CN108176716A - 使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及其轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及其轧制方法。孔型系统包括五个孔型且均为箱型孔型，五个孔型分别为孔型一、孔型二、孔型三、孔型四和孔型五；且五个孔型均由槽口、侧壁和孔型槽底组成；孔型二和孔型三的孔型槽底为凸圆弧；孔型一、孔型四和孔型五的孔型槽底为直线。本发明的轧制方法是使用上述孔型系统将连铸圆坯轧制成方坯，再将方坯轧制成圆钢。采用本发明的轧制方法能使用连铸圆坯轧制成圆钢改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性，本发明通过圆钢低倍酸浸试验测定低倍锭型偏析长宽比比值≤1.1，相比于现有矩形方坯直接轧制成圆钢普遍的低倍长宽比水平在对称性和均匀性上存在很大的优势。

Description

使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及其轧制方法

技术领域

本发明属于钢铁加工领域，具体涉及一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性的轧制方法。

背景技术

大棒厂是大冶特殊钢股份有限公司生产大规格齿轮钢的主要生产基地，用户指定的高精度、高要求的齿轮钢材料需要采用特殊的生产工艺才能满足用户的使用要求。一般来说，齿轮钢材料交货状态是热轧态的棒材，棒材的组织和性能以及成分均匀性等直接决定着齿轮钢的使用性能，现有高精度齿轮钢用户更关注齿轮钢渗碳淬火后的热处理变形，在保证成分均匀性的前提下，棒材组织性能及其均匀性显得尤为重要和直接，从而突出了棒材低倍组织中锭型偏析区形貌的对称性和均匀性的重要性。为此，大冶特殊钢股份有限公司大棒厂采用连铸φ460mm和φ500mm圆坯代替常规的350mm×470mm和410mm×530mm大方坯并利用850可逆式两辊轧机轧制生产齿轮钢，以达到生产出低倍锭型偏析区对称性和均匀性更好的齿轮钢棒材。

通过对棒材轧制变形进行模拟、计算数据的修正、实际试验比较、再修正等工作，最终实现连铸圆坯轧制出圆钢，且其低倍锭型偏析对称性和均匀更优的创新优化的目的。

大冶特殊钢股份有限公司大棒厂担负着钢锭/连铸坯开坯和钢材的轧制任务，拥有加热炉、均热炉以及可轧制大方坯和大圆坯的850+750半连轧机组，棒材轧制规格φ100～350mm。连铸大方坯有350mm×470mm和410mm×530mm两种，连铸大圆坯有φ460mm和φ500mm两种，850机组年生产能力约75万吨，750机组生产能力约60万吨。生产钢种有轴承钢、齿轮钢、钻具钢、钎具钢、能源用钢、锚链钢等。连铸坯蓄热步进梁式加热炉有效尺寸为49.9m×7.0m，常规燃烧方式，以高焦混合煤气为燃料，加热炉额定能力：150t/h。中心换热式均热炉主要用于加热模铸钢锭、电渣钢锭，常规燃烧方式，以高焦混合煤气为燃料，单坑最多可加热70t，年加热能力10万吨。主轧在线配置1架850可逆式两辊轧机(轧辊长度2400mm，直径850mm)，6架短应力、高强度750连轧机，采用平-立布置，最大轧制力4393K。

但是，在现有的生产过程中存在以下技术问题：1)轧制过程不稳定，现有的孔型系统基本用于轧制连铸方坯，若轧制连铸圆坯，850可逆式两辊轧机轧制使用的孔型以及对应各道次的压下量的设定尤为重要，否则不能实现圆钢低倍锭型偏析区对称且均匀，甚至产生卡钢、轧件尺寸不合格，轧件弯曲等废品严重后果，严重影响生产运行；2)850可逆式两辊轧机承担常规钢锭/连铸方坯开坯工作，再新增连铸圆坯的开坯工作，需重新考虑轧槽侧壁对轧件的作用力和槽底对轧件引起的摩擦力的作用的不一致，因此轧辊磨损，局部磨损不一致，是必须解决的难题。

