CN108160705B - 一种平行宽翼缘槽钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平行宽翼缘槽钢及其生产方法，本发明的槽钢中腹板高度与翼缘宽度比值小于等于1.7。本发明所涉槽钢具有翼缘宽且翼缘内外面平行的特点，可以有效提高翼缘的承载范围，也可降低在翼缘上打孔、螺栓连接、焊接等后续加工的难度，提高后期钢结构制造效率。本发明的生产方法中可逆粗轧机采用带侧压的孔型设计，可以实现矮端面钢坯生产宽翼缘槽钢，扩大铸坯适用性，提高了铸坯在可逆粗轧初道次的轧制稳定性，降低了该类槽钢的生产难度和对设备的要求，提高生产效率和产品合格率。本发明的生产方法传统槽钢生产方法相比，可以生产翼缘更加宽的槽钢。

Description

一种平行宽翼缘槽钢及其生产方法

技术领域

本发明属于机械制造和金属材料加工与成型技术领域，具体涉及一种平行宽翼缘槽钢及其生产方法。

背景技术

槽钢是截面为C形的型钢，广泛用于各种建筑结构、桥梁、支架等。传统槽钢翼缘存在斜度，导致对其翼缘进行打孔、螺栓连接、焊接等后续加工时，工艺较繁琐。同时传统槽钢翼缘较短，其承载范围较小。

目前，国内生产槽钢一般采用缩腰孔型设计，翼缘增宽困难，且对轧制坯料尺寸要求较高，导致需要增加新的铸坯尺寸或成品翼缘较窄，造成生产效率和产品合格率较低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中槽钢翼缘较窄且承载范围较小、生产效率和产品合格率较低等问题，提供一种平行宽翼缘槽钢及其生产方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种平行宽翼缘槽钢，所述槽钢包括腹板、位于腹板上端的上翼缘和位于腹板下端的下翼缘，且所述上翼缘和所述下翼缘平行，所述上翼缘和所述下翼缘均位于所述腹板的一侧；所述上翼缘和所述下翼缘的形状规格尺寸一致；所述腹板高度与所述上翼缘宽度比值小于等于1.7。

在如上所述的平行宽翼缘槽钢，优选，所述腹板高度与所述上翼缘宽度比值为0.8～1.7。

在如上所述的平行宽翼缘槽钢，优选，所述槽钢中所述上翼缘和所述腹板相互垂直；所述下翼缘和所述腹板相互垂直。

在如上所述的平行宽翼缘槽钢，优选，所述腹板的外侧与所述上翼缘的外侧连接处的夹角为90°，所述腹板的内侧与所述上翼缘的内侧连接处为光滑过渡的圆弧。

一种所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：

1)利用可逆粗轧机对连铸坯进行开坯轧制，以轧制出进入连轧精轧机组所需的轧件；

2)将步骤1)中的所述轧件依次经过S1、S2、U3三架连轧精轧机组进行轧制以得到所述平行宽翼缘槽钢。

在如上所述的生产方法，优选，在所述步骤1)中，所述连铸坯是经过加热炉加热至1200～1250℃的坯料。

在如上所述的生产方法，优选，加热炉加热前的所述连铸坯为165mm×200mm端面的连铸矩形坯。

在如上所述的生产方法，优选，所述连铸坯在进入可逆粗轧机时的温度为1100～1200℃；优选地，可逆粗轧机的轧制道次为5道次；再优选地，所述连铸坯经可逆粗轧机轧制后，进入连轧精轧机组时的温度为950～1000℃。

在如上所述的生产方法，优选，在所述步骤1)中，所述可逆粗轧机轧辊具有五个孔型，各个孔型均为槽形孔型，且五个孔型逐渐呈为缩腰孔型；优选地，所述可逆粗轧机轧辊的五个孔型依次布置为一个带侧压的切分孔、四个带侧压的控制孔。

在如上所述的生产方法，优选，所述可逆粗轧机轧辊的五个孔型侧压量依次逐渐减少；优选的，所述带侧压的切分孔的侧压量为14～20mm，第一个带侧压的控制孔的侧压量为10～16mm，第二个带侧压的控制孔的侧压量为8～14mm，第三个带侧压的控制孔的侧压量为6～12mm，第四个带侧压的控制孔的侧压量为4～10mm。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明所涉槽钢具有翼缘宽且翼缘内外面平行的特点，可以有效提高翼缘的承载范围，也可降低在翼缘上打孔、螺栓连接、焊接等后续加工的难度，提高后期钢结构制造效率。本发明的生产方法中可逆粗轧机采用带侧压的孔型设计，可以实现矮端面钢坯生产宽翼缘槽钢，扩大铸坯适用性，提高了铸坯在可逆粗轧初道次的轧制稳定性，降低了该类槽钢的生产难度和对设备的要求，提高生产效率和产品合格率。本发明的生产方法传统槽钢生产方法相比，可以生产翼缘更加宽的槽钢。

