I形”设备的第一实施方式；
-图3示出了包含有根据本发明的轧机的、被称为“U形”设备的第二实施方式；
-图4示出了也包含有根据本发明的轧机的混合型设备的第三实施方式。
具体实施方式
主要参照图1，10整体地指示用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机。
如所示出的，根据本发明，可逆通用轧机10设置成，将精轧通用机座11设置为可逆中间单元12的最终附加机座，该可逆中间单元12横跨运载被加工的棒材17的辊道13。
可逆中间单元12包含第一通用减径机座14、二辊式机座15和第二减径通用机座16。
该附加机座11的功能并不改变，它总是用于精轧并且专用于精轧。因此，机座11在中间轧制道次期间总是打开的并且仅在棒材完成生产周期中的最后轧制道次前关闭。
在替代性方案中，图1中仅出现了该方案的箭头F，机座11在远离辊道13的待命位置中保持关闭，并且仅在棒材17的最后轧制道次前被插入。
因此，机座11垂直于逐渐地被机座11本身加工的棒材17的移动方向移动。该移动例如由适当的致动单元实现，如18所示，该致动单元可能与属于机座11的致动器连接和分离。
这确保了轧槽时间价值（time value）保持不变，从而提供了上面所述的生产优势。
该布置由X-X-H方案构成，该方案使用包括四个全机座的可逆轧机，大体上限制了精轧机座11和可逆中间单元12之间的距离。
实际上，精轧机座11不再像现有技术中所描述的那样设置在远离可逆中间单元12处，而是紧接着设置在该可逆单元12的最后通用机座之后。
这使得设备总长度比目前为止所使用的方案中更小，并且因而导致了机械装备更少和用于覆盖轧机的总的机库区域更小，从而在设备方面为客户明显做出节省，无论设备是否为随时使用的。
附加精轧机座的存在还提高了成品的质量并且提高了工艺灵活性。
此外，为客户提供更紧凑的设备——例如根据本发明的那些——的可能性使得能够介入安装区域不关键的合同，以及介入实际布局对于轧机安装而言很关键的合同。
与已知设备相比，根据本发明的设备的增加的生产量会在小于一年的设备操作中抵消较高的初期成本，其取决于设备的能力和每个炉期的吨量。
根据本发明的通用精轧机座的轧辊的使用寿命对于较小型材约为2000[t]，对于较大型材约为3000[t]。
这将意味着，与现有技术中停机一或两次来改变精轧机座中的轧辊的情况相比，对于使用了我们的方案的较小的炉期，设备不需要停下来改变轧槽。对于较大炉期来说也可获得类似的益处，其将停机减少到最多为一次来改变精轧机座的轧辊。
这确保了轧槽时间价值保持不变，提供了上面所述的生产优势。
所提出的方案可以称为“XXH”。
与现有方案相比，XXH方案的优势为设备的总占地面积更小，以及生产的每个方坯生产两板棒材的可能性使熔炉负荷最优化。
使用XXH方案，设备的结构部分便宜得多。
从操作的角度看，提出的布置使得设备更为紧凑或者在任何情况中都显著地优化了工艺。提出的方案产生了用于可逆轧机的机座的单改变系统并因此产生更紧凑的轧辊加工间部门（rollshop section）、减少并优化对于桥式起重机的使用、更合理地使用备件并且因此带来更好的仓库管理。这自然导致使用更少的维修人员以及更短的轧机改变次数（四个靠近的机座使得能够仅一个操作员在场）。
此外，通过合理使用备件机座而变得更便利的仓库管理和机座移动，也使得轧辊加工间可以远距离地设置在不同位置而不用危及其操作进而危及轧机的生产率。
图2中示出的“I形”方案产生更紧凑的布局并使得辊道、润滑剂的、液压的、空气的、水的和润滑脂的管可以更短，这减少了对操作和维修零件的影响。
在设备的该实施方式中，带有相关附件（例如去鳞机23）的熔炉单元21设置于粗轧单元24之前的上游。其随后是根据本发明的轧机10，之后是冷床27、切削站29和终站。
非常类似地，除了该布置外，在图3中所示的“U形”方案中使冷床27更远（起因是用于成品的堆垛、捆绑和分拣装置的布置并且是所述布置所必需的），无论如何在最终机座被移动后，这都带来更紧凑的布局。无论如何，该紧凑方案可使得能够以较低的成本优化对精轧机座后的空间的使用并且延长它和冷床之间的距离，使其能够由更重的起始型材轧制更长的成品，并且使用锯在床前将其切割成床的长度的倍数。这自然以较低的投资成本提高了生产率、产量和设备生产率。
图4示出了设备的第三实施方式，该设备包含有根据本发明的轧机并结合了前面示出的“I形”设备和“U形”设备的特征，将其混合并改造。
概括来说，我们能够说出优于SMS专利的以下优势：
-减少精轧机座改变次数方面的优势，从而导致设备更少停机并且因此产量更高；
-另外，更少的改变减少了车间中准备精轧机座的次数和成本；
-优化精轧轧槽的使用寿命，其在所提出的方案中仅执行精轧功能而无减径功能，并且还使得能够减少用于轧辊数量的投资成本；
