CN109794509A - 热态板带热辊弯分条辊、热辊弯分条系统、工艺及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热态板带热辊弯分条辊、热辊弯分条系统、工艺及生产线，用于热态钢板或带钢的纵向分条，包括对应设置的上压辊和下压辊，所述下压辊上沿轴线方向设置有至少一个凹入部，所述上压辊上设置有与所述下压辊的凹入部对应的凸出部，至少所述凸出部上设置有辊刀环。通过压辊上凹入部和凸出部对板带待分条位置进行拉伸挤压，并通过辊刀环进行减薄或切断，实现板带的纵向分条。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金行业轧制技术领域，特别涉及一种热态板带热辊弯分条辊、热辊弯分条系统、工艺及生产线。
背景技术
目前，板带的分条和辊弯成型工序是相互独立的，而且都是在冷态下进行的，即：轧后的热态板带冷却后，送往精整生产线进行切边分条，分条后的板带再吊运到独立的冷弯成型机组进行辊弯成型。就分条工序而言，对于以钢板为原料的，冷却后的钢板可通过设在精整线上的剖分剪或通过离线的火焰切割机(或等离子切割机)实现条分；对于以带钢为原料的，冷却后的带钢可吊运到离线的带钢纵剪机组或集成在冷弯机组前段的分条机组实现条分。就辊弯工序而言，对于条分后的钢板，吊运到以单张钢板生产模式的冷弯机组上进行辊弯；对于条分后的带钢，则吊运到以单卷或连续生产模式的冷弯机组上进行辊弯。通过以上的各种生产模式进行组织生产，需多工序间通过吊车、中间堆存区等形式进行协作进行，在节能降耗、生产成本控制渐成为主流的当代，该种生产模式已越来越不满足时代发展的需求。
为简化工序，节约能源，降低生产成本，期望在热辊弯成型的过程中对热态钢板或带钢进行纵向分条，但现有技术中的分条机组和辊型不满足要求。
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热态板带分条辊，便于热态板带的纵向机械分条。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
一种热态板带热辊弯分条辊，用于热态钢板或带钢的纵向分条，包括对应设置的上压辊和下压辊，所述下压辊上沿轴线方向设置有至少一个凹入部，所述上压辊上设置有与所述下压辊的凹入部对应的凸出部，至少所述凸出部上设置有辊刀环。
采用上述辊型结构，通过压辊上凹入部和凸出部对板带待分条位置进行拉伸挤压，并通过辊刀环进行减薄或切断，实现板带的纵向分条；通过设置的凹入部和对应的凸出部，可使得板带在切分过程中，由于辊刀环切分刀刃引起的横向挤压增厚有效抵消由凸凹部拉入引起部分辊弯横向拉伸减薄，保证构件厚度在容许的公差范围内。
可选地，所述凸出部的峰顶和凹入部的谷底对应设置有辊刀环；或者仅仅凸出部的峰顶设置有辊刀环。
可选地，所述凹入部为下压辊外表面上沿周向开设的一圈V型槽。
可选地，所述凸出部外轮廓为双锥面结构，该凸出部截面轮廓呈V型。
本发明还提供一种热态板带热辊弯分条系统，包括沿成型方向依次设置的对中装置、预辊弯分条装置、辊弯分条装置和碎边装置，其中所述预辊弯分条装置、辊弯分条装置分别采用权利要求所述的热态板带分条辊。
可选地，所述预辊弯分条装置中和辊弯分条装置中凸出部的截面轮廓均呈V型，所述预辊弯分条装置中和辊弯分条装置中凹入部均为V型槽。
可选地，所述预辊弯分条装置中凸出部的坡度小于辊弯分条装置中凸出部的坡度。
可选地，所述预辊弯分条装置中V型槽的坡度为2-5度；所述辊弯分条装置中V型槽的坡度为10-20度。
本发明还提供一种热弯分条生产工艺，采用所述的热态板带热弯分条系统，冷态板带经二次加热后或者经热轧轧制后的热态板带，经对中装置送入与轧线直接相连的热态板带热弯分条系统进行处理，板带先由预辊弯分条装置进行预热弯，并对需纵切分条的部位进行预压薄；再通辊弯分条装置最终热弯成型，并同时实现型钢件的纵向机械分条。
其中，热辊弯分条的板带来料可以是热轧后的热态板带，也可以是常温板带经二次加热后的热态板带，所述热态指的是可以对钢板或带钢进行热弯的温度范围，其温度范围一般为500℃-850℃；将热态板带送入与轧线直接相连的热态板带热辊弯分条系统，热辊弯成多套并联的简单型钢件，并同时实现多套并联型钢件的机械条分。热辊弯条分工序原料板带的成型条分温度在600℃-900℃之间，可利用轧后板带的余热，也可通过板带冷后的二次加热来实现。实现了板带热态下的在线快速条分，利用板带余热，节能降耗，明显降低成本。
