CN114042755A - 一种钢材的轧制系统和轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶金工业热轧不锈钢型材轧制技术领域，具体涉及一种钢材的轧制系统和轧制方法。一种钢材的轧制系统，包括依次设置的坯料加热装置、粗轧机组、第一飞剪装置、第一中轧机组、第二飞剪装置、第二中轧机组、第三飞剪装置和可选地精轧机组；所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组分别设置有型材孔型系统，所述型材孔型系统采用圆钢孔型、角钢孔型和槽钢孔型中至少两种孔型的交叉孔型布置。本发明对圆钢孔型、角钢孔型、槽钢孔型进行交叉孔型的布置，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，实现在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多的优势，同时可实现采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材。

Description

一种钢材的轧制系统和轧制方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金工业热轧不锈钢型材轧制技术领域，具体而言，涉及一种钢材的轧制系统和轧制方法。

背景技术

不锈钢型材品种繁多，规格复杂，一般都采用多品种小批量的生产方式，复杂断面的不锈钢型材连续轧制比较困难。

在热轧不锈钢小型材的坯料中，由于轧制工艺的限制，多数以小断面坯料，如120mm方坯、150mm方坯为主，坯料长度以6m或以下来轧制小型型材，难以实现大断面长尺坯料的轧制；不锈钢型材轧机的布置方式多以横列式、可逆式轧制为主，轧制过程中自动化程度低，产品质量不高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明提供一种钢材的轧制系统，包括依次设置的坯料加热装置、粗轧机组、第一飞剪装置、第一中轧机组、第二飞剪装置、第二中轧机组、第三飞剪装置和可选地精轧机组；

所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组分别设置有型材孔型系统，所述型材孔型系统采用圆钢孔型、角钢孔型和槽钢孔型中至少两种孔型的交叉孔型布置。

本发明对圆钢孔型、角钢孔型、槽钢孔型进行交叉孔型的布置，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，实现在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多的优势；同时可实现采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及采用如上所述的系统轧制钢材的方法，包括以下步骤：

将钢坯依次进行加热处理、粗轧处理、第一飞剪切头处理、第一中轧处理、第二飞剪裁切处理，得到中间坯，部分所述中间坯用于制造圆钢产品；剩余部分所述中间坯依次进行第二中轧处理、第三飞剪切头处理；

可选地，对第三飞剪切头处理后的轧件进行精轧处理；

所述第二中轧处理或者所述精轧处理得到型钢产品。

本发明的方法在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多；生产能力大，成品质量好，能轧制薄壁产品，成材率与自动化程度高，生产成本低。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明对圆钢孔型、角钢孔型、槽钢孔型进行交叉孔型的布置，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，实现在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多的优势；同时可实现采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材。

(2)本发明的轧制方法在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多；生产能力大，成品质量好，能轧制薄壁产品，成材率与自动化程度高，生产成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明钢材的轧制系统；

图2为本发明钢材的轧制方法流程图；

图3为本发明实施例1中轧制装置的孔型设置图；

图4为本发明实施例1至实施例28的圆钢、型钢共用孔型系统图。

附图标记：

1-坯料加热装置、2-废坯剔除装置、3-粗轧机组、4-第一飞剪装置、5-保温罩、6-第一中轧机组、7-第二飞剪装置、8-第二中轧机组、9-第三飞剪装置、10-精轧机组、11-倍尺飞剪装置、12-冷床。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

根据本发明的一个方面，本发明涉及一种钢材的轧制系统，包括依次设置的坯料加热装置、粗轧机组、第一飞剪装置、第一中轧机组、第二飞剪装置、第二中轧机组、第三飞剪装置和可选地精轧机组；

所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组分别设置有型材孔型系统，所述型材孔型系统采用圆钢孔型、角钢孔型和槽钢孔型中至少两种孔型的交叉孔型布置。

本发明对圆钢孔型、角钢孔型、槽钢孔型进行交叉孔型的布置，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，实现在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多的优势。

