CN109127725A - 一种圆钢切分轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆钢切分轧制工艺。该圆钢切分轧制工艺，在粗中轧阶段轧制出圆孔后，到精轧阶段所采用的轧辊孔型依次为：平轧孔型、立箱孔型、预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型。本发明圆钢切分轧制工艺解决了圆钢切分轧制切分楔部分的表面缺陷问题以及尺寸稳定性问题，成品表面质量的稳定，实现了采用圆钢切分生产链圆、标准件等高品质用圆钢。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆钢切分轧制工艺。
背景技术
目前在钢铁行业轧钢棒材领域，比较典型工艺方法为单线轧制和切分轧制。单线轧制目前主要应用于大规格棒材生产，一些工艺技术比较落后的生产线也采用单线轧制。切分轧制技术因为其可显著提高生产效率、减少轧制道次、减少新建生产线轧机数量等突出优势得到了广泛的应用，但切分轧制技术在圆钢上的应用较少，目前国内有报道的只有新疆八一钢厂。切分轧制技术未在圆钢上得到广泛应用，主要是圆钢切分轧制存在切分楔处易产生轧件表面缺陷和切分孔型设计不合理造成不圆度难以控制的技术难题。目前切分轧制通常采用两种孔型系统：一种是菱形孔-弧边方孔-哑铃型预切分孔-双圆形切分孔-椭圆形孔型-圆形孔型系统，适用于精轧机组为全部平辊的连轧机组；一种是平轧孔-立轧孔-预切分-切分孔-椭圆形孔型-圆形孔型系统，适用于带有立轧的连轧机组。
上述第一种孔型系统在生产过程中发现生产出来的圆钢表面缺陷较多，分析主要是因为菱-方孔型系统存在以下缺点：1、菱形孔扭转90°后进入弧边方孔型，弧边方孔扭转45°后进入哑铃型预切分孔，容易出现咬偏造成料型不规矩、造成成品尺寸精度差以及扭转带来的表面裂纹的质量隐患；2、沿孔型宽度方向各处的轧辊工作直径差异较大，因此孔型侧壁各点线速度差异较大，这就造成金属和孔型间产生相对滑动，从而引起了轧件与孔型的附加摩擦，这种摩擦造成孔型磨损加快而且不均匀；3、轧制时，角部的冷却速度比其它地方快，易出现冷却裂纹，导致钢材表面出现缺陷；4、轧制过程中，由于轧件的四面同时都得到压缩，因此轧件表面的氧化铁皮不易脱落，从而影响产品表面质量。第二种孔型系统在圆钢切分轧制上未有应用的报道。
上述问题导致该菱-方孔型系统可生产普通的HPB300、Q235圆钢，但无法生产链用圆钢、标准件等高品质圆钢。故需开发一种成熟的圆钢切分轧制工艺方法，以实现链用圆钢、标准件等高品质圆钢的生产。
发明内容
本发明提供了一种圆钢成品表面质量稳定、精度高的圆钢切分轧制工艺，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种圆钢切分轧制工艺，在粗中轧阶段轧制出圆孔后，到精轧阶段所采用的轧辊孔型依次为：平轧孔型、立箱孔型、预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型，各孔型的结构尺寸为：
平轧孔型的高度h＝立箱孔型的槽底宽度bk+(0.5～1.5)mm；
立箱孔型的面积＝预切分孔型的面积×(1.15～1.20)，立箱孔型的槽口宽度Bk＝预切分孔型的高度Hk+(2～4)mm，立箱孔型的侧壁斜度立箱孔型的内圆角半径r1＝3～4mm，立箱孔型的外圆角半径rk＝3～4mm；
预切分孔型的面积＝切分孔型的面积×(1.08～1.12)，预切分孔型的槽口宽度Bk＝切分孔型的槽口宽度Bk-(2～4)mm，预切分孔型的高度Hk＝切分孔型的高度Hk+(1～2)mm，预切分孔型的连接带高度h＝预切分孔型的高度Hk×(0.32～0.42)，预切分孔型的切分楔顶角2θ＝切分孔型的切分楔顶角2θ-(1～2)°，预切分孔型的切分楔顶角半径r1＝1.8～3.5mm，外圆角半径rk＝4～6mm，预切分孔型的侧壁斜度夹角
预切分孔型的辊缝s＝3～4mm；
切分孔型的面积＝成品轧件面积×(1.20～1.25)，切分孔型的槽口宽度Bk＝切分孔型的高度Hk×2+(2～3)mm，切分孔型的切分楔顶角半径r1＝0.8～1.2mm，切分孔型的外圆角半径rk＝4～6mm，切分孔型的切分楔顶角2θ＝58～60°，切分孔型的侧壁斜度夹角
切分孔型的连接带高度h＝1.0～1.5mm，切分孔型的辊缝s＝(2.5～3)mm；
在切分孔型的轧机出口设有切分导卫；在椭圆形孔型的出口设有扭转导卫。
椭圆形孔型和圆形孔型的轧机采用碳化钨材质轧辊，预切分孔型和切分孔型的轧机采用高硼钢材质轧辊。