本发明还提供一种热辊弯分条生产线，包括所述的热态板带热辊弯分条系统，所述对中装置上游设置有加热装置，所述碎边装置下游设置有飞锯和型钢收集装置；或者所述对中装置上游沿成型方向依次设置有上料鞍座、开卷机、折头机、切头剪，加热装置，所述碎边装置下游设置有飞锯和型钢收集装置。
本发明还提供一种热辊弯分条生产线，包括所述的热态板带热辊弯分条系统，所述热态板带热辊弯分条系统连接顺接中厚板生产线的轧线输出辊道，或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接热处理生产线的热处理炉输出辊道，或者所述热态板带热弯分条系统顺接炉卷轧机生产线的轧线输出辊道，或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接热连轧生产线的轧线输出辊道。
本发明的有益效果在于：热态板带热辊弯分条辊，通过压辊上凹入部和凸出部对板带待分条位置进行拉伸挤压，并通过辊刀环进行减薄或切断，实现板带的纵向分条；通过设置的凹入部和对应的凸出部，可使得板带在切分过程中，由于切分刀刃引起的横向挤压增厚有效抵消由凸凹部拉入引起的部分辊弯横向拉伸减薄，保证构件厚度在容许的公差范围内。
热态板带热辊弯分条系通过预分条装置进行初步辊弯成型和分条位置的减薄，再经分条装置对分条位置进行切断并辊弯成型，实现了板带热态下的在线热弯和快速条分，有效地将条分和辊弯工序集成在一套工序内，简化生产工序，减少了设备和场地投资，降低了生产运营成本。
附图说明
图1为本发明热态板带热辊弯分条辊一个实施方式的辊型结构示意图；
图2为本发明热态板带热辊弯分条辊另一实施方式的辊型结构示意图；
图3为本发明热态板带热辊弯分条系统的结构示意图；
图4为本发明辊弯分条装置的结构示意图；
图5为本发明热态板带热辊弯分条系统在中厚板轧机生产线中的平面布置示意图；
图6为本发明热态板带热辊弯分条系统在热处理生产线的平面布置示意图
图7为本发明热态板带热辊弯分条系统在炉卷生产线的平面布置示意图；
图8为本发明热态板带热辊弯分条系统在热连轧生产线的平面布置示意图；
图9为本发明热态板带热辊弯分条系统应用于热辊弯分条生产线的布置示意图(钢板二次加热)；
图10为本发明热态板带热辊弯分条系统应用于热辊弯分条生产线的布置示意图(钢卷二次加热)。
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。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种热态板带热辊弯分条辊，用于热态钢板或带钢的热辊弯成型及纵向分条，纵向即为沿板带长度方向，所述热态指的是可以对钢板或带钢进行热弯的温度范围，其温度范围一般为500℃-850℃；热态板带热弯分条辊包括对应设置的上压辊101和下压辊102，上压辊101和下压辊102共同构成一对压辊，所述下压辊102上沿轴线方向设置有至少一个凹入部104，本例中设置有多个凹入部104，相邻凹入部104间隔设置，所述上压辊101上设置有与所述下压辊102的凹入部104对应的凸出部103，其中，至少所述凸出部103上设置有用于减薄或切断待分条位置的辊刀环105。
热态板带热辊弯分条辊，通过压辊上凹入部104和凸出部103对板带待分条位置进行拉伸挤压，并通过辊刀环105进行减薄或切断，实现板带的纵向分条；由于设置了凹入部104和对应的凸出部103，产生的拉伸作用，使得弯曲的部分金属横向拉伸减薄；但同时在辊刀环105的作用下，板带金属在在辊刀环切分刀刃的挤压下发生横向增厚，以上两种工况可实现相互抵消，有效保证构件厚度在容许的公差范围内保证其厚度。
在一个实施方式中，所述凸出部103的峰顶和凹入部104的谷底对应设置有辊刀环105，即如图2所述，在凸出部103的顶部以及凹入部104的底部对应设置有辊刀环105，辊刀环105具有呈V型的刃口；分条后的型钢切口断面形状为X形断面(X型剖口)。其中图2中上图为辊型结构剖视示意图，未示出剖面线；下图为辊弯分条后板带形状，放大处显示为X型剖口。