所述粗轧机组包括6架平立交替布置的粗轧机；所述第一中轧机组包括6架平立交替布置的第一中轧机；所述第二中轧机组包括6架全平辊布置的第二中轧机；所述精轧机组包括4架全平辊布置的精轧机。

6架平立交替布置的粗轧机依次为第一粗轧机、第二粗轧机、第三粗轧机、第四粗轧机、第五粗轧机和第六粗轧机。6架平立交替布置的第一中轧机依次为一号第一中轧机、二号第一中轧机、三号第一中轧机、四号第一中轧机、五号第一中轧机和六号第一中轧机。6架全平辊布置的第二中轧机依次为一号第二中轧机、二号第二中轧机、三号第二中轧机、四号第二中轧机、五号第二中轧机和六号第二中轧机。4架全平辊布置的精轧机依次为第一精轧机、第二精轧机、第三精轧机和第四精轧机。

相比传统技术，本发明采用了较少的轧制设备完成了小规格不锈钢型材的全连续轧制，大大提高产品的成材率和轧线的自动化程度，降低了生产成本。

优选地，所述粗轧机组和所述第一中轧机组的型材孔型系统相配合，用以获得圆钢。

优选地，所述粗轧机组、第一中轧机组和第二中轧机组相配合，或者，所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组的型材孔型系统相配合，用以获得型钢。

优选地，所述粗轧机组的孔型包括箱型、圆、椭圆和蝶形中的至少两种。

所述第一中轧机组的孔型包括圆、椭圆和蝶形中的至少一种。

所述第二中轧机组的孔型包括箱型、圆、椭圆、六角型和蝶形中的至少一种。

所述精轧机组的孔型包括圆、椭圆、六角型和蝶形中的至少一种。

通过在粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组设置上述适宜的孔型，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多。

优选地，所述粗轧机组和所述第一中轧机组之间还设置有保温罩。

本发明在第一中轧机组前的中间辊道处设置保温罩，减少轧件温降，保证轧制温度。

优选地，部分的所述第二中轧机和全部的所述精轧机设置有活套。

活套是用来检测和调节相邻机架间速度关系，从而实现无张力轧制的设备。活套上的调节器通过检测到的活套高度差产生速度修正信号，去调节机架速度以维持活套高度保持在给定值不变，以实现机架速度秒流量平衡，使轧件在轧制过程中形成自由的弧形，保持轧制过程为无张力状态。

优选地，所述坯料加热装置和所述粗轧机组之间还设置有废坯剔除装置。

加热装置的出口辊道处设废坯剔除台架，将加热不合格的钢坯经台架剔除后，经吊车吊至过跨台车，返回原料跨，待处理。

优选地，所述精轧机组之后还设置有倍尺飞剪装置和冷床。

倍尺飞剪装置用于对轧制后得到的型钢进行分段处理。

冷床对轧制后得到的圆钢和型钢进行冷却处理。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及采用如上所述的系统轧制钢材的方法，包括以下步骤：

将钢坯依次进行加热处理、粗轧处理、第一飞剪切头处理、第一中轧处理、第二飞剪裁切处理，得到中间坯，部分所述中间坯用于制造圆钢产品；剩余部分所述中间坯依次进行第二中轧处理、第三飞剪切头处理；

可选地，对第三飞剪切头处理后的轧件进行精轧处理；

所述第二中轧处理或者所述精轧处理得到型钢产品。

本发明的方法在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多；生产能力大，成品质量好，能轧制薄壁产品，成材率与自动化程度高，生产成本低。

优选地，所述钢坯的断面面积为(160～240)mm×(160～240)mm，长度为8500～8600mm。

优选地，所述粗轧处理后得到Φ90～Φ100mm的轧件。

优选地，所述第一中轧处理后得到Φ50mm～Φ90mm的轧件。

优选地，所述粗轧处理后采用脱头轧制。使轧制速度根据轧制钢种的需要进行调节，以满足在速度较低时的轧件咬入速度的要求。

优选地，所述粗轧处理的第一架粗压机的咬入速度不小于0.2m/s。

因为在连轧过程中各机架间速度和轧件断面面积的关系遵循秒流量相等的原则。在轧制不锈钢产品时轧制速度不能也不需要选择很高。不锈钢的断面一般在160×160mm-240×240mm之间，本发明的进口坯料断面面积大，决定了粗轧机的入口速度很低，粗轧的第一架的咬入速度不小于0.2m/m。为解决这些矛盾而将粗轧机组和中轧机组之间进行脱头轧轧，将其距离拉大，使之不形成连轧，这样可使粗轧机组速度根据轧制钢种的需要进行调节，以满足在速度较低时的轧件咬入速度的要求。