-带有四机座的方案使得在轧制中能够有更大的灵活性，并且，能够为每个工序都使用两个减径道次使得能够改进设备生产率；
-由于精轧机座具有随时间磨损较少的专门轧槽，所以实现了更好的成品公差。
与带有独立精轧机座的前述单元（3+1）相比，有以下优势：
-生产型材所需的空间减小；
-由于棒材在粗轧之后紧接着进行精轧而没有进一步的温度损失，所以能量消耗更低。
上文中参照附图的描述清晰地示出了为何根据本发明的用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机是特别地有用和有优势的。因此实现了在说明书的前言中的目标。
当然，根据本发明的用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机的形式可以与附图中仅以非限定性实例的方式示出的不同，并且使用的材料也可以不同。
因而，本发明所保护的范围由附加的权利要求确定。

Claims (7)

1.一种用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机，包括至少一个第一通用减径机座(14)、二辊式机座(15)和第二减径通用机座(16)以形成可逆中间单元(12)，所述可逆中间单元(12)横跨运载被加工的棒材(17)的辊道(13)，其特征在于，在所述可逆中间单元(12)的下游紧接着设置有精轧通用机座(11)作为最终附加机座，所述精轧通用机座(11)也横跨共用的辊道(13)，所述精轧通用机座(11)在周期的中间轧制道次期间保持打开，并且仅在所述棒材(17)完成生产周期的最后轧制道次前关闭。
2.一种用于生产中大型型材的紧凑型可逆通用轧机，包括至少一个第一通用减径机座(14)、二辊式机座(15)和第二减径通用机座(16)以形成可逆中间单元(12)，所述可逆中间单元(12)横跨运载被加工的棒材(17)的辊道(13)，其特征在于，在所述可逆中间单元(12)的下游紧接着设置有精轧通用机座(11)作为最终附加机座，所述精轧通用机座(11)能够相对于所述辊道(13)垂直地移动(按照F)，所述精轧通用机座(11)在周期的中间轧制道次期间远离所述辊道(13)保持关闭，并且仅在所述棒材(17)完成生产周期的最后轧制道次前移动横跨所述辊道(13)。
3.一种用于在可逆通用轧机中生产中大型型材的方法，所述方法的轧机包括至少一个第一通用减径机座(14)、二辊式机座(15)和第二减径通用机座(16)以形成可逆中间单元(12)，所述可逆中间单元(12)横跨运载被加工的棒材(17)的辊道(13)，所述轧机在所述可逆中间单元(12)的下游紧接着设置有精轧通用机座(11)作为最终附加机座，所述精轧通用机座(11)也横跨共用的辊道(13)，在所述方法中，存在一个阶段和随后的阶段，在所述一个阶段中，所述精轧通用机座(11)在周期的中间轧制道次期间保持打开，在所述随后的阶段中，所述精轧通用机座(11)仅在所述棒材(17)完成生产周期的最后轧制道次前关闭。
4.一种用于在可逆通用轧机中生产中大型型材的方法，所述方法的轧机包括至少一个第一通用减径机座(14)、二辊式机座(15)和第二减径通用机座(16)以形成可逆中间单元(12)，所述可逆中间单元(12)横跨运载被加工的棒材(17)的辊道(13)，所述轧机在所述可逆中间单元(12)的下游紧接着设置有精轧通用机座(11)作为最终附加机座，所述精轧通用机座(11)能够相对于所述辊道(13)垂直地移动(按照F)，在所述方法中，存在一个阶段和随后的最终阶段，在所述一个阶段中，所述精轧通用机座(11)在周期的中间轧制道次期间保持远离所述辊道(13)关闭，在所述随后的最终阶段中，所述精轧通用机座(11)仅在所述棒材(17)完成生产周期的最后轧制道次前移动横跨所述辊道(13)。
5.一种用于中大型型材生产的设备，主要包括：带有相关附件(23)的熔炉单元(21)，所述熔炉单元(21)在粗轧单元(24)之前；冷床(27)；切削站(29)和终站，其中，在所述粗轧单元(24)和所述冷床(27)之间设置有如权利要求1或2中所要求保护的紧凑型可逆通用轧机(10)。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述冷床(27)紧接着设置在所述紧凑型可逆通用轧机(10)的下游。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述冷床(27)与所述紧凑型可逆通用轧机(10)分开地设置在所述紧凑型可逆通用轧机(10)的下游。
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