在另一个实施方式中，在上压辊101凸出部103的峰顶(即顶部)设置有辊刀环105，而下压辊102上不设置辊刀环105，分条后的型钢切口断面形状为V形断面(即V型剖口)。如图1所示，其中图1中上图为辊型结构剖视示意图，未示出剖面线；下图为辊弯分条后板带形状，放大处显示为V型剖口。
在一个实施方式中，所述凹入部104为下压辊102外表面上沿周向开设的一圈V型槽。而对应的凸出部103外轮廓为双锥面结构，即凸出部103为两个大径端相接的椎体结构，凸出部103外表面呈双锥面，使得凸出部103截面轮廓呈V型，并与V型槽相对应。V型槽口适应较厚板带的切分，有利于保证后续的闭口焊接工序的焊缝质量。
实施例2
本发明还提供一种热态板带热辊弯分条系统，包括沿板带成型方向依次设置的对中装置11、预辊弯分条装置12、辊弯分条装置13和碎边装置14，其中所述预辊弯分条装置12、辊弯分条装置13分别采用一套热态板带分条辊。如图3所示。
其中，对中装置11用于板带10分条前的横向对中(横向即板带10宽度方向)，确保原料板带按要求的部位进行条分,预辊弯分条装置12用于将板带预弯成初步型钢形状；辊弯分条装置13用于进一步将板带压成通过厚1-2mm筋连接的数条并联型钢件，并最终分割成独立的数条型钢辊弯件；碎边装置14用于将废料切碎，并由废料箱15收集。
对中装置11包括推板、推杆及箱体等装置，碎边装置14包括碎边机座、剪刃调整机构、碎边传送装置以及传动装置等，碎边装置14将分割装置切割后的两侧废边碎断。上述对中装置11、碎边装置14均属于本领域常用设备，不再赘述。
其中，辊弯分条装置13和预辊弯分条装置12结构相似，以辊弯分条装置13进行说明，如图4所示，辊弯分条装置13包括机架132以及设置在机架132上的上压辊101和下压辊102，以及用于驱动所述上压辊101和下压辊102旋转的驱动机构136，驱动机构136采用电机。其中上压辊101和下压辊102的辊型结构可采用实施例1所述的其中之一(图1或图2所示)。
辊弯分条装置13还包括轨座131、轧辊调整装置133、减速箱135和传动装置134，机架132安装在轨座131上，轧辊调整装置133设置在机架132上，用于调整上压辊101的压下距离，轧辊调整装置133通常采用液压缸，电机输出端与减速箱135输入端连接，减速箱135输出端与传动装置134连接，用于向上压辊101和下压辊102传递动力，其中传动装置134和轧辊调整装置133与热轧技术中的二辊轧机设备相似，在此不再赘述。
在一个实施方式中，所述预辊弯分条装置12中和辊弯分条装置13中凸出部103的截面轮廓均呈V型，所述预辊弯分条装置12中和辊弯分条装置13中凹入部104均为V型槽。
具体地，所述预辊弯分条装置12中凸出部103的坡度小于辊弯分条装置13中凸出部103的坡度。对应的预辊弯分条装置12中凹入部104的坡度小于辊弯分条装置13中凹入部104的坡度；从而逐渐加深待分条位置，实现切断。
预辊弯分条装置12第一道次的小角度V型辊(V型的凸出部和凹入部)在实现板带稳定咬入的同时，为下一道次(即辊弯分条装置13)大角度V型辊的咬入起到导向作用，有效防止跑偏。
在一个实施方式中，所述预辊弯分条装置12中V型槽的坡度为2-5度；所述辊弯分条装置13中V型槽的坡度为10-20度。板带弯曲的长度由目标成品或半成品构件的弯边尺寸来确定。其中，所述坡度指的是V型槽的槽壁相对于水平方向的倾斜角度。
本发明还提供一种热辊弯分条生产工艺，上述的热态板带热辊弯分条系统，冷态板带经二次加热为热态板带或者经热轧轧制后的热态板带，经对中装置11送入与轧线直接相连的热态板带热辊弯分条系统进行处理，板带先由预辊弯分条装置12进行预热弯，并对需纵切分条的部位进行预压薄；再通辊弯分条装置13最终热弯成型，并同时实现型钢件的纵向机械分条。经对中、夹送、条分、分离、碎边工序处理后，板带主体部分辊弯条分成所需宽度的若干条辊弯型钢件，辅助废边部分经碎边剪处理后收集入筐，条分后的辊弯型钢件直接送往下道工序进行处理。本发明将辊弯工序和条分工序集成一道工序，实现了板带热态下的在线快速辊弯条分，其节能降耗、成本控制优势明显。
其中，冷态板带的加热方式可采用燃气或电感应加热等方式。
