CN104492826B - 一种中大规格轧件控温轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种中大规格轧件控温轧制工艺，其中轧制线包括依次设置的上游轧机/加热炉、中间水冷设备、中间输送辊道和下游轧机，中间输送辊道两侧分别设置有至少一个控温台架，所述控温台架与中间输送辊道之间还设置有轧件输送机构；控温轧制工艺具有水冷模式、空冷模式、水冷加空冷模式以及空过模式，从而能够对中大规格轧件在线温度进行有效控制，获得断面组织均匀的等温轧件。本发明可实现对不同钢种的中大规格轧件进行多种控温路线，实现中大规格轧件不影响生产效率的连续控温轧制，最终获得具有良好机械性能的产品。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种中大规格轧件控温轧制工艺。
背景技术
随着机械、汽车、军工等行业高速发展，市场对高碳钢、齿轮钢、合金弹簧钢、轴承钢等高附加值的大规格棒材产品需求日益增加的同时，对大规格棒材产品质量要求日益提高。由于此类产品中，C元素和Cr、Ni、Mn、V等合金元素含量较高，因此，为保证产品质量，在加热时需进行高温加热，并长时间保温，使C及合金元素充分溶解扩散以消除或减轻偏析。
为保证产品具有良好使用性能，不同钢种和规格的轧件都有严格的控轧控冷工艺制度。理论和实践证明，在较低温度轧制轴承钢、齿轮钢、高碳钢等有利于改善轧件内部组织，有利于细化晶粒，有利于提高产品综合机械性能，提高冲击韧性，从而免除或减少下游用户热处理工序。
对于小规格轧件，因其断面小，散热效果好，经过高温加热的小规格轧件很容易在短时间内通过水冷或其它方式冷却、并回复，从而获得断面温度较均匀的低温轧件，容易实现控温轧制。
对于中大规格轧件，因其断面大，芯部热量难以快速通过表面散出，经过高温加热的中大规格轧件难以在短时间内或短距离内仅通过水冷或其它方式获得断面温度较均匀的低温轧件，难以实现在线控温轧制。
为实现中大规格轧件控温轧制要求，某些生产线迫不得已将高温轧件长时间停留在轧机前输入辊道上，待轧件断面温度降低到所需温度后再进行轧制，这种方式会大大降低了生产线效率。
也有些生产线为解决中大规格控温，拟大大增加高温轧件水冷后输送辊道长度，以增加水冷回复时间，达到冷却后断面均温目的，但中大规格轧件采用水控冷方式，控制不好，有可能造成轧件断面组织不均，容易产生质量问题，且此举将轧线大大加长，也会大大增加了投资。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，发明的目的在于提供一种中大规格轧件控温轧制工艺， 能够实现中大规格轧件在线控轧控冷。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种中大规格轧件控温轧制工艺，其中的轧制线包括依次设置的上游轧机/加热炉、中间水冷设备、中间输送辊道和下游轧机，中间输送辊道两侧分别设置有至少一个控温台架，所述控温台架与中间输送辊道之间还设置有轧件输送机构。
控温轧制工艺具体包括以下工作模式：
空冷模式：需进行空冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，不经中间水冷设备冷却，直接传送至中间输送辊道，由轧件输送机构运送进入控温台架进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架转运至中间输送辊道，中间输送辊道将轧件送入下游轧机轧制；
水冷加空冷模式：需进行水冷和空冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，通过中间水冷设备冷却并传送至中间输送辊道，然后经轧件输送机构运送进入控温台架进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架转运至中间输送辊道，中间输送辊道将轧件送入下游轧机轧制；
水冷模式：需进行水冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，由中间水冷设备冷却，然后直接通过中间输送辊道断面均温，最后进入下游轧机进行轧制；
空过模式：不需控温轧制的轧件经上游轧机或加热炉后，不经中间水冷设备冷却，直接通过中间输送辊道进入下游轧机进行轧制。
采用上述结构，在轧件经过上游轧机或者加热炉后，可以通过水冷、空冷、水冷加空冷、空过的模式进行冷却，从而为轧件的在线冷却提供了多种冷却模式，可以适应不同中大规格轧件的控温路线，满足不同钢种工艺要求。在线轧制的过程中，轧件水冷后，通过轧件输送机构移动到控温台架，进行放置空冷，待其冷却到指定温度后再返运回中间输送辊道，运送至下游轧机进行轧制，该水冷和空冷过程中，不会影响轧制线的正常工作，避免生产线停机降低生产效率，可以实现中大规格轧件的在线控轧和控冷。
作为优选：所述控温台架为两个，该控温台架包括支撑柱以及安装在支撑柱上的支撑台，支撑台上设置有多个轧件放置工位，其中多个为至少一个，可以为1～20个。