预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型的进口导卫均为双排滚动导卫。
本发明采用上述方法，(1)由于切分轧制及切分前轧制均不存在扭转轧制，具有显著改善产品表面质量、生产稳定性高的优势；(2)预切分孔切分楔处的顶角2θ较切分孔切分楔处的顶角小2-4°，采用的理念是预切分孔到切分孔是“斧头”原理而非“菜刀”原理，可显著改善切分过程中的表面质量；(3)预切分孔型、切分孔型切分楔处顶角的1/2即θ与孔型侧壁斜度相等，即这种对称设计可实现轧件切开后运行的稳定性和提高成品不圆度；(4)采取预切分孔型各个位置完全包裹切分孔型的原则，可有效地避免轧件在切分孔型形成负压下而转钢；(5)采用2.5mm以上的大辊缝设计取代常规的1-1.5mm的小辊缝设计和4mm以上的大外圆角设计取代常规的2mm左右的小外圆设计可有效避免辊缝处的表面缺陷产生；(6)椭圆形孔型和圆形孔型的轧机采用碳化钨材质轧辊，预切分孔型和切分孔型的轧机采用高硼钢材质轧辊，实现了成品表面质量的稳定和生产的稳定；(7)预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型的进口导卫均为双排滚动导卫，实现了圆钢生产过程中料型的稳定，提高了尺寸精度。
综上，本发明圆钢切分轧制工艺解决了圆钢切分轧制切分楔部分的表面缺陷问题以及尺寸稳定性问题，成品表面质量的稳定，实现了采用圆钢切分生产链圆、标准件等高品质用圆钢。
附图说明
图1为本发明圆钢切分轧制工艺的孔型系统示意图；
图2为图1中平轧孔型的详细示意图；
图3为图1中立箱孔型的详细示意图；
图4为图1中预切分孔型的详细示意图；
图5为图1中切分孔型的详细示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
实施例1：
如图1-图5中所示，本实施例圆钢切分轧制工艺，用于轧制Φ14×2两切分圆钢，在粗中轧阶段轧制出圆孔后，到精轧阶段所采用的轧辊孔型依次为：平轧孔型、立箱孔型、预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型，各孔型的结构尺寸为：
平轧孔型的高度h＝立箱孔型的槽底宽度bk＝21.5mm；平轧孔型的宽度b＝40.5mm；
立箱孔型的面积＝570mm2，立箱孔型的槽口宽度Bk＝20mm，立箱孔型的侧壁斜度立箱孔型的内圆角半径r1＝3mm，立箱孔型的外圆角半径rk＝3mm；辊缝s＝4mm；孔型高度Hk＝25mm；立箱孔型的槽底宽度bk＝21mm；
预切分孔型的面积＝480mm2，预切分孔型的槽口宽度Bk＝33.8mm，预切分孔型的高度Hk＝18mm，预切分孔型的连接带高度h＝5.8mm，预切分孔型的切分楔顶角2θ＝28°，预切分孔型的切分楔顶角半径r1＝1.8mm，外圆角半径rk＝4mm，预切分孔型的侧壁斜度夹角预切分孔型的辊缝s＝4mm，预切分孔型的两圆心距离bk＝17.58mm；
切分孔型的面积＝430mm2，切分孔型的槽口宽度Bk＝35.8mm，切分孔型的切分楔顶角半径r1＝0.9mm，切分孔型的外圆角半径rk＝4mm，切分孔型的切分楔顶角2θ＝60°，切分孔型的侧壁斜度夹角切分孔型的连接带高度h＝1.0mm，切分孔型的辊缝s＝2.5mm；孔型高度Hk＝16.5mm，切分孔型的两圆心距离bk＝18.85mm；
在切分孔型的轧机出口设有切分导卫；在椭圆形孔型的出口设有扭转导卫。
椭圆形孔型和圆形孔型的轧机采用碳化钨材质轧辊，预切分孔型和切分孔型的轧机采用高硼钢材质轧辊。
预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型的进口导卫均为双排滚动导卫。
实施例2：
如图1-图5中所示，本实施例圆钢切分轧制工艺，用于轧制Φ20×2两切分圆钢，在粗中轧阶段轧制出圆孔后，到精轧阶段所采用的轧辊孔型依次为：平轧孔型、立箱孔型、预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型，各孔型的结构尺寸为：
平轧孔型的高度h＝立箱孔型的槽底宽度bk＝26.5mm；平轧孔型的宽度b＝54.3mm；
立箱孔型的面积＝1180mm2，立箱孔型的槽口宽度Bk＝30mm，立箱孔型的侧壁斜度立箱孔型的内圆角半径r1＝4mm，立箱孔型的外圆角半径rk＝4mm；辊缝s＝7mm；孔型高度Hk＝43.7mm；立箱孔型的槽底宽度bk＝26mm；
