CN113926860B - 一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，涉及钢铁生产技术领域，采用9个粗轧机机架，其中6号、7号机架为新增机架，1号～5号机架设为五连轧，采用的孔型为箱‑箱‑箱‑椭圆‑圆，6号～9号为四连轧，采用的孔型为椭圆‑圆‑椭圆‑圆。在原有的7机架轧制的基础上添加了6、7两个机架，虽增设了两个机架，但是实现了多坯型粗轧共用轧制，通过孔型设计和工艺优化，采用的孔型为箱‑箱‑箱‑椭圆‑圆和四连轧的椭圆‑圆‑椭圆‑圆的孔型配置，从而实现大断面矩形坯粗轧孔型共用，工艺参数优化，提高多规格轧件生产效率，降低生产成本。

Description

一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法。
背景技术
孔型设计是轧钢生产中非常重要的一项工作，孔型系统设计的合理与否，孔型尺寸设计的正确与否，直接决定着最终产品的质量、产量、成材率以及成本、作业率和生产的顺利进行。孔型设计不合理，会造成孔型系统复杂，过渡孔型种类过多，使得生产成本高，轧辊及导卫装置等备件种类多，占用量大，消耗量大，占用资金多，工人劳动强度大，管理和操作困难，易造成混乱；并且更换品种时换辊量大、时间长，使生产作业率低；而且更换品种时准备时间长，影响了产品品种更换的灵活性，生产和市场适应性差。
基于《型钢孔型设计》第二版(赵松筠唐文林)的基础理论，结合大断面矩形坯型的变形规律以及钢种复杂，孔型的工艺参数设计难度较大。目前，我们还无法用严格的数学公式来描述大断面矩形坯生产过程中的变形过程，特别是大规格棒材产品断面尺寸大，孔型配置及尺寸容易导致产品的尺寸精度不高、波动较大，产品生产时孔型共用性不高。如，专利CN201610416338.4公开了一种轧制方坯和圆坯共用的孔型系统，包括6架粗轧孔型，所述6架粗轧孔型均为箱型孔型，但其对大断面矩形坯的适用性没有进行研究，孔型共用性不足。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，采用9个粗轧机机架，其中6号、7号机架为新增机架，1号～5号机架设为五连轧，采用的孔型为箱-箱-箱-椭圆-圆，6号～9号为四连轧，采用的孔型为椭圆-圆-椭圆-圆。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，7号机架孔型尺寸设计，包括如下步骤：
步骤1：设计孔内径d，d＝[d0-(0～1.0)×Δ-]×(1.007～1.025)，
式中，Δ-为内径允许最大负偏差，单位mm；d0为成品内径的公称直径，单位mm；
步骤2：设计孔内径开口宽度Bk，Bk＝[d0+(0.5～1.0)×Δ+]×(1.007～1.025)，
式中，Δ+为内径允许最大正偏差，单位mm；d0为成品内径的公称直径，单位mm；
步骤3：设计内径开口处圆角r2，r2根据经验取值；
步骤4：设计内径扩张角θ以及辊缝s2，θ和s2根据经验取值。
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，6号机架孔型尺寸设计，包括如下步骤：
步骤1：设计椭圆孔的高度h；
步骤2：设计椭圆孔的宽度b；
步骤3：设计椭圆孔的槽口圆角半径r1以及辊缝s1，s1根据经验取值；
步骤4：设计椭圆孔的圆弧半径R。
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，h＝(0.77～0.88)×d。
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，b＝(1.45～1.8)×d。
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，r1＝(0.06～0.14)×b。
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，
前所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，适用250×300坯型与220方、180方坯型。
本发明的有益效果：
(1)本发明在原有的7机架轧制的基础上添加了6、7两个机架，虽增设了两个机架，但是实现了多坯型粗轧共用轧制，通过孔型设计和工艺优化，采用的孔型为箱-箱-箱-椭圆-圆和四连轧的椭圆-圆-椭圆-圆的孔型配置，从而实现大断面矩形坯粗轧孔型共用，工艺参数优化，提高多规格轧件生产效率，降低生产成本；
(2)本发明减少了粗轧工艺备件备用量；
(3)本发明大幅减少了更换品种时换辊的时间，该工艺轧制在更换来料规格时，无需换辊；
(4)本发明大幅简化了操作，各类工艺事故大幅降低。
附图说明