作为优选：所述轧件输送机构包括横向移动机构和升降机构，所述横向移动机构安装在升降机构上，所述横向移动机构上设置有多个轧件抬取工位。
作为优选：所述横向移动机构包括多个支撑座以及安装在多个支撑座上的支撑平台，支撑座支撑在升降机构上，所述支撑平台上设置有传动链条和移动小车，所述移动小车的链轮 安装在传动链条上，该传动链条由安装在支撑座上的电机驱动，所述轧件抬取工位设置在移动小车的小车平台上。
作为优选：所述升降机构为曲柄升降机构，包括驱动气缸和多组与支撑座对应的升降组件，所述驱动气缸水平设置在安装座上，驱动气缸的气缸头上连接有水平的拉动杆，每组所述升降组件包括底座以及安装在底座上的曲臂，所述曲臂中部通过转轴安装在底座上部，曲臂上端与支撑座下部铰接，所述拉动杆依次穿设在底座内，所述曲臂下端与所述拉动杆铰接。
作为优选：每个所述底座内均水平设置有一根拉动柱，所述拉动杆连接在相邻两根拉动柱之间，该拉动柱上设置有限位柱，所述曲臂下端开设有条形孔，所述限位柱伸入条形孔内。
作为优选：在所述中间输送辊道与下游轧机之间设置有剪切机。
作为优选：所述上游轧机/加热炉与中间水冷设备之间、中间水冷设备与中间输送辊道之间以及中间输送辊道与下游轧机之间均设置有传送机构，该传送机构为传送导槽或传送辊。
如上所述，发明的有益效果是：1、能实现中大规格轧件在线温度有效控制，获得断面组织均匀的等温低温轧件，实现控温轧制，从而获得具有良好机械性能的产品。2、可实现中大规格轧件连续控温轧制，不影响生产效率。3、可实现中大规格轧件多种控温路线，满足不同钢种工艺要求。4、可大大提高产品性能，提高控温轧件的产量，提高生产效率。
附图说明
图1为发明实施例中中大规格轧件控温轧制线的布置示意图；
图2为本发明实施例中轧件输送机构和控温台架的结构示意图；
图3为本发明实施例中空冷模式的工艺示意图；
图4为本发明实施例中空冷加水冷模式的工艺示意图；
图5为本发明实施例中水冷模式的工艺示意图；
图6为本发明实施例中空过模式的工艺示意图。
零件标号说明
1 上游轧机
2 中间水冷设备
3 中间输送辊道
4、5 控温台架
6 下游轧机
71 支撑平台
72 支撑座
73 小车平台
74 链轮
75 传动链条
76 电机
8 剪切机
91 安装座
92 驱动气缸
93 底座
94 曲臂
95 拉动杆
96 拉动柱
97 转轴
98 条形孔
99 限位柱
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解发明的其他优点及功效，图中箭头所示为轧件运行方向。
如图1和图2所示，本发明提供一种中大规格轧件控温轧制线，包括依次设置的上游轧机1、中间水冷设备2、中间输送辊道3、剪切机8、下游轧机6，中间输送辊道3两侧分别设置有一个控温台架4、5，控温台架4、5与中间输送辊道3之间还设置有轧件输送机构，上游轧机1与中间水冷设备2之间、中间水冷设备2与中间输送辊道3之间以及中间输送辊道3与下游轧机6之间均设置有传送机构，该传送机构为传送带或传送辊，该控温台架4、5包括支撑柱以及安装在支撑柱上的支撑台，支撑台上设置有多个轧件放置工位，本例中为弧形槽，由于上游轧机1、中间水冷设备2、中间输送辊道3和下游轧机6属于现有的技术，在此不再赘述。
进一步如图2所示，轧件输送机构包括横向移动机构和升降机构，横向移动机构安装在升降机构上，横向移动机构上设置有多个轧件抬取工位。
其中横向移动机构包括多个支撑座72以及安装在多个支撑座72上的支撑平台71，支撑平台71上设置有传动链条75和移动小车，移动小车的链轮74安装在传动链条75上，该传动链条75由安装在支撑座72上的电机76驱动，轧件抬取工位设置在移动小车的小车平台73上，本例中轧件抬取工位设为开设在小车平台73上的梯形槽。
升降机构为曲柄升降机构，包括驱动气缸92和多组与支撑座72对应的升降组件，每组升降组件包括底座93以及安装在底座93上的L型的曲臂94，驱动气缸92水平设置在安装座91上，驱动气缸92的气缸头上连接有水平的拉动杆95，曲臂94中部通过转轴97安装在底座93上部，曲臂94上端与支撑座72下部铰接，每个底座93内均水平设置有一根拉动柱96，拉动杆95连接在相邻两根拉动柱96之间，该拉动柱96上设置有限位柱99，曲臂94下端开设有条形孔98，限位柱99伸入条形孔98内。
驱动气缸92通过拉动杆95带动曲臂94转动，从而实现支撑平台71的升降，电机76通过齿轮等传动机构驱动链条运动，从而带动移动小车在支撑平台71上的来回移动，移动小车上升至指定位置后接住轧件，然后平移至指定位置并下降，然后将轧件放下。
本发明还提供一种中大规格轧件的轧制工艺，包括上述的中大规格轧件控温轧制线，具体包括以下工作模式：
如图3所示，空冷模式：需进行空冷控温的轧件经上游轧机1后，不经中间水冷设备2冷却，直接传送至中间输送辊道3，由轧件输送机构运送进入控温台架4或控温台架5进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架4或控温台架5转运至中间输送辊道3，中间输送辊道3将轧件逐根送入下游轧机6轧制；根据工艺要求，轧件可在剪切机8处进行切头尾。