附图说明

图1为本发明实施例中平行宽翼缘槽钢的结构示意图。

图2为本发明实施例中的开坯机配辊结构示意图；

图3是本发明实施例中的连轧机组S1轧机孔型示意图。

图4是本发明实施例中的连轧机组S2轧机孔型示意图。

图5是本发明实施例中的连轧机组U3轧机孔型示意图。

图中：h-腹板高度；b-翼缘宽度；d-腹板厚度；t-翼缘厚度；r-内圆弧半径；-腹板与翼缘连接处的夹角；1-切分孔；2-第一个带侧压的控制孔；3-第二个带侧压的控制孔；4-第三个带侧压的控制孔；5-第四个带侧压的控制孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1～图5所示，本发明的具体实施例提供一种平行宽翼缘槽钢，槽钢包括腹板和翼缘，翼缘由上翼缘和下翼缘组成，上翼缘位于腹板上端、下翼缘位于腹板下端，且上翼缘和下翼缘的内外面均平行(现有技术中热轧槽钢翼缘内外面不是平行的，存在1：10的斜度)，上翼缘和下翼缘均位于腹板的一侧；上翼缘和下翼缘的形状规格尺寸一致，即上翼缘和下翼缘的厚度、宽度尺寸、形状规格均是相同的。

相比于现有技术中的槽钢，本发明中的槽钢的翼缘的宽度长于(宽于)现有技术中槽钢的宽度，本发明中腹板高度与翼缘宽度比值小于等于1.7。优选地，腹板高度与翼缘宽度比值为0.8～1.7(例如0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6)。例如同样的槽钢规格，现有技术中的槽钢翼缘宽度显著短于本申请中的槽钢翼缘宽度，现有技术中相近规格翼缘宽度为65mm，如下面实施例1中的翼缘宽度为92m、实施例2中的翼缘宽度为120mm，现有技术相比于本发明的实施例1和2中的翼缘宽度分别短(窄)了27mm和55mm。

在本发明的具体实施例中，优选地，槽钢中上翼缘和腹板相互垂直；下翼缘和腹板相互垂直、夹角为90°。现有技术中的槽钢的翼缘和腹板均不是相互垂直的。

再优选地，腹板的外侧与上翼缘的外侧连接处的夹角为90°，腹板的内侧与上翼缘的内侧连接处为光滑过渡的圆弧。

如图1所示，本发明中槽钢的腹板高度为h、腹板厚度为d；上翼缘和下翼缘相互平行，上翼缘和下翼缘分别与腹板相互垂直，翼缘宽度为b、翼缘厚度为t；腹板与翼缘的夹角为 为90°(此处的90°是指产品的角度，图2、图3、图4中显示的是孔型中的角度，与产品角度不同)；腹板的内侧与上翼缘的内侧连接处为光滑过渡的圆弧，圆弧半径为r。优选地圆弧半径为r为10-14mm(例如11mm、12mm、13mm、14mm)，再优选地圆弧半径为r为12mm。

此外，本发明还提供了一种平行宽翼缘槽钢的生产方法，其生产方法包括如下步骤：

1)利用可逆粗轧机对连铸坯进行开坯轧制，以轧制出进入连轧精轧机组所需的轧件；

2)将步骤1)中的轧件依次经过S1(如图3所示)、S2(如图4所示)、U3(如图5所示)三架连轧精轧机组进行轧制以得到平行宽翼缘槽钢(其中，S表示两辊轧机，U表示四辊轧机，1、2、3是轧机生产排列的顺序)。

优选地，在步骤1)中，连铸坯是经过加热炉加热至1200～1250℃(例如1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1245℃)的坯料。再优选地，本发明中的连铸坯为矮端面型的，加热炉加热前的连铸坯为165mm×200mm端面的连铸矩形坯。优选地，连铸矩形坯的材质为Q235B。本申请中的矮端面型连铸坯是指连铸坯的高度小于宽度的坯料。

在本发明的具体实施例中，连铸坯在进入可逆粗轧机时的温度为1100～1200℃(例如1120℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃)；优选地，可逆粗轧机的轧制道次为5道次；再优选地，连铸坯经可逆粗轧机轧制后，进入连轧精轧机组时的温度为950～1000℃(例如960℃、970℃、980℃、990℃、995℃)。