实施例3
本发明还提供一种热辊弯分条生产线，包括所述的热态板带热辊弯分条系统100，热态板带热辊弯分条系统100与中厚板轧机输出辊道、炉卷轧机输出辊道、热处理炉出口辊道或者热连轧机输出辊道直接相连；热态板带热弯分条系统100作为中间连接机组，有序地将轧制、分条、辊弯工序连接在一起，实现轧后板带的在线热态辊弯生产，可有效地减少设备投资和提高生产效率。
在一个实施方式中，所述热态板带热辊弯分条系统100连接顺接中厚板生产线的轧线输出辊道，具体参见图5所示，中厚板生产线包括依次设置的加热炉201、高压水除鳞装置202、粗轧机203、精轧机204、ACC冷却装置205、热矫直机206、热分切机207、冷床208、切头剪209、双边剪210、定尺剪211、冷矫直机212、定尺板横移台架213和钢板收集装置214；所述的热态板带热弯分条系统100设置在热分切机207之后，与原生产线中冷床之后的精整线并列。需进行热条分处理的钢板或带钢，经粗轧机203、精轧机204轧制后，经ACC冷却装置205、热矫直机206、热分切机207处理后，送往热态板带热弯分条系统进行热弯和分条处理。
在一个实施方式中，所述热态板带热辊弯分条系统顺接热处理生产线的热处理炉输出辊道，如图6所示，热处理生产线包括依次设置的板带上料装置304、抛丸机302、热处理炉303、热处理矫直机304、热处理冷床305、热处理定尺剪306、热处理钢板收集装置307；具体地，热态板带热弯分条系统100的对中装置11连接在热处理矫直机304的输出辊道。需进行热弯和分条处理的钢板，经热处理炉303处理后，直接送往热态板带热弯分条系统100进行处理，首先经对中装置11对中，然后热弯和分条，废边经碎边装置14处理后运入废料箱16收集。
在一个实施方式中，所述热态板带热辊弯分条系统顺接炉卷轧机生产线的轧线输出辊道，具体参见图7所示，其中，炉卷轧机生产线包括依次设置的加热炉401、高压水除鳞装置402、粗轧机403、炉卷轧机404、ACC冷却装置405、热矫直机406、热分切机407、冷床408、切头剪409、双边剪410、定尺剪411、冷矫直机412、定尺板横移台架413和钢板收集装置414；所述的热态板带热弯分条系统100设置在热分切机407之后，与原生产线中冷床之后的精整线并列。或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接热连轧生产线的轧线输出辊道。
需进行热辊弯和分条的钢板或带钢，经粗轧机、精轧机轧制后，经ACC冷却装置、热矫直机、热分切剪处理后，送往热态板带热弯分条系统，首先经对中装置11对中，然后经预辊弯分条装置12和辊弯分条装置13热弯并分条为独立的多条板带，废边经碎边装置14处理后运入废料箱16收集。
在一个实施方式中，所述热态板带热辊弯分条系统顺接热连轧生产线的轧线输出辊道，如图8所示，热连轧生产线包括依次设置的加热炉501、粗除鳞箱502、第一粗轧机503、第二粗轧机504、热卷箱505、飞剪506、精除鳞箱507、精轧机组508、层流冷却和卷取机509；所述热态板带热辊弯分条系统100的对中装置11连接在卷取机509之后，需进行热分条处理的带钢，经第一粗轧机503、第二粗轧机504、精轧机组508轧制后的带钢，经层流冷却装置冷却后，送往热态板带热辊弯分条系统100进行处理。
实施例4
本实施例提供一种热辊弯分条生产线，与实施例3不同之处在于，来料为冷态的板带，需进行二次加热。
具体而言，分为钢卷和钢板的二次加热；如图9所示为钢板二次加热后进行热辊弯分条的生产线，该热辊弯分条生产线包括依次设置的上料辊道601、辅助对中装置602、加热装置603、热态板带热辊弯分条系统100、飞锯604和型钢收集装置605。冷态钢板上料到上料辊道上，经辅助对中装置对中后，送往加热装置进行加热，加热到目标温度后，送往热态板带热辊弯分条系统100进行辊弯条分处理，废边经碎边剪处理后运入废料框收集，分条后的型钢经飞锯处理后，送往后续型钢收集装置(如存料台架)进行处理。
