CN112676345B - 一种热轧带肋钢筋的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热轧带肋钢筋的加工方法，包括加热、粗轧、中轧、精轧、穿水冷却、分段剪切、冷床冷却和定尺剪切等步骤，精轧工序中，减小K1轧机的横肋槽深度，减小K2轧机、K3轧机和K4轧机的轧辊孔的截面面积。本发明通过对各个轧机的轧辊孔的参数及成品轧机轧辊孔的横肋槽深度进行设计，能使轧件精轧过程中在各个轧辊孔内的填充度饱满，可有效减小切分带体积，进而减少弯头冲出口故障的出现，有效提高热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质。

Description

一种热轧带肋钢筋的加工方法

技术领域

本发明涉及热轧带肋钢筋加工的技术领域，更具体地说，它涉及一种热轧带肋钢筋的加工方法。

背景技术

热轧带肋钢筋俗称螺纹钢，广泛应用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设，是不可或缺的结构材料，近年来随着土建工程的蓬勃发展，对于螺纹钢的需求量日益增大。

目前，特轧厂在生产热轧带肋钢筋时主要采用轧制的方法，具体过程是将合格的连铸坯经过入炉辊道送入到步进梁氏加热炉中加热至指定温度，加热后的连铸坯首先在粗轧机组中轧制6个道次进行粗轧，粗轧完成后通过飞剪切除头(尾)，然后进入中轧机组中轧制4～6道次进行中轧，根据钢筋的规格选择中轧的道次，中轧完成后通过飞剪切除头(尾)，然后进入精轧机组内进行精轧，精轧一般轧制6个道次，精轧机组全部采用短应力线轧机，轧件在此进行无张力轧制，以保证轧件的尺寸精度。

轧件在精轧机组中精轧完成后，立即送入到穿水冷却装置中穿水冷却，然后进行剪切、冷床冷却，冷床冷却后使用冷飞剪进行定尺剪切，将钢材剪切成指定长度即得热轧带肋钢筋成品。

在热轧带肋钢筋轧制过程中，冲出口故障是影响生产过程和产品品质的主要故障之一，申请人在实际生产过程中发现，出现冲出口故障的原因主要有以下两点：

其一在于，在切分轧制的过程中，钢筋坯料与切分楔相接触的位置会形成高温的切分带。热轧带肋钢筋轧制过程中需要持续喷淋冷却水进行降温冷却，冷却水使钢筋坯料的下表面快速降温，而切分带位置由于摩擦产热温度较高，这就会使钢筋坯料的两侧存在温差。而在常见的精轧机组中，成品轧机前一个的轧机，即俗称的K2轧机或17#轧机出口的导卫装置带有扭转角，轧件出K2轧机后需扭转90°进入K1轧机，即轧件出K2轧机后竖起，然后紧贴K1轧机的轧辊孔咬入，钢头在咬入K1轧机后，由于切分带处温度高，而另一侧温度低，轧件易向温度低的方向发生弯折，导致出现弯头冲出口故障。

其二在于，现有的精轧机组中，K1轧机的轧辊孔的横肋槽深度采用正偏差的标准设计，K1轧机的轧辊孔的横肋槽深度较深，在实际生产中往往需要将K2轧机的轧辊孔的尺寸做大以增大K1轧机的来料尺寸，这样才能确保K1轧机内的横肋槽充满，K1轧机来料尺寸较大后会造成K1轧机压下量过大，这会导致轧制过程中横肋槽两侧对轧件的挤压力过大，加上K1轧机的轧辊孔的上下横肋槽存在不对称性，轧件咬入K1轧机的轧辊孔内后就会向先填充横肋槽的轧辊方向弯曲，这也会导致弯头冲出口故障的出现。