预切分孔型的面积＝1025mm2，预切分孔型的槽口宽度Bk＝51.42mm，预切分孔型的高度Hk＝26mm，预切分孔型的连接带高度h＝8.8mm，预切分孔型的切分楔顶角2θ＝56°，预切分孔型的切分楔顶角半径r1＝2.3mm，外圆角半径rk＝6mm，预切分孔型的侧壁斜度夹角预切分孔型的辊缝s＝3mm，预切分孔型的两圆心距离bk＝25.55mm；
切分孔型的面积＝937mm2，切分孔型的槽口宽度Bk＝55mm，切分孔型的切分楔顶角半径r1＝1.2mm，切分孔型的外圆角半径rk＝6mm，切分孔型的切分楔顶角2θ＝58°，切分孔型的侧壁斜度夹角切分孔型的连接带高度h＝1.4mm，切分孔型的辊缝s＝2.5mm；孔型高度Hk＝24mm，切分孔型的两圆心距离bk＝28.1mm。
本发明圆钢切分轧制工艺轧制得到的上述圆钢，产品精度为±0.10mm，尺寸和成品表面质量的稳定，实现了采用圆钢切分生产链圆、标准件等高品质圆钢。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (3)
1.一种圆钢切分轧制工艺，其特征在于：在粗中轧阶段轧制出圆孔后，到精轧阶段所采用的轧辊孔型依次为：平轧孔型、立箱孔型、预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型，各孔型的结构尺寸为：
平轧孔型的高度h＝立箱孔型的槽底宽度bk+(0.5～1.5)mm；
立箱孔型的面积＝预切分孔型的面积×(1.15～1.20)，立箱孔型的槽口宽度Bk＝预切分孔型的高度Hk+(2～4)mm，立箱孔型的内圆角半径r1＝3～4mm，立箱孔型的外圆角半径rk＝3～4mm；
预切分孔型的面积＝切分孔型的面积×(1.08～1.12)，预切分孔型的槽口宽度Bk＝切分孔型的槽口宽度Bk-(2～4)mm，预切分孔型的高度Hk＝切分孔型的高度Hk+(1～2)mm，预切分孔型的连接带高度h＝预切分孔型的高度Hk×(0.32～0.42)，预切分孔型的切分楔顶角2θ＝切分孔型的切分楔顶角2θ-(1～2)°，预切分孔型的切分楔顶角半径r1＝1.8～3.5mm，外圆角半径rk＝4～6mm， 预切分孔型的辊缝s＝3～4mm；
切分孔型的面积＝成品轧件面积×(1.20～1.25)，切分孔型的槽口宽度Bk＝切分孔型的高度Hk×2+(2～3)mm，切分孔型的切分楔顶角半径r1＝0.8～1.2mm，切分孔型的外圆角半径rk＝4～6mm，切分孔型的切分楔顶角2θ＝58～60°，
切分孔型的连接带高度h＝1.0～1.5mm，切分孔型的辊缝s＝(2.5～3)mm；
在切分孔型的轧机出口设有切分导卫；在椭圆形孔型的出口设有扭转导卫。
2.根据权利要求1所述的一种圆钢切分轧制工艺，其特征在于：椭圆形孔型和圆形孔型的轧机采用碳化钨材质轧辊，预切分孔型和切分孔型的轧机采用高硼钢材质轧辊。
3.根据权利要求1所述的一种圆钢切分轧制工艺，其特征在于：预切分孔型、切分孔型、椭圆形孔型和圆形孔型的进口导卫均为双排滚动导卫。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20190104 Assignee: XINJIANG KUNYU STEEL Co.,Ltd. Assignor: SHIHENG SPECIAL STEEL GROUP Co.,Ltd. Contract record no.: X2022980027032 Denomination of invention: A round steel slitting rolling process Granted publication date: 20200619 License type: Common License Record date: 20230104 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Round Steel Cutting and Rolling Process Effective date of registration: 20231222 Granted publication date: 20200619 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Feicheng sub branch Pledgor: SHIHENG SPECIAL STEEL GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073806 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |