CN103357661B - 一种圆钢的万能法轧制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆钢的万能法轧制工艺，其步骤如下：1）将原始坯料在粗轧单元中轧制成中间断面的圆坯；2）中间断面的圆坯经过不少于2道次的万能法连续或万能法往复轧制变形，轧制成圆钢产品。本发明圆钢的万能法轧制工艺能够显著提高产品尺寸精度，解决圆钢产品不圆度较严重的问题，另外可以扩大光圆棒材和螺纹钢棒材的生产规格范围、提高每道次变形量、减少轧制变形道次、提高生产效率、提高圆钢轧制后的表面质量、改善轧件轧后内应力、提高产品成材率、降低轧制负荷和生产能耗、降低生产成本。

Description

一种圆钢的万能法轧制工艺

技术领域

本发明属于金属的轧制技术领域，具体涉及一种圆钢的万能法轧制工艺。

背景技术

钢铁产品长材领域圆钢产品主要包括光圆棒材和螺纹钢棒材两种，其中光圆棒材是截面形状为圆形，主要用于机械、汽车、交通、建筑等领域，而螺纹钢棒材则是由圆形棒材表面通长带肋形成的带肋钢筋，常用于建筑行业。

目前圆钢轧制主要工艺流程：原料-加热-粗轧-中轧-精轧-减定径轧制-冷却-定尺锯切-检查-收集入库，现有的光圆棒材轧制生产线大部分通过二辊轧机粗、中、精轧工序和减定径轧制成断面圆钢，只有少部分光圆棒材轧制生产线在完成精轧后再由三辊减定径轧机轧制成最终所需断面圆钢产品，而螺纹钢筋只能通过二辊轧机进行轧制生产。

如图1所示为传统典型的二辊轧机轧制圆钢的孔型示意图，二辊轧制圆钢时由两个轧辊组成的椭圆型或者圆孔型系统对轧件进行连续变形，在最后一架轧机上通过圆形孔轧制出最终圆形断面，存在尺寸精度不高、轧件内应力较大、产品成材率低、单道次延伸系数小、轧制负荷较大、生产效率较低等不足。

如图2所示为传统典型的三辊轧机轧制圆钢的孔型示意图，三辊法轧制圆钢时，则在二辊轧制圆钢的基础上，在终轧成型时通过三个轧辊组成的圆形孔型对轧件变形，轧制出最终圆形断面，此种轧制工艺在终轧成型阶段一定程度上改善了二辊轧机生产圆钢的缺点，但无法根除二辊、三辊轧制圆钢的不足，而且三辊轧制圆钢时，其轧机传动系统变得非常复杂，呈“Y”型“120°角度等分传动方向”传动轧辊，使得传动效率降低，设备维护增加，轧制负荷进一步增加，另外三辊轧制法不能生产带肋螺纹钢筋。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种圆钢的万能法轧制工艺，该圆钢的万能法轧制工艺能够显著提高产品尺寸精度，解决圆钢产品不圆度较严重的问题，另外可以扩大光圆棒材和螺纹钢棒材的生产规格范围、提高每道次变形量、减少轧制变形道次、提高生产效率、提高圆钢轧制后的表面质量、改善轧件轧后内应力、提高产品成材率、降低轧制负荷、降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明一种圆钢的万能法轧制工艺，其步骤如下：

1）将原始坯料在粗轧单元中轧制成中间断面的圆坯；

2）中间断面的圆坯经过不少于2道次的万能法连续或万能法往复轧制变形，轧制成圆钢产品。

进一步，在步骤2）中，轧制所述中间断面圆坯的万能轧机组设置为不少于2架，所述万能轧机中一对主传动水平辊变形区夹角a均设置为30°-150°，另一对立辊变形区夹角b均设置为150°-30°，且两夹角之和为180°。

进一步，在步骤2）中，所述万能轧机组中前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角不同。

进一步，在步骤2）中，所述万能轧机机组中任一架万能轧机前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角相同。

进一步，在步骤2）中，所述万能轧机组中前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角相同，并前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区相互旋转，且旋转角度为30°-60°。

进一步，在步骤2）中，所述万能法轧制连续变形中每个变形道次延伸系数设置为1-2。

进一步，在步骤1）中，所述粗轧单元包括不少于1架万能轧机。

进一步，在步骤1）中，所述粗轧单元还包括用于切除中间断面圆坯头尾部的锯剪机组。

进一步，在步骤2）中，所述万能轧机组中最后一架万能轧机的一对水平辊或一对立辊上设置有用于生产螺纹钢的月牙形槽。

本发明的有益效果在于：

1）本发明圆钢的万能法轧制工艺通过在四辊组成的万能轧机组中每道次对圆钢坯料整体压缩轧制变形，使圆钢断面变形均匀，轧件尺寸精度更高、内应力更小、组织性能更均匀。

2）本发明圆钢的万能法轧制工艺所采用的整个生产线生产灵活，适用于不同断面的原始坯料、大规格范围的圆钢产品生产，与二辊和三辊轧制工艺相比，其轧制速度更快、轧机设备结构简单、轧机刚度高、生产故障率更低、生产效率更高。

3）本发明圆钢的万能法轧制工艺在采用同一孔型的条件下，仅需适当调整万能轧辊的辊缝，不需更换轧辊和孔型便可适应一定规格范围内的圆钢产品生产，生产操作更加灵活，轧辊利用率更大。