综上所述，现有的热轧带肋钢筋生产过程中，由于切分带的温差及横肋槽深度不合理的原因，容易出现弯头冲出口故障，严重影响着热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热轧带肋钢筋的加工方法。本发明通过对各个轧机的轧辊孔的参数及成品轧机轧辊孔的横肋槽深度进行设计，能使轧件精轧过程中在各个轧辊孔内的填充度饱满，可有效减小切分带体积，进而减少弯头冲出口故障的出现，有效提高热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种热轧带肋钢筋的加工方法，包括以下步骤：

加热：将连铸坯加入加热炉中加热；

轧制：将加热后的连铸坯依次经过粗轧、中轧和精轧工序进行轧制得到轧件；

冷却分切：将轧件进行穿水冷却，然后进行分段剪切；将分段剪切后的轧件输送到冷床处进行冷却，然后将轧件剪切成指定长度，即得热轧带肋钢筋成品；

所述轧制步骤中，所述精轧工序具体为，将中轧后的轧件送入精轧机组中轧制至少六道次，所述精轧机组包括至少六架轧机，每架轧机用于执行一道次的轧制动作；

将所述精轧机组的各架轧机沿轧件输送方向按序编号为Kn轧机...K4轧机、K3轧机、K2轧机、K1轧机，其中n≥6，K1轧机为成品轧机，K3轧机为切分轧机；

所述K4轧机的轧辊孔包括若干个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为0.55φ～0.6φ，内侧底圆半径为0.35φ～0.4φ；位于中部的第一类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

所述K3轧机的轧辊孔包括若干个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，相邻的两个所述第二类圆孔的连接处设有切分楔，所述第二类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

所述K2轧机的轧辊孔为类椭圆形，其中部水平段长度为0.5φ～0.55φ，两侧弧形段的半径为1φ～1.1φ；

所述K1轧机的轧辊孔为带肋圆孔形，其横肋槽深度为0.07φ～0.09φ；

其中φ表示所需加工的热轧带肋钢筋的直径。

在其中的一个实施例中，在所述K3轧机的入口处设有用于引导轧件的导轮，所述导轮的轮面上设有用于夹持轧件的V形槽。

在其中的一个实施例中，所述K3轧机的出口处设有若干并排设置的切分刀，所述切分刀用于切分轧件，相邻两所述切分刀的间距为1.75φ-1.8φ。

在其中的一个实施例中，所述φ等于12mm，所述n等于6。

在其中的一个实施例中，所述K4轧机的轧辊孔包括三个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为7mm，内侧底圆半径为4.5mm，位于中部的第一类圆孔的底圆半径为6.6mm。

在其中的一个实施例中，相邻两个所述第一类圆孔的轴心间距为15.6mm。

在其中的一个实施例中，所述K3轧机的轧辊孔包括三个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，所述第二类圆孔的底圆半径为6.6mm。

在其中的一个实施例中，相邻两个所述第二类圆孔的轴心间距为16mm。

在其中的一个实施例中，所述K2轧机的轧辊孔的中部水平段长度为6.5mm，两侧弧形段的半径为12.95mm。

在其中的一个实施例中，所述K1轧机的轧辊孔的横肋槽深度为1mm。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明根据实际生产验证，对精轧机组中各个轧机的轧辊孔的参数进行设计，使K4轧机在轧制轧件时轧件的填充度能达到95％以上，使K3轧机的切分轧制过程更加顺畅，从而减小切分带体积，降低切分轧制过程中切分带位置的温度，减小轧件两侧的温差从而减小轧件因温差而发生弯折的概率，减少弯头冲出口故障的出现。本发明同时对K1轧机轧辊孔的横肋槽深度进行设计，使横肋槽深度减小，从而减小轧制过程中横肋槽两侧对轧件的挤压力，减小轧件向一侧轧辊弯曲的概率，减少弯头冲出口故障的出现。本发明可减少弯头冲出口故障的发生，可有效提高热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质。

2、本发明将K2轧机的轧辊孔的中部水平段缩短，可减小来料截面面积，提高轧件在K2轧机轧辊孔内的填充度，从而提高轧件规整性和对称性，以保证轧制过程顺畅，避免轧件在K2轧机中因填充度低导致加工不均匀而影响K1轧机的轧制过程，进一步提高生产过程的稳定性。