发明内容

本发明目的是为了克服上述现有技术中的问题缺陷，而提出的一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性的轧制方法。本发明所提供的孔型系统和轧制方法能稳定轧制出低倍锭型偏析对称且均匀的圆钢。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统，所述孔型系统包括五个孔型，五个所述孔型依次连接设置成一套开坯孔型系统，且五个所述孔型分别为孔型一、孔型二、孔型三、孔型四和孔型五；五个所述孔型均为箱型孔型，且五个所述孔型均由槽口、侧壁和孔型槽底组成；所述孔型二和所述孔型三的孔型槽底为凸圆弧；所述孔型一、所述孔型四和所述孔型五的孔型槽底为直线。

在如上所述的孔型系统，优选，五个所述孔型的侧壁为直线和圆弧组成。

在如上所述的孔型系统，优选，所述侧壁与所述孔型槽底的连接处为过渡圆弧；优选地，所述侧壁与所述槽口的连接处为过渡圆弧。

在如上所述的孔型系统，优选，五个所述孔型为850可逆式两辊轧机箱型孔型，五个所述孔型组成铸坯开坯共用孔型系统，可将钢锭、连铸方坯或连铸圆坯轧成方坯坯料的开坯孔型；优选地，还包括：750连轧机组孔型，可将方坯坯料轧制成圆钢的轧制孔型。

在如上所述的孔型系统，优选，所述凸圆弧由槽底连接弧与直线组成；优选地，所述凸圆弧由依次连接的槽底连接弧、直线和槽底连接弧组成。

在如上所述的孔型系统，优选，所述孔型一的孔型高度值均大于所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型高度值；所述孔型一的孔型宽度值均大于所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型宽度值。

在如上所述的孔型系统，优选，所述孔型二的孔型高度值均大于所述孔型三和所述孔型四的孔型高度值；所述孔型五的孔型高度值均大于所述孔型三和所述孔型四的孔型高度值；所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型宽度值之间的关系为：孔型二的孔型宽度值＞孔型五的孔型宽度值＞孔型三的孔型宽度值＞孔型四的孔型宽度值；优选地，所示孔型二中凸圆弧的凸起高度大于所述孔型三中凸圆弧的凸起高度；所述孔型二中凸圆弧的槽底连接弧的半径大于所述孔型三中凸圆弧的的槽底连接弧的半径；所述孔型二中侧壁与槽底之间的过渡圆弧的圆弧半径大于所述孔型三中侧壁与槽底之间的过渡圆弧的圆弧半径；所述孔型二和所述孔型三中的槽口圆弧的圆弧半径相等。

一种采用如上所述的孔型系统的轧制方法，所述轧制方法包括以下步骤：

1)连铸圆坯先进入所述孔型一中进行轧制；在所述孔型一的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型一中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型一的全部轧制工作；

2)经步骤1)中所述孔型一轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型二中进行轧制；在所述孔型二的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型二中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型二的全部轧制工作；

3)经步骤2)中所述孔型二轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型五中进行轧制；在所述孔型五的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型五中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型五的全部轧制工作；

4)经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行轧制；完成所述孔型三的轧制工作后，将所述连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作；

5)步骤4)中经过可逆式轧机轧制出的所述方坯进入连轧机组中轧制成圆钢。

在如上所述的轧制方法，优选，

所述步骤1)中，在所述孔型一的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型一中进行4个轧制道次的轧制来完成所述孔型一的全部轧制工作；

所述步骤2)中，在所述孔型二的轧制工作中是轧件先经过4个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型二中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型二的全部轧制工作；

所述步骤3)中，在所述孔型五的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型五中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型五的全部轧制工作；

所述步骤4)中，经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行1个轧制道次的轧制来完成所述孔型三的全部轧制工作。

在如上所述的轧制方法，优选，

所述轧制方法通过850可逆式两辊轧机将连铸圆坯轧制开坯成方坯后进750连轧机组轧制成圆钢；优选地，所述连铸圆坯的规格为φ460mm或φ500mm圆坯；再优选地，连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格240mm×240mm或180mm×180mm；

再优选地，当连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格180mm×180mm时，还包括如下轧制步骤：在所述步骤4)中，经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行轧制；在所述孔型三的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型三中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型三的全部轧制工作；接着，轧件翻转90℃后进入所述孔型四中经过1个轧制道次进行轧制；完成所述孔型四的轧制工作后，将所述连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作。