在步骤1)中，可逆粗轧机轧辊具有五个孔型如图2所示，各个孔型均为槽形孔型，且五个孔型逐渐呈为缩腰孔型；此处的缩腰是与常规轧制中的扩腰轧制相反的一种轧制孔型，缩腰是指在轧制过程中，后一道次孔型的腹板高度比前一道次孔型的腹板高度小，如图2所示五个孔型的腹板高度逐渐减小。

可逆粗轧机轧辊的五个孔型依次布置为一个带侧压的切分孔1(也即是箱型孔)、四个带侧压的控制孔。在本发明中，切分孔1主要为后续轧制提供原始的形状，控制孔主要为轧件的具体尺寸提供保证。

在本发明的具体实施例中，优选地，可逆粗轧机轧辊的五个孔型侧压量依次逐渐减少；本发明中带侧压的孔型是指本道次孔型腹板高度比预计进入本道次的轧件的腹板高度小，其之差就是侧压量。

优选的，带侧压的切分孔1的侧压量为14～20mm(例如15mm、16mm、17mm、18mm、19mm)，第一个带侧压的控制孔2的侧压量为10～16mm(例如11mm、12mm、13mm、14mm、15mm)，第二个带侧压的控制孔3的侧压量为8～14mm(例如9mm、10mm、11mm、12mm、13mm)，第三个带侧压的控制孔4的侧压量为6～12mm(例如7mm、8mm、9mm、10mm、11mm)，第四个带侧压的控制孔5的侧压量为4～10mm(例如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm)。

实施例1：

本实施中平行宽翼缘槽钢，包括腹板和位于腹板上下两端的翼缘，腹板高度为154mm，翼缘宽度为92mm，腹板高度与翼缘宽度的比值为1.7，两侧翼缘厚度相同为12mm，腹板与翼缘的夹角为90°，腹板内侧与翼缘内侧连接处为光滑过渡的圆弧，圆弧半径为12mm。

上述平行宽翼缘槽钢的生产方法如下：

(1)将165mm×200mm端面的连铸矩形坯(材质Q235B)经过加热炉加热至1200～1250℃。

(2)将加热后的连铸矩形坯送至可逆粗轧机中进行开坯轧制，连铸矩形坯进入可逆开坯机时的温度为1100℃。

(3)可逆粗轧机依次布置有一个带侧压的切分孔1、四个带侧压的控制孔。各孔型的侧压量依次逐渐减少。带侧压的切分孔1侧压量为14mm，第一个带侧压的控制孔2侧压量为10mm，第二个带侧压的控制孔3侧压量为8mm，第三个带侧压的控制孔4侧压量为6mm，第四个带侧压的控制孔5侧压量为4mm。

(4)连铸矩形坯经5道次轧制后得到精轧机组所需要轧件。

(5)坯料经可逆粗轧机轧制后，进入连轧精轧机组时的温度为950℃。

(6)将步骤(4)得到的轧件依次经过S1、S2、U3轧机进行轧制以得到上述平行宽翼缘槽钢。

实施例2：

本实施中平行宽翼缘槽钢，包括腹板和位于腹板上下两端的翼缘，腹板高度为154mm，翼缘宽度为120mm，腹板高度与翼缘宽度的比值为1.3，两侧翼缘厚度相同为12mm，腹板与翼缘的夹角为90°，腹板内侧与翼缘内侧连接处为光滑过渡的圆弧，圆弧半径为12mm。

上述平行宽翼缘槽钢的生产方法如下：

(1)将165mm×200mm端面的连铸矩形坯(材质Q235B)经过加热炉加热至1200～1250℃。

(2)将加热后的连铸矩形坯送至可逆粗轧机中进行开坯轧制，连铸矩形坯进入可逆开坯机时的温度为1200℃。

(3)可逆粗轧机依次布置有一个带侧压的切分孔1、四个带侧压的控制孔。各孔型的侧压量依次逐渐减少。带侧压的切分孔1侧压量为20mm，第一个带侧压的控制孔2侧压量为16mm，第二个带侧压的控制孔3侧压量为14mm，第三个带侧压的控制孔4侧压量为12mm，第四个带侧压的控制孔5侧压量为10mm。