3、本发明将K3轧机入口处导轮设为V形槽，能对K4轧机送出的轧件有效夹持，且不受到K4轧机轧件填充度的影响。

4、本发明缩短了切分刀之间的间距，使轧件中间槽不与切分刀接触，可有效防止切分刀积渣故障。

附图说明

图1是本发明一种热轧带肋钢筋的加工方法的步骤流程图；

图2是本发明所述K4轧机的轧辊孔的结构示意图；

图3是本发明所述K3轧机的轧辊孔的结构示意图；

图4是本发明所述K2轧机的轧辊孔的结构示意图；

图5是本发明所述K1轧机的轧辊孔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明所述的一种热轧带肋钢筋的加工方法包括以下步骤：

加热：将连铸坯加入加热炉中加热，具体的，通过长度测量对连铸坯进行筛选，选出合适长度的连铸坯作为合格坯加入到步进梁氏加热炉中加热。

轧制，将加热后的连铸坯依次经过粗轧、中轧和精轧工序进行轧制得到轧件；具体的，轧制共分为三个工序，加热后的连铸坯首先在粗轧机组中轧制6个道次进行粗轧，粗轧完成后通过飞剪切除头(尾)，然后进入中轧机组中轧制4～6道次进行中轧，根据钢筋的规格选择中轧的道次，中轧完成后通过飞剪切除头(尾)，然后进入精轧机组内进行精轧，精轧一般轧制6个道次，精轧机组全部采用短应力线轧机，轧件在此进行无张力轧制，以保证轧件的尺寸精度。

冷却分切：将精轧工序结束后的轧件立即送入穿水冷却装置中进行穿水冷却，将轧件温度快速冷却到冷却工艺要求的数值，改善轧件的组织性能。根据不同钢种、规格的产品要求，对穿水冷却装置的使用段数和水量等参数进行设定，以便达到要求的轧件温度。水冷后的轧件被夹送辊夹持送入倍尺分段飞剪，由分段飞剪进行长度优化分段剪切，剪切成适应冷床长度的倍尺。分段后的轧件由输入辊道输送，并由摩擦制动板制动后送到步进齿条式冷床上边步进边自然冷却，下冷床前由对齐辊道使轧件一端对齐到临床输出方向一端，然后由链式移送机按一定间距和数量形成成排的钢材组，用移钢小车装置成排送到冷床输出辊道上。冷床输出辊道将从冷床卸下的钢材成排运送到冷飞剪处，钢材在行进过程中被切成定尺长度。

运输及存放：剪切后的钢材由剪后辊道运走，经双辊道横移齐头后，移送至链式横移台架上，再由链式横移台架送到车间成品跨内。横移台架由3组链式运输机组成，钢材在横移台架运送的过程中进行检查、分选、计数，然后落在带有立辊的收集辊道上收集成束，辊道将收集后的钢材输送到自动打捆机处进行自动捆扎，最后送到成品收集台架上进行钢材捆的称重、挂标牌和收集，成捆的成品钢材由成品库内的电磁吊车吊运到成品跨堆放。发货时由电磁吊将成品钢材吊运至火车或者汽车上运出存储车间。

申请人在实际生产过程中实施上述加工方法加工热轧带肋钢筋时，冲出口故障出现频繁，严重影响了生产过程的稳定性和产品品质。

为了解决冲出口故障这一问题，申请人进行了多种实际试验，采用了多种措施，如确保炉内钢温的均匀性，即保证钢头温度和钢中间的温度要基本一致，重点检查K1轧机即成品轧机的设备状态，要求每次变换钢筋规格时都要检查轧辊齿套间隙并加满油；做好切分线差控制，保证外面槽不要长，根据冲出口的特性，要求线差调整过程中，严禁外槽不能长出；为了提高K1轧机的轧辊孔的使用寿命，采用增加横肋槽深度的设计方法，以正偏差以上来设计K1轧机的轧辊孔的横肋槽等。