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：

1、采用本发明的孔型系统既可以完成常规钢锭/连铸方坯开坯工作，又能满足φ460mm、φ500mm规格连铸圆坯的开坯工作，轧制过程稳定，不会产生卡钢、轧件尺寸不合格，轧件弯曲等问题。完全实现轧制圆钢低倍锭型偏析区对称且均匀。

2、采用本发明的轧制方法能使用连铸圆坯轧制成圆钢改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性，该低倍锭型偏析的对称性和均匀性可以用锭型偏析区的长宽比值来量化表示。该轧制方法是通过对棒材轧制变形进行模拟、计算数据的修正、实际试验比较、再修正等工作，最终确定的最佳方案，能稳定轧制出低倍锭型偏析区均匀性且对称好的圆钢，通过圆钢低倍酸浸试验测定低倍锭型偏析长宽比比值≤1.1，相比于现有矩形方坯直接轧制成圆钢普遍的低倍长宽比(一般大于410/530＝1.29)的水平在对称性和均匀性上存在很大的优势。

附图说明

图1为本发明实施例中适用于圆坯坯料的孔型系统结构示意图；

图2为图1孔型系统中孔型二和孔型三结构示意图；

图中，1-辊缝值G；2-槽口圆弧；3-侧壁；4-过渡圆弧；5-槽底；6-槽底连接弧；

K1-孔型一；K2-孔型二；K3-孔型三；K4-孔型四；K5-孔型五；

B-孔型宽度；H-孔型高度；R-圆弧半径。

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。

如图1-图2所示，本发明的具体实施例提供一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统及改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性的轧制方法。本发明所提供的孔型系统和轧制方法能稳定轧制出低倍锭型偏析对称且均匀的圆钢。

本实施例中的使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统，孔型系统包括铸坯开坯共用孔型系统，可将钢锭、连铸方坯或连铸圆坯轧成方坯坯料的开坯孔型系统；如图1和图2所示，孔型系统包括五个孔型，五个孔型依次连接设置成一套孔型系统，且五个孔型分别为孔型一K1、孔型二K2、孔型三K3、孔型四K4和孔型五K5；

五个孔型均为箱型孔型，且五个孔型均由槽口、侧壁3和孔型槽底5组成；每个孔型中的辊缝值G1的大小可按照生产工艺进行调整，本发明对此不作限定。

本实施例中的孔型二K2和孔型三K3的孔型槽底5为凸圆弧；孔型一K1、孔型四K4和孔型五K5的孔型槽底5为直线。优选地，凸圆弧的凸起方向朝向孔型内部方向。

孔型系统中的五个孔型的侧壁3为直线和圆弧组成。优选地，侧壁3与孔型槽底5的连接处为过渡圆弧4。进一步优选地，侧壁3与槽口的连接处为过渡圆弧4。该孔型侧壁3的设置方式使轧制过程可夹持坯料，使轧制更加稳定。

本发明中过渡圆弧也指两个不同部件之间的连接处通过圆弧过渡而连接。

本发明中，孔型宽度用B表示；孔型高度用H表示；圆弧半径用R表示。

在本发明的具体实施例中，凸圆弧由槽底连接弧6与直线组成。优选地，凸圆弧由依次连接的槽底连接弧6、直线和槽底连接弧6组成，即孔型二K2和孔型三K3的结构形式为槽口圆弧2连接侧壁3，侧壁3与孔型槽底5的一个槽底连接弧6通过过渡圆弧4连接。

孔型一K1、孔型四K4和孔型五K5的结构形式为槽口圆弧2连接侧壁3，侧壁3与孔型槽底5的直线通过过渡圆弧4连接。

本实施例中孔型一K1的孔型高度值H1均大于孔型二K2的孔型高度值H2、孔型三K3的孔型高度值H3、孔型四K4的孔型高度值H4和孔型五K5的孔型高度值H5。孔型一K1的孔型宽度值B1均大于孔型二K2的孔型宽度值B2、孔型三K3的孔型宽度值B3、孔型四K4的孔型宽度值B4和孔型五K5的孔型宽度值B5。