优选地，所述加热处理的温度为1150～1250℃。

在一种实施方式中，所述加热处理的温度具体为1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃、1210℃、1220℃、1230℃或1240℃等等，还可以选择上述范围内的其他数值，在此不做限定。

优选地，所述粗轧处理、第一中轧处理采用微张力轧制。

所述第二中轧处理的部分第二中轧机采用微张力轧制，剩余部分采用无张力轧制。

所述精轧处理采用无张力轧制。

本发明全线采用全连续轧制，在第一粗轧机至三号第二中轧机间进行微张力轧制，微张力控制的目的是使中轧机组各机架之间的轧件按微小的张力进行轧制。张力的变化是由轧件的秒流量差引起的，调整轧机的速度就能改变秒流量，达到控制张力的目的；在级联速度逆调时，控制各机架的前张力；在级联速度为顺调时，需要控制各机架的后张力，所以当钢坯咬入下机架后，根据本机架同下游机架之间的堆拉关系调整下机架的速度设定，使本机架与下机架之间力维持在设定值。

在四号第二中轧机～第四精轧机间对轧件进行无张力轧制，即活套控制。活套上的调节器通过检测到的活套高度差产生速度修正信号，去调节机架速度以维持活套高度保持在给定值不变，以实现机架速度秒流量平衡，使轧件在轧制过程中形成自由的弧形，保持轧制过程为无张力状态。

本发明在轧机间采用微张力和活套进行轧制，以保证轧速度的稳定，提高产品精度，保证产品质量。

优选地，在轧制的过程中，轧件的出口速度不超过12m/s。在一种实施方式中，轧件的出口速度具体为0.5m/s、0.8m/s、0.9m/s、1.0m/s、1.3m/s、1.5m/s、1.7m/s、2m/s、2.5m/s、2.7m/s、3m/s、3.5m/s、4m/s、4.5m/s、5m/s、5.5m/s、6m/s、6.5m/s、7m/s、7.5m/s、8m/s、8.5m/s、9m/s、9.5m/s、10m/s、10.5m/s、11m/s、11.5m/s等等，还可以选择上述范围内的其他数值，在此不做限定。

优选地，轧制的时间为55～140s。在一种实施方式中，轧制的时间具体为60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s、130s、135s等等，还可以选择上述范围内的其他数值，在此不做限定。

在一种实施方式中，所述粗轧机组中，第一至第二个粗轧机为Φ750高刚度短应力线轧机，第三至第六个粗轧机为Φ650高刚度短应力线轧机。

在一种实施方式中，所述第一中轧机组中，第一个第一中轧机为Φ650mm轧机，第二至第六个第一中轧机为Φ550mm轧机；

在一种实施方式中，全部的所述第二中轧机均为Φ450mm轧机；

在一种实施方式中，全部的所述精轧机均为Φ350mm轧机。

下面将结合具体的实施例对本发明作进一步的解释说明。

原料使用的原料为无缺陷的合格连铸坯，连铸坯断面：180×180mm，连铸坯长度：8500mm，重量为2.16t，连铸坯质量应符合YB2011-2004的规定，坯料外形、尺寸允许偏差：边长偏差：±5.0mm，扭转<1°/m，全长≤8°，纵向弯曲≤20mm/m，全长弯曲≤100mm。