(4)连铸矩形坯经5道次轧制后得到精轧机组所需要轧件。

(5)坯料经可逆粗轧机轧制后，进入连轧机组时的温度为1000℃。

(6)将步骤(4)得到的轧件依次经过S1、S2、U3轧机进行轧制以得到所述平行宽翼缘槽钢。

综上所述，本发明采用165mm×200mm端面的连铸矩形坯的同一个规格的坯料尺寸，根据本发明中可逆粗轧机依次布置的五个孔型的侧压量不同，而轧制出不同尺寸的槽钢。

本发明所涉槽钢具有翼缘宽且翼缘内外面平行的特点，可以有效提高翼缘的承载范围，也可降低在翼缘上打孔、螺栓连接、焊接等后续加工的难度，提高后期钢结构制造效率。本发明中槽钢的腹板高度与翼缘宽度比值小于等于1.7，而现有技术中槽钢的腹板高度与翼缘宽度比值多为2.41-4.0；同规格的槽钢，本发明的翼缘宽度远远大于现有技术中的翼缘宽度。

本发明的生产方法中可逆粗轧机采用带侧压的孔型设计，可以实现矮端面钢坯生产宽翼缘槽钢，扩大铸坯适用性，提高了铸坯在可逆粗轧初道次的轧制稳定性，降低了该类槽钢的生产难度和对设备的要求，提高生产效率和产品合格率。不带侧压的孔型也能生产平行宽翼缘槽钢，但是需要采用较大尺寸规格的坯料，本发明的特点是采用矮端面钢坯(165mm×200mm端面的连铸矩形坯)生产宽翼缘槽钢。

本发明的生产方法传统槽钢生产方法相比，可以生产翼缘更加宽的槽钢。现有技术中和本发明中的相近规格槽钢相比较，现有技术中翼缘宽度65mm，而本发明中同规格的槽钢的翼缘显著宽于现有技术，如与现有技术中规格相近的本实施例1和实施例2，现有技术的翼缘宽度与实施例相比分别短(窄)27mm和55mm。本申请的宽翼缘实际是指该翼缘的宽度比现有技术中翼缘的宽度的数值更长一些，或者表达为更宽一些。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

1)利用可逆粗轧机对连铸坯进行开坯轧制，以轧制出进入连轧精轧机组所需的轧件；所述可逆粗轧机轧辊具有五个孔型，各个孔型均为槽形孔型，且五个孔型逐渐呈为缩腰孔型；所述可逆粗轧机轧辊的五个孔型依次布置为一个带侧压的切分孔、四个带侧压的控制孔；

2)将步骤1)中的所述轧件依次经过S1、S2、U3三架连轧精轧机组进行轧制以得到所述平行宽翼缘槽钢；

所述槽钢包括腹板、位于腹板上端的上翼缘和位于腹板下端的下翼缘，且所述上翼缘和所述下翼缘平行，所述上翼缘和所述下翼缘均位于所述腹板的一侧；所述上翼缘和所述下翼缘的形状规格尺寸一致；

所述腹板高度与所述上翼缘宽度比值小于等于1.7；

所述上翼缘和所述下翼缘的内外表面均平行；所述上翼缘和所述下翼缘的宽度均为92～120mm。

2.如权利要求1所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述腹板高度与所述上翼缘宽度比值为0.8～1.7。

3.如权利要求1所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述槽钢中所述上翼缘和所述腹板相互垂直；所述下翼缘和所述腹板相互垂直。

4.如权利要求3所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述腹板的外侧与所述上翼缘的外侧连接处的夹角为90°，所述腹板的内侧与所述上翼缘的内侧连接处为光滑过渡的圆弧。

5.如权利要求1所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述连铸坯是经过加热炉加热至1200～1250℃的坯料。

6.如权利要求5所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，加热炉加热前的所述连铸坯为165mm×200mm端面的连铸矩形坯。

7.如权利要求1所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述连铸坯在进入可逆粗轧机时的温度为1100～1200℃。

8.如权利要求7所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，可逆粗轧机的轧制道次为5道次。

9.如权利要求8所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述连铸坯经可逆粗轧机轧制后，进入连轧精轧机组时的温度为950～1000℃。

10.如权利要求1所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述可逆粗轧机轧辊的五个孔型侧压量依次逐渐减少。

11.如权利要求10所述的平行宽翼缘槽钢的生产方法，其特征在于，所述带侧压的切分孔的侧压量为14～20mm，第一个带侧压的控制孔的侧压量为10～16mm，第二个带侧压的控制孔的侧压量为8～14mm，第三个带侧压的控制孔的侧压量为6～12mm，第四个带侧压的控制孔的侧压量为4～10mm。