优选地，孔型二K2的孔型高度值H2均大于孔型三K3的孔型高度值H3和孔型四K4的孔型高度值H4；孔型五K5的孔型高度值H5均大于孔型三K3的孔型高度值H3和孔型四K4的孔型高度值H4。再优选地，孔型二K2、孔型三K3、孔型四K4和孔型五K5的孔型宽度值之间的关系为：孔型二K2的孔型宽度值B2＞孔型五K5的孔型宽度值B5＞孔型三K3的孔型宽度值B3＞孔型四K4的孔型宽度值B4。

在本实施例中，五个孔型为850可逆式两辊轧机箱型孔型，五个孔型组成铸坯开坯共用孔型系统，可将钢锭、连铸方坯或连铸圆坯轧成方坯坯料的开坯孔型。

优选地，本发明中使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统还包括：750连轧机组孔型，可将方坯坯料轧制成圆钢的轧制孔型系统。

如图2所示，在本实施例中，孔型二K2中凸圆弧的凸起高度大于孔型三K3中凸圆弧的凸起高度。优选地，孔型二K2中凸圆弧的凸起高度为5mm，孔型三K3中凸圆弧的凸起高度为2.5mm。

孔型二K2中凸圆弧的槽底连接弧6的半径大于孔型三K3中凸圆弧的的槽底连接弧6的半径。优选地，孔型二K2中槽底连接弧6的半径R340mm，孔型三K3中槽底连接弧6的半径R230mm。

孔型二K2中侧壁3与槽底5之间的过渡圆弧4的圆弧半径大于孔型三K3中侧壁3与槽底5之间的过渡圆弧4的圆弧半径。优选地，孔型二K2中侧壁3与槽底5之间的过渡圆弧4的圆弧半径R40mm，孔型三K3中侧壁3与槽底5之间的过渡圆弧4的圆弧半径R30mm。

孔型二K2和孔型三K3中的槽口圆弧2的圆弧半径相等。优选地，孔型二K2和孔型三K3中的槽口圆弧2的圆弧半径均为R25mm。

本发明孔型系统中的孔型为850可逆式两辊轧机K1-K5箱型孔型。该孔型系统为铸坯开坯一套孔型系统，来料为φ460mm或φ500mm连铸圆坯，连铸圆坯开坯后轧制成方坯的成品坯料规格240mm×240mm或180mm×180mm。即本发明的孔型系统为开坯共用孔型系统，可将钢锭/连铸方坯/连铸圆坯轧成240mm×240mm和180mm×180mm等规格坯料的孔型系统。

本发明的具体实施例还提供一种采用上述孔型系统进行轧制的轧制方法，该轧制方法包括以下步骤：

1)连铸圆坯先进入孔型一K1中进行轧制；在孔型一K1的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型一K1中进行多个轧制道次的轧制来完成孔型一K1的全部轧制工作；

2)经步骤1)中孔型一K1轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入孔型二K2中进行轧制；在孔型二K2的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型二K2中进行多个轧制道次的轧制来完成孔型二K2的全部轧制工作；

3)经步骤2)中孔型二K2轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入孔型五K5中进行轧制；在孔型五K5的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型五K5中进行多个轧制道次的轧制来完成孔型五K5的全部轧制工作；

4)经步骤3)中孔型五K5轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入孔型三K3中进行轧制；完成孔型三K3的轧制工作后，将连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作；

5)步骤4)中经过可逆式轧机轧制出的方坯进入连轧机组中轧制成圆钢。

优选地，步骤1)中，在孔型一K1的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型一K1中进行4个轧制道次的轧制来完成孔型一K1的全部轧制工作。步骤2)中，在孔型二K2的轧制工作中是轧件先经过4个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型二K2中进行2个轧制道次的轧制来完成孔型二K2的全部轧制工作。步骤3)中，在孔型五K5的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型五K5中进行2个轧制道次的轧制来完成孔型五K5的全部轧制工作。步骤4)中，经步骤3)中孔型五K5轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入孔型三K3中进行1个轧制道次的轧制来完成孔型三K3的全部轧制工作。

本发明的轧制方法是通过850可逆式两辊轧机将连铸圆坯轧制开坯成方坯后进750连轧机组轧制成圆钢。优选地，连铸圆坯的规格为φ460mm或φ500mm圆坯；再优选地，连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格240mm×240mm或180mm×180mm；