4）本发明圆钢的万能法轧制工艺在轧制圆钢时，每道次变形量增加，使得整个生产线的变形道次和万能轧机数量均减小。

5）本发明圆钢的万能法轧制工艺应用范围广，控制精度高，可适用于各种规格的光圆、螺纹钢等棒材产品，尤其是在大规格、特大规格棒材的生产中具有显著优势，其不圆度可控制在现有轧机精度水平的一半以内。

附图说明

图1为传统典型的二辊轧机轧制圆钢的孔型示意图；

图2为传统典型的三辊轧机轧制圆钢的孔型示意图；

图3为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的孔型端面结构示意图；

图4为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的主传动辊和从动辊的结构示意图；

图5为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的生产线流程图；

图6为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的孔型示意图。

附图标记：1-圆钢；2-水平辊；3-立辊；4-粗轧单元；5-万能轧机组。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图3所示为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的孔型端面结构示意图；如图4所示为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的主传动辊和从动辊的结构示意图；如图5所示为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的生产线流程图；如图6所示为本发明一种圆钢的万能法轧制工艺轧制圆钢的孔型示意图；本发明一种圆钢的万能法轧制工艺，其步骤如下：

1）将原始坯料在粗轧单元4中轧制成中间断面的圆坯；

2）中间断面的圆坯经过不少于2道次的万能法连续或万能法往复轧制变形，轧制成圆钢产品1。

本实施例通过在四辊组成的万能轧机组中每道次对圆钢坯料整体压缩轧制变形，使圆钢断面变形均匀，轧件尺寸精度更高、内应力更小、组织性能更均匀。

进一步，优选的在步骤2）中，轧制所述中间断面圆坯的万能轧机组5设置为不少于2架，所述万能轧机中一对主传动水平辊2变形区夹角a均设置为30°-150°，另一对立辊3变形区夹角b均设置为150°-30°，且两夹角之和为180°，优选的所述万能轧机组5中前后两架万能轧机的主传动水平辊2变形区夹角不同，优选的所述万能轧机组中第一架万能轧机与第三架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角相同，第二架万能轧机与第四架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角相同，且第一架万能轧机与第二架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角不同，依次类推，该结构是为了防止圆钢在万能开口孔型中辊缝处出现耳子，便将万能轧机进行平-立交替布置，或在每一道次中适当改变主传动水平辊变形区夹角，使每道次变形时的辊缝处在不同位置，为了满足圆钢防止在万能开口孔型中辊缝处出现耳子，本实施例还可以有另外一种实施方式，在步骤2）中，所述万能轧机组中前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角相同，并前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区相互旋转，且旋转角度为30°-60°这种结构是通过采用将第一架万能轧机与第二架万能轧机的主传动水平辊通过传动装置相互旋转形成错位，使每道次变形时的辊缝处在不同位置。

进一步，在步骤2）中，所述万能法轧制连续变形中每个变形道次延伸系数设置为1-2，本实施例在轧制圆钢时，每道次变形量增加，使得整个生产线的变形道次和万能轧机数量均减小。

进一步，在步骤1）中，所述粗轧单元4包括不少于1架万能轧机，本实施例中原始坯料可以设置为圆坯、方坯或矩形坯，且在粗轧单元轧制成中间断面的圆料，粗轧单元可以为两辊开坯轧机或四辊万能轧机，轧机数量根据工艺需求可设定1架或若干架，本实施例优选的所述粗轧单元4包括不少于1架的万能轧机。

进一步，在步骤1）中，所述粗轧单元还包括用于切除中间断面圆坯头尾部的锯剪机组。

进一步，在步骤2）中，所述万能轧机组5中最后一架万能轧机的一对水平辊2或一对立辊3上设置有用于生产螺纹钢的月牙形槽，本实施在万能轧机组5中最后一架万能轧机上通过更换水平辊2或立辊3，可以达到轧制光圆棒材或者螺纹钢棒材，应用范围广，控制精度高，可适用于各种规格的光圆、螺纹钢等棒材产品，尤其是在大规格、特大规格棒材的生产中具有显著优势，其不圆度可控制在现有轧机精度水平的一半以内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种圆钢的万能法轧制工艺，其步骤如下：

1)将原始坯料在粗轧单元中轧制成中间断面的圆坯；

2)中间断面的圆坯经过不少于2道次的万能法连续或万能法往复轧制变形，轧制成圆钢；

其特征在于：

在步骤2)中，轧制所述中间断面的圆坯的万能轧机组包括不少于2架万能轧机，所述万能轧机中一对主传动水平辊变形区夹角a均设置为30°～150°，另一对立辊变形区夹角b均设置为150°~30°，且两夹角之和为180°；

在步骤1)中，粗轧单元为四辊万能轧机，

在步骤2)中，所述万能轧机组中前后两架万能轧机的主传动水平辊变形区夹角不同，

在步骤2)中，所述万能法轧制连续变形中每个变形道次延伸系数设置为1～2，

所述粗轧单元包括不少于1架万能轧机，

所述粗轧单元还包括用于切除中间断面的圆坯头尾部的锯剪机组。

2.如权利要求1所述的圆钢的万能法轧制工艺，其特征在于：在步骤2)中，所述万能轧机组中最后一架万能轧机的一对水平辊或一对立辊上设置有用于生产螺纹钢的月牙形槽。