如图4所示，水冷加空冷模式：需进行水冷和空冷控温的轧件经上游轧机1后，通过中间水冷设备2冷却并传送至中间输送辊道3，然后经轧件输送机构运送进入控温台架4、5进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架4或控温台架5转运至中间输送辊道3，中间输送辊道3将轧件逐根送入下游轧机6轧制；根据工艺要求，轧件可在剪切机8处进行切头尾。
如图5所示，水冷模式：需进行水冷控温的轧件经上游轧机1后，由中间水冷设备2冷却，然后直接通过中间输送辊道3断面均温，最后逐根送入下游轧机6进行轧制；根据工艺要求，轧件可在剪切机8处进行切头尾。
如图6所示，空过模式：不需控温轧制的轧件经上游轧机1后，不经中间水冷设备2冷却，直接通过中间输送辊道3进入下游轧机6进行轧制；根据工艺要求，轧件可在剪切机8 处进行切头尾。
附图2中，中间输送辊道3设置A工作工位，控温台架4和控温台架5分别设置B、C和D、E工作工位。高温轧件由上游送入A工作工位。中间输送辊道3的轧件输送机构将高温轧件由A工作工位移动到B、C或D、E工作工位进行冷却。经过控温后的低温均温轧件再由轧件输送机构重新移动回A工作工位，进入下游轧制。
本发明实施例中提供了4种控温模式，因而可实现中大规格轧件多种控温路线，满足不同钢种工艺要求；而且可以根据不同的需求，实现中大规格轧件在线温度有效控制，获得断面均匀的低温轧件，实现控温轧制，从而获得具有良好机械性能的产品。实现中大规格轧件连续控温轧制，不影响生产效率，可大大提高产品性能，提高控温轧件的产量，提高生产效率。
需要说明的是：剪切机8等辅助设备可根据具体情况选取布置，控温台架4、5上工作工位的数量也可根据具体情况灵活设置，轧件输送机构不仅仅局限于链式输送小车等。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：包括依次设置的上游轧机/加热炉、中间水冷设备、中间输送辊道和下游轧机，中间输送辊道两侧分别设置有至少一个控温台架，所述控温台架与中间输送辊道之间还设置有轧件输送机构，具体包括以下工作模式：
空冷模式：需进行空冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，不经中间水冷设备冷却，直接传送至中间输送辊道，由轧件输送机构运送进入控温台架进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架转运至中间输送辊道，中间输送辊道将轧件送入下游轧机轧制；
水冷加空冷模式：需进行水冷和空冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，通过中间水冷设备冷却并传送至中间输送辊道，然后经轧件输送机构运送进入控温台架进行空冷控温和断面均温，随后轧件输送机构将轧件从控温台架转运至中间输送辊道，中间输送辊道将轧件送入下游轧机轧制；
水冷模式：需进行水冷控温的轧件经上游轧机或加热炉后，由中间水冷设备冷却，然后直接通过中间输送辊道进行断面均温，最后进入下游轧机进行轧制；
空过模式：不需控温轧制的轧件经上游轧机或加热炉后，不经中间水冷设备冷却，直接通过中间输送辊道进入下游轧机进行轧制。
2.根据权利要求1所述的一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：所述控温台架为两个，该控温台架包括支撑柱以及安装在支撑柱上的支撑台，支撑台上设置有多个轧件放置工位。
3.根据权利要求1所述的一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：所述轧件输送机构包括横向移动机构和升降机构，所述横向移动机构安装在升降机构上，所述横向移动机构上设置有多个轧件抬取工位。
4.根据权利要求3所述的一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：所述横向移动机构包括多个支撑座以及安装在多个支撑座上的支撑平台，支撑座支撑在升降机构上，所述支撑平台上设置有传动链条和移动小车，所述移动小车的链轮安装在传动链条上，该传动链条由安装在支撑座上的电机驱动，所述轧件抬取工位设置在移动小车的小车平台上。
5.根据权利要求4所述的一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：所述升降机构为曲柄升降机构，包括驱动气缸和多组与支撑座对应的升降组件，所述驱动气缸水平设置在安装座上，驱动气缸的气缸头上连接有水平的拉动杆，每组所述升降组件包括底座以及安装在底座上的曲臂，所述曲臂中部通过转轴安装在底座上部，曲臂上端与支撑座下部铰接，所述拉动杆依次穿设在底座内，所述曲臂下端与所述拉动杆铰接。
6.根据权利要求1所述的一种中大规格轧件控温轧制工艺，其特征在于：在所述中间输送辊道与下游轧机之间设置有剪切机。
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