采用上述工艺后，冲出口现象虽然得到一定缓解，但仍然时有发生，弯头冲出口现象的问题没有得到根本解决。

进一步研究发现，精轧机组中各个轧机的轧辊孔的参数对于轧制过程有关键性影响，轧制过程中轧件在轧辊孔中的填充度是解决冲出口现象的关键参数，尤其是与切分轧制过程直接相关的K3轧机以及K3轧机之前的K4轧机，经过多次实际验证和调整，申请人对各个轧机的轧辊孔参数进行了如下的调整：

将中轧后的轧件送入精轧机组中轧制至少六道次，精轧机组包括至少六架轧机，每架轧机用于执行一道次的轧制动作；

将精轧机组的各架轧机沿轧件输送方向按序编号为Kn轧机...K4轧机、K3轧机、K2轧机、K1轧机，其中n≥6，K1轧机为成品轧机，K3轧机为切分轧机；

K4轧机的轧辊孔包括若干个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为0.55φ～0.6φ，内侧底圆半径为0.35φ～0.4φ；位于中部的第一类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

K3轧机的轧辊孔包括若干个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，相邻的两个第二类圆孔的连接处设有切分楔，第二类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

K2轧机的轧辊孔为类椭圆形，其中部水平段长度为0.5φ～0.55φ，两侧弧形段的半径为1φ～1.1φ；

K1轧机的轧辊孔为带肋圆孔形，其横肋槽深度为0.07φ～0.09φ；

其中φ表示所需加工的热轧带肋钢筋的直径。

本发明通过减小K4轧机和K3轧机的轧辊孔的底圆半径，使两个轧机轧辊孔的截面面积减小，在满足产品参数(主要是满足钢筋直径大小)的前提下，使K4轧机在轧制轧件时轧件的填充度能达到95％以上，使K3轧机的切分轧制过程更加顺畅，从而减小切分带体积，降低切分轧制过程中切分带位置的温度，减小轧件两侧的温差从而减小轧件因温差而发生弯折的概率，减少弯头冲出口故障的出现。本发明同时对K1轧机轧辊孔的横肋槽深度进行设计，使横肋槽深度减小，从而减小轧制过程中横肋槽两侧对轧件的挤压力，减小轧件向一侧轧辊弯曲的概率，减少弯头冲出口故障的出现。本发明可减少弯头冲出口故障的发生，可有效提高热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质。

本发明将K2轧机的轧辊孔的中部水平段缩短，可减小来料截面面积，提高轧件在K2轧机轧辊孔内的填充度，从而提高轧件规整性和对称性，以保证轧制过程顺畅，避免轧件在K2轧机中因填充度低导致加工不均匀而影响K1轧机的轧制过程，进一步提高生产过程的稳定性。

在其中的一个实施例中，在K3轧机的入口处设有用于引导轧件的导轮，导轮的轮面上设有用于夹持轧件的V形槽，由于对K4轧机的轧辊孔尺寸进行了改进，使得K3轧机的来料形状发生改变，因而需要对K3轧机入口处的导轮做对应设计，以使导轮能对K4轧机送出的轧件有效夹持，且不受到K4轧机轧件填充度的影响。

在其中的一个实施例中，K3轧机的出口处设有若干并排设置的切分刀，切分刀用于切分轧件，相邻两所述切分刀的间距为1.75φ-1.8φ。上述结构根据K3轧机的轧辊孔的尺寸变化对切分带的间距进行了对应调整，缩短了切分刀之间的间距，使轧件中间槽不与切分刀接触，可有效防止切分刀积渣故障。

在其中的一个实施例中，φ等于12mm，即所生产的热轧带肋钢筋为φ12热轧带肋钢筋。n等于6，精轧工序中对轧件进行六道次的轧制，可有效进行φ12热轧带肋钢筋的精轧过程。