再优选地，当连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格180mm×180mm时，还包括如下轧制步骤：在步骤4)中，经步骤3)中孔型五K5轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入孔型三K3中进行轧制；在孔型三K3的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入孔型三中进行2个轧制道次的轧制来完成孔型三K3的全部轧制工作；接着，轧件翻转90℃后进入孔型四K4中经过1个轧制道次进行轧制；完成孔型四K4的轧制工作后，将连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作。

本实施例采用上述轧制方法将连铸圆坯轧制开坯成方坯后再轧制成圆钢，具体为可以用φ500和φ460mm圆坯轧制圆钢。此处以850可逆式两辊轧机将φ500mm圆坯轧制成240mm×240mm中间方坯为例，轧制方法的具体步骤如下轧制表1：

表1轧制方法的具体轧制参数表

表1中：

1、孔型表述轧件各道次使用的具体孔型的编号，一代表孔型一K1、二代表孔型二K2、三代表孔型三K3、四代表孔型四K4、五代表孔型五K5。

2、指针数(操作参数)表示为轧机各道次孔型高度设定参数。

3、各道次对应的轧件尺寸：轧件高H和轧机宽B，单位mm；

4、压下量：每道次轧件压下的高度，单位mm，压下量对应轧制力，压下量越大轧制力越大；

5、轧制方向：“→”为轧件前进方向，“←”为轧件后退方向；

本实施例通过850可逆式轧机将φ500圆坯开成240×240方坯后进入750连轧机组轧制成圆钢。本实施例中方坯进入连轧机组轧制成圆钢的轧制温度和轧制速度与常规连铸方坯相同，本实施例不作限定。

将经本实施例的轧制方法轧制出的圆钢进行酸洗并进行测试。酸洗是指取成品圆钢后，在实验室进行低倍酸浸试验，评估钢材低倍锭型偏析的对称性和均匀性，最终制备出的圆钢检测得出结果：本发明连铸圆坯轧制后的圆钢低倍锭型偏析形貌测试得出连铸圆坯轧制出150mm圆钢的长宽比为73mm/73mm＝1，现有技术中常规方坯轧制后的圆钢低倍锭型偏析形貌图测试得出连铸方坯轧制出150mm圆钢的长宽比1.33。具体检测方法参照GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法和GB/T 1979结构钢低倍组织缺陷评级图。

在本发明的另一个实施例中，以当连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格180mm×180mm时为例，所用到的轧制孔型与开坯后的轧制规格有关系，当开坯后的轧件规格为180mm×180mm会用到所有孔型(五个孔型)共计21个道次，是从240mm×240mm轧件形状基础上继续开坯成180mm×180mm尺寸，具体如下：第17道次后保持孔型三K3不变，反向轧制第18道次，轧件翻转90°后正向轧制第19道次，再反向轧制第20道次，到此孔型三K3轧制工作完毕。接着，继续将轧件翻转90°，最终换孔型四K4正向轧制第21次，最终实现开成180mm×180mm。再之后进入对应的750连轧机组轧成圆钢即可。

本实施例的轧制方法是通过对棒材轧制变形进行模拟、计算数据的修正、实际试验比较、再修正等工作，最终确定的最佳方案，能稳定轧制出低倍锭型偏析区均匀性且对称好的圆钢，通过圆钢低倍酸浸试验测定低倍锭型偏析长宽比比值≤1.1，相比于现有矩形方坯轧制圆钢普遍的低倍长宽比如410/530＝1.29的水平在对称性和均匀性上存在很大的优势。

此外，采用本发明的轧制方法生产的钢材已应用于高精度齿轮钢的生产，用户渗碳热处理后变形表现优越，试验对比数据见下表2：

表2圆钢经渗碳热处理后的试验性能数据

表2中方坯、圆坯轧材各试验30件，渗碳淬火后检测成品齿轮精度，精度级别越小越好，10级以内合格，8级是用户多年一直攻关目标。由表2中的检测数据可知，本发明采用连铸圆坯轧制成圆钢的轧制方法轧制出的产品的精度高、合格率高，体现连铸圆坯轧制成圆钢低倍锭型偏析对称性好和均匀性好的优势。在此还需要说明的是，表2中检测的试验件盆齿优选φ457mm规格盆齿，主要应用于汽车零件中。汽车后桥盆齿和角齿是配套的，一套叫盆角齿，盆齿是比较大的环状齿轮零件，容易变形，对材料要求高。