图1为本发明6号机架孔型尺寸图；
图2为本发明7号机架孔型尺寸图。
具体实施方式
本实施例提供的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，采用9个粗轧机机架，其中6号、7号机架为新增机架，1号～5号机架设为五连轧，采用的孔型为箱-箱-箱-椭圆-圆，6号～9号为四连轧，采用的孔型为椭圆-圆-椭圆-圆。
7号机架孔型尺寸设计，如图2，包括如下步骤：
步骤1：设计孔内径d，d＝141mm；
步骤2：设计孔内径开口宽度Bk，Bk＝151.27mm；
步骤3：设计内径开口处圆角r2，根据经验取值r2＝20mm；
步骤4：设计内径扩张角θ以及辊缝s2，根据经验取值θ＝30°和s2＝20mm。
6号机架孔型尺寸设计，如图1，包括如下步骤：
步骤1：设计椭圆孔的高度h＝139.1mm；
步骤2：设计椭圆孔的宽度b＝213.09mm；
步骤3：设计椭圆孔的槽口圆角半径r1＝15mm，辊缝s1＝15mm；
步骤4：设计椭圆孔的圆弧半径R＝122.5mm。
1号～9号粗轧轧机依次为950、870、900、800、800、900、800、800、630轧机。1号～9号粗轧轧机在轧制250×300、220方、180方等坯型时的辊缝高度相同且各道次依次为30mm、30mm、30mm、25mm、25mm、15mm、20mm、15mm、15mm。
1号～9号粗轧轧机在轧制250×300坯型时的延伸系数分别为1.14、1.237、1.194、1.307、1.301、1.25、1.201、1.362、1.295；1号～9号粗轧轧机在轧制220方坯时的延伸系数分别为1.14、1.257、1.091、1.237、1.215、1.25、1.197、1.321、1.278；1号～9号粗轧轧机在轧制180方坯时的延伸系数分别为1.14、1.204、1.244、1.213、1.143、1.25、1.197、1.335、1.285。
1号～9号粗轧轧机在轧制250×300、220方、180方等坯型的孔型高度都相同且依次为257mm、204mm、217mm、165.6mm、184mm、139.1mm、141mm、102mm、112mm；孔型宽度也都相同且依次为286.5mm、283.5mm、233mm、247.2mm、198.03mm、213.09mm、151.27mm、174.25mm、120.67mm。
1号～9号粗轧轧机的速比分别为88.599、70.547、55.966、70.547、49.384、54.878、68.747、59.067、37.348。1号～9号粗轧轧机在轧制250×300、220方、180方等坯型时的工作辊径D都相同且最大依次为φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ1000mm、φ750mm；最小依次为φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ555mm、φ430mm。
表1粗轧共用参数表
表2轧机主要技术参数
本发明以250×300坯型与220方、180方等坯型粗轧共用轧制棒材的方法，操作简单、成本低廉、换装容易且生产效率高。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，其特征在于：采用9个粗轧机机架，其中6号、7号机架为新增机架，1号～5号机架设为五连轧，采用的孔型为箱-箱-箱-椭圆-圆，6号～9号为四连轧，采用的孔型为椭圆-圆-椭圆-圆；
所述7号机架孔型尺寸设计，包括如下步骤：
步骤1：设计孔内径d，d＝[d0-(0～1.0)×Δ-]×(1.007～1.025)，
式中，Δ-为内径允许最大负偏差，单位mm；d0为成品内径的公称直径，单位mm；
步骤2：设计孔内径开口宽度Bk，Bk＝[d0+(0.5～1.0)×Δ+]×(1.007～1.025)，式中，Δ+为内径允许最大正偏差，单位mm；d0为成品内径的公称直径，单位mm；
步骤3：设计内径开口处圆角r2，r2根据经验取值；
步骤4：设计内径扩张角θ以及辊缝s2，θ和s2根据经验取值；
所述6号机架孔型尺寸设计，包括如下步骤：
步骤1：设计椭圆孔的高度h；
步骤2：设计椭圆孔的宽度b；
步骤3：设计椭圆孔的槽口圆角半径r1以及辊缝s1，s1根据经验取值；
步骤4：设计椭圆孔的圆弧半径R；
所述h＝(0.77～0.88)×d，所述b＝(1.45～1.8)×d，所述r1＝(0.06～0.14)×b，所述
2.根据权利要求1所述的一种大断面矩形坯型粗轧共用轧制棒材的方法，其特征在于：适用250×300坯型与220方、180方坯型。
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