以下将以φ12热轧带肋钢筋的生产参数为例，具体设计各个轧机的轧辊孔参数。

请详细参阅图2-图5，K4轧机的轧辊孔包括三个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为7mm，内侧底圆半径为4.5mm，位于中部的第一类圆孔的底圆半径为6.6mm。

相邻两个第一类圆孔的轴心间距为15.6mm。

K3轧机的轧辊孔包括三个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，第二类圆孔的底圆半径为6.6mm。

相邻两个第二类圆孔的轴心间距为16mm。

K2轧机的轧辊孔的中部水平段长度为6.5mm，两侧弧形段的半径为12.95mm。

K1轧机的轧辊孔的横肋槽深度为1mm。

在实际生产过程中，申请人采用如上的参数设计精轧机组各个轧机的轧辊孔参数，发现在满足钢筋参数(φ12)要求的前提下，能有效减少弯头冲出口故障的出现，有效提高热轧带肋钢筋的生产过程的稳定性和产品品质，对实际生产过程能起到良好的效果，且无需对精轧机组做大规模改装，适用性良好。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90°或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热轧带肋钢筋的加工方法，包括以下步骤：

加热：将连铸坯加入加热炉中加热；

轧制：将加热后的连铸坯依次经过粗轧、中轧和精轧工序进行轧制得到轧件；

冷却分切：将轧件进行穿水冷却，然后进行分段剪切；将分段剪切后的轧件输送到冷床处进行冷却，然后将轧件剪切成指定长度，即得热轧带肋钢筋成品；

其特征在于，所述轧制步骤中，所述精轧工序具体为，将中轧后的轧件送入精轧机组中轧制至少六道次，所述精轧机组包括至少六架轧机，每架轧机用于执行一道次的轧制动作；

将所述精轧机组的各架轧机沿轧件输送方向按序编号为Kn轧机...K4轧机、K3轧机、K2轧机、K1轧机，其中n≥6，K1轧机为成品轧机，K3轧机为切分轧机；

所述K4轧机的轧辊孔包括若干个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为0.55φ～0.6φ，内侧底圆半径为0.35φ～0.4φ；位于中部的第一类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

所述K3轧机的轧辊孔包括若干个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，相邻的两个所述第二类圆孔的连接处设有切分楔，所述第二类圆孔的底圆半径为0.5φ～0.55φ；

所述K2轧机的轧辊孔为类椭圆形，其中部水平段长度为0.5φ～0.55φ，两侧弧形段的半径为1φ～1.1φ；

所述K1轧机的轧辊孔为带肋圆孔形，其横肋槽深度为0.07φ～0.09φ；

其中φ表示所需加工的热轧带肋钢筋的直径。

2.如权利要求1所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，在所述K3轧机的入口处设有用于引导轧件的导轮，所述导轮的轮面上设有用于夹持轧件的V形槽。

3.如权利要求1或2所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述K3轧机的出口处设有若干并排设置的切分刀，所述切分刀用于切分轧件，相邻两所述切分刀的间距为1.75φ-1.8φ。

4.如权利要求1所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述φ等于12mm，所述n等于6。

5.如权利要求4所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述K4轧机的轧辊孔包括三个连续相通且轴心共线的第一类圆孔，其中，位于两侧的两个第一类圆孔的外侧底圆半径为7mm，内侧底圆半径为4.5mm，位于中部的第一类圆孔的底圆半径为6.6mm。

6.如权利要求5所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，相邻两个所述第一类圆孔的轴心间距为15.6mm。

7.如权利要求6所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述K3轧机的轧辊孔包括三个连续布置且轴心共线的第二类圆孔，所述第二类圆孔的底圆半径为6.6mm。

8.如权利要求7所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，相邻两个所述第二类圆孔的轴心间距为16mm。

9.如权利要求8所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述K2轧机的轧辊孔的中部水平段长度为6.5mm，两侧弧形段的半径为12.95mm。

10.如权利要求9所述热轧带肋钢筋的加工方法，其特征在于，所述K1轧机的轧辊孔的横肋槽深度为1mm。

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