总而言之，本发明的在于：一种使用连铸圆坯轧制成圆钢改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性的轧制方法；本发明所提供的孔型系统和轧制方法能稳定轧制出低倍锭型偏析对称且均匀的圆钢。本发明的构成：850可逆式两辊轧机1-5#箱型孔型和合适的轧制方法。本发明适用于圆坯轧制的孔型系统，具体特征及参数如下：

1)开坯孔型系统为铸坯开坯一套孔型系统，来料为φ460mm和φ500mm圆坯，开坯后出成品坯料规格为240×240(mm)、180×180(mm)。

2)孔型为850可逆式两辊轧机K1-K5箱型孔型，共5个孔型。

3)孔型系统全部为箱型孔型。

4)孔型系统经过3次以上尺寸改动，轧制工艺通过一年多的实际操作经验优选最佳方案，最终确定的稳定孔型系统和轧制方法。

5)孔型系统为开坯共用孔型系统，可将钢锭/连铸方坯/连铸圆坯轧成240×240(mm)、180×180(mm)等规格坯料的孔型系统。

6)孔型系统共5个孔型，其中孔型二、孔型三孔型槽底为凸圆弧；另孔型一、孔型四、孔型五孔型槽底为直线。

7)孔型系统共5个孔型，侧壁采用直线和圆弧过度，轧制过程可夹持坯料，使轧制更加稳定。

8)孔型系统K1-K5孔型各道次轧制参数固化后，可实现轧制连铸圆坯轧圆钢且保证圆钢低倍锭型偏析区对称且均匀。

在本发明中，生产线上所采用的生产设备如下：

连铸坯蓄热步进梁式加热炉有效尺寸为49.9m×7.0m，常规燃烧方式，以高焦混合煤气为燃料，加热炉额定能力：150t/h。

中心换热式均热炉主要用于加热模铸钢锭、电渣钢锭，常规燃烧方式，以高焦混合煤气为燃料，单坑最多可加热70t，年加热能力10万吨。

主轧在线配置1架850可逆式两辊轧机(轧辊长度2400mm，直径850mm)，6架短应力、高强度750连轧机，采用平-立布置，最大轧制力4393KN。

综上所述，本发明具有如下技术效果：

1、采用本发明的孔型系统既可以完成常规钢锭/连铸方坯开坯工作，又能满足φ460mm、φ500mm规格连铸圆坯的开坯工作，轧制过程稳定，不会产生卡钢、轧件尺寸不合格，轧件弯曲等问题。完全实现轧制圆钢低倍锭型偏析区对称且均匀。

2、采用本发明的轧制方法能使用连铸圆坯轧制成圆钢改善圆钢低倍锭型偏析对称性和均匀性，该低倍锭型偏析的对称性和均匀性可以用锭型偏析区的长宽比值来量化表示。该轧制方法是通过对棒材轧制变形进行模拟、计算数据的修正、实际试验比较、再修正等工作，最终确定的最佳方案，能稳定轧制出低倍锭型偏析区均匀性且对称好的圆钢，通过圆钢低倍酸浸试验测定低倍锭型偏析长宽比比值≤1.1，相比于现有矩形方坯直接轧制成圆钢普遍的低倍长宽比(一般大于410/530＝1.29)的水平在对称性和均匀性上存在很大的优势。

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 (10)

1.一种使用连铸圆坯轧制成圆钢的孔型系统，其特征在于，所述孔型系统包括五个孔型，五个所述孔型依次连接设置成一套开坯孔型系统，且五个所述孔型分别为孔型一、孔型二、孔型三、孔型四和孔型五；

五个所述孔型均为箱型孔型，且五个所述孔型均由槽口、侧壁和孔型槽底组成；

所述孔型二和所述孔型三的孔型槽底为凸圆弧；

所述孔型一、所述孔型四和所述孔型五的孔型槽底为直线。

2.如权利要求1所述的孔型系统，其特征在于，五个所述孔型的侧壁为直线和圆弧组成。

3.如权利要求2所述的孔型系统，其特征在于，所述侧壁与所述孔型槽底的连接处为过渡圆弧；

优选地，所述侧壁与所述槽口的连接处为过渡圆弧。

4.如权利要求1所述的孔型系统，其特征在于，五个所述孔型为850可逆式两辊轧机箱型孔型，五个所述孔型组成铸坯开坯共用孔型系统，可将钢锭、连铸方坯或连铸圆坯轧成方坯坯料的开坯孔型；