图10所示为钢卷二次加热后进行热辊弯分条的生产线，该热辊弯分条生产线包括依次设置的、上料鞍座701、开卷机702、折头机703、切头剪704、加热装置705、热态板带热辊弯分条系统100、飞锯706和型钢收集装置707。冷态钢卷上料到上料鞍座上，经开卷机开卷、折头机折头、切头剪切头后，送往加热装置进行加热，加热到目标温度后，送往热态板带热辊弯分条系统100进行辊弯条分处理，废边经碎边剪处理后运入废料框收集，分条后的型钢经飞锯处理后，送往后续型钢收集装置(如存料台架)进行处理。
本发明的有益效果在于：
1、利用轧后余热，实现板带热态下的有效切分，可有效减少工序，节约能源。
2、通过热辊弯切分可获得简单的型钢构件，此构件可作为成品或半成品进行销售。通过设置的凹入部和对应的凸出部，可使得板带在切分过程中，由于切分刀刃引起的横向挤压增厚有效抵消由凸凹辊拉入引起的部分辊弯横向拉伸减薄，保证构件厚度在容许的公差范围内。
3、热态板带热辊弯分条系通过预分条装置进行初步辊弯成型和分条位置的减薄，再经分条装置对分条位置进行切断并辊弯成型，实现了板带热态下的在线热弯和快速条分，有效地将条分和辊弯工序集成在一套工序内，简化生产工序，减少了设备和场地投资，降低了生产运营成本。
4、切分后的剖口断面为V型或X型，为构件的后续闭口焊接工序提供条件，有效减少打剖口工序。
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 (11)
1.一种热态板带热辊弯分条辊，用于热态钢板或带钢的纵向分条，其特征在于：包括对应设置的上压辊和下压辊，所述下压辊上沿轴线方向设置有至少一个凹入部，所述上压辊上设置有与所述下压辊的凹入部对应的凸出部，至少所述凸出部上设置有辊刀环。
2.根据权利要求1所述的热态板带热辊弯分条辊，其特征在于：所述凸出部的峰顶和凹入部的谷底对应设置有辊刀环；或者仅凸出部的峰顶设置有辊刀环。
3.根据权利要求1所述的热态板带热辊弯分条辊，其特征在于：所述凹入部为下压辊外表面上沿周向开设的一圈V型槽。
4.根据权利要求3所述的热态板带热辊弯分条辊，其特征在于：所述凸出部外轮廓为双锥面结构，该凸出部截面轮廓呈V型。
5.一种热态板带热辊弯分条系统，其特征在于：包括沿成型方向依次设置的对中装置、预辊弯分条装置、辊弯分条装置和碎边装置，其中所述预辊弯分条装置、辊弯分条装置分别采用权利要求1-4任意一项所述的热态板带分条辊。
6.根据权利要求5所述的热态板带热辊弯分条系统，其特征在于：所述预辊弯分条装置中和辊弯分条装置中凸出部的截面轮廓均呈V型，所述预辊弯分条装置中和辊弯分条装置中凹入部均为V型槽。
7.根据权利要求6所述的热态板带辊热弯分条系统，其特征在于：所述预辊弯分条装置中凸出部的坡度小于辊弯分条装置中凸出部的坡度。
8.根据权利要求7所述的热态板带热辊弯分条系统，其特征在于：所述预辊弯分条装置中V型槽的坡度为2-5度；所述辊弯分条装置中V型槽的坡度为10-20度。
9.一种热弯分条生产工艺，采用权利要求5-8任意一项所述的热态板带热辊弯分条系统，其特征在于：冷态板带经二次加热后或者经热轧轧制后的热态板带，经对中装置送入与轧线直接相连的热态板带热弯分条系统进行处理，板带先由预辊弯分条装置进行预热弯，并对需纵切分条的部位进行预压薄；再通辊弯分条装置最终热弯成型，并同时实现型钢件的纵向机械分条。
10.一种热弯分条生产线，其特征在于：包括权利要求5-8任意一项所述的热态板带热辊弯分条系统，所述对中装置上游设置有加热装置，所述碎边装置下游设置有飞锯和型钢收集装置；或者所述对中装置上游沿成型方向依次设置有上料鞍座、开卷机、折头机、切头剪，加热装置，所述碎边装置下游设置有飞锯和型钢收集装置。
11.一种热辊弯分条生产线，其特征在于：包括权利要求5-8任意一项所述的热态板带热辊弯分条系统，所述热态板带热辊弯分条系统连接顺接中厚板生产线的轧线输出辊道，或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接热处理生产线的热处理炉输出辊道，或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接炉卷轧机生产线的轧线输出辊道，或者所述热态板带热辊弯分条系统顺接热连轧生产线的轧线输出辊道。
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