优选地，还包括：750连轧机组孔型，可将方坯坯料轧制成圆钢的轧制孔型。

5.如权利要求1所述的孔型系统，其特征在于，所述凸圆弧由槽底连接弧与直线组成；

优选地，所述凸圆弧由依次连接的槽底连接弧、直线和槽底连接弧组成。

6.如权利要求1所述的孔型系统，其特征在于，所述孔型一的孔型高度值均大于所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型高度值；

所述孔型一的孔型宽度值均大于所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型宽度值。

7.如权利要求5所述的孔型系统，其特征在于，所述孔型二的孔型高度值均大于所述孔型三和所述孔型四的孔型高度值；

所述孔型五的孔型高度值均大于所述孔型三和所述孔型四的孔型高度值；

所述孔型二、所述孔型三、所述孔型四和所述孔型五的孔型宽度值之间的关系为：孔型二的孔型宽度值＞孔型五的孔型宽度值＞孔型三的孔型宽度值＞孔型四的孔型宽度值；

优选地，所示孔型二中凸圆弧的凸起高度大于所述孔型三中凸圆弧的凸起高度；所述孔型二中凸圆弧的槽底连接弧的半径大于所述孔型三中凸圆弧的的槽底连接弧的半径；所述孔型二中侧壁与槽底之间的过渡圆弧的圆弧半径大于所述孔型三中侧壁与槽底之间的过渡圆弧的圆弧半径；所述孔型二和所述孔型三中的槽口圆弧的圆弧半径相等。

8.一种采用权利要求1-7任一所述的孔型系统的轧制方法，其特征在于，所述轧制方法包括以下步骤：

1)连铸圆坯先进入所述孔型一中进行轧制；在所述孔型一的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型一中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型一的全部轧制工作；

2)经步骤1)中所述孔型一轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型二中进行轧制；在所述孔型二的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型二中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型二的全部轧制工作；

3)经步骤2)中所述孔型二轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型五中进行轧制；在所述孔型五的轧制工作中是轧件先经过多个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型五中进行多个轧制道次的轧制来完成所述孔型五的全部轧制工作；

4)经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行轧制；完成所述孔型三的轧制工作后，将所述连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作；

5)步骤4)中经过可逆式轧机轧制出的所述方坯进入连轧机组中轧制成圆钢。

9.如权利要求8所述的轧制方法，其特征在于，

所述步骤1)中，在所述孔型一的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型一中进行4个轧制道次的轧制来完成所述孔型一的全部轧制工作；

所述步骤2)中，在所述孔型二的轧制工作中是轧件先经过4个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型二中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型二的全部轧制工作；

所述步骤3)中，在所述孔型五的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型五中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型五的全部轧制工作；

所述步骤4)中，经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行1个轧制道次的轧制来完成所述孔型三的全部轧制工作。

10.如权利要求8或9所述的轧制方法，其特征在于，

所述轧制方法通过850可逆式两辊轧机将连铸圆坯轧制开坯成方坯后进750连轧机组轧制成圆钢；

优选地，所述连铸圆坯的规格为φ460mm或φ500mm圆坯；再优选地，连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格240mm×240mm或180mm×180mm；

再优选地，当连铸圆坯轧制开坯成方坯的成品坯料规格180mm×180mm时，还包括如下轧制步骤：在所述步骤4)中，

经步骤3)中所述孔型五轧制完成后的轧件翻转90℃后，进入所述孔型三中进行轧制；在所述孔型三的轧制工作中是轧件先经过2个轧制道次进行轧制后，将轧件翻转90℃再继续进入所述孔型三中进行2个轧制道次的轧制来完成所述孔型三的全部轧制工作；接着，轧件翻转90℃后进入所述孔型四中经过1个轧制道次进行轧制；完成所述孔型四的轧制工作后，将所述连铸圆坯轧制成方坯，即完成了铸坯开坯工作。