图1为本发明钢材的轧制系统。图2为本发明钢材的轧制方法流程图。图3为本发明实施例1中轧制装置的孔型设置图。

图4为本发明实施例1至实施例28的圆钢、型钢共用孔型系统图，其中吗，实施例1至实施例28之间依次表示实施例2至实施例27的孔型设置。由图4可以看出，本发明型材孔型系统采用圆钢孔型、角钢孔型、槽钢孔型交叉孔型布置，能够同时满足圆钢、角钢、槽钢产品共用孔型的需求，实现在同一生产线生产出的小型钢产品的尺寸范围广，产品种类多的优势。

实施例1

一种钢材的轧制系统，包括依次设置的坯料加热装置1、粗轧机组3、第一飞剪装置4、第一中轧机组6、第二飞剪装置7、第二中轧机组8、第三飞剪装置9和精轧机组10；

所述粗轧机组3、第一中轧机组6、第二中轧机组8和精轧机组10分别设置有型材孔型系统，所述型材孔型系统采用圆钢孔型和型钢孔型的交叉孔型布置；

所述粗轧机组3包括6架平立交替布置的粗轧机，分别依次为第一粗轧机、第二粗轧机、第三粗轧机第四粗轧机、第五粗轧机和第六粗轧机；所述第一中轧机组6包括6架平立交替布置的第一中轧机，分别依次为一号第一中轧机、二号第一中轧机、三号第一中轧机、四号第一中轧机、五号第一中轧机和六号第一中轧机；所述第二中轧机组8包括6架全平辊布置的第二中轧机，分别依次为一号第二中轧机、二号第二中轧机、三号第二中轧机、四号第二中轧机、五号第二中轧机和六号第二中轧机；所述精轧机组10包括4架全平辊布置的精轧机，分别依次为第一精轧机、第二精轧机、第三精轧机、第四精轧机；

所述粗轧机组3和所述第一中轧机组6之间的中间辊道处设置有保温罩5；

四号第二中轧机至和第四精轧机之间，任意两架轧机之间均设置有活套；

所述坯料加热装置1和所述粗轧机组3之间还设置有废坯剔除装置2；

所述精轧机组10之后还设置有倍尺飞剪装置11和冷床12。

所述粗轧机组3的6架粗轧机的孔型依次设置为平箱、立箱、平椭、圆、椭圆和圆；所述第一中轧机组6的6架第一中轧机的孔型依次设置为椭圆、圆、椭圆、圆、椭圆和圆；所述第二中轧机组8的6架第二中轧机的孔型依次设置为椭圆、圆、平箱、立箱、蝶形孔型和蝶形孔型；所述精轧机组10的4架精轧机的孔型均设置为蝶形孔型。

具体孔型设置见表1所示，第一粗轧机、第二粗轧机、第三粗轧机、第四粗轧机、第五粗轧机和第六粗轧机分别对应表1中的01、02、03、04、05、06。第一中轧机依次为一号第一中轧机、二号第一中轧机、三号第一中轧机、四号第一中轧机、五号第一中轧机和六号第一中轧机分别对应表1中的0.7、08、09、10、11、12。一号第二中轧机、二号第二中轧机、三号第二中轧机、四号第二中轧机、五号第二中轧机和六号第二中轧机分别对应表1中的13、14、15、16、17、18。第一精轧机、第二精轧机、第三精轧机和第四精轧机分别对应表1中的19、20、21、22。

表1 3#角钢的孔型参数

采用实施例1中的系统轧制不锈钢小型材的方法，包括以下步骤：

(a)将钢坯通过钢坯提升机提升至上料台架，通过上料辊道输送至坯料加热装置1完成上料，在坯料加热装置1内加热形成的热钢坯料，其中，所述大断面长尺坯料的断面面积为180mm×180mm，长度为8500mm的坯料；上料台架采用液压步进式冷坯上料台架，使移坯平稳，方便操作；所述坯料加热装置1为加热炉，加热炉为侧进侧出的步进式加热炉；可以根据钢种要求，将冷坯加热到1150～1250℃，出炉辊道处设废坯剔除台架，将加热不合格的钢坯经台架剔除后，经吊车吊至过跨台车，返回原料跨，待处理；

(b)热钢坯料通过出炉辊道出炉，进入粗轧机组3进行粗轧处理，粗轧的第一架的咬入速度不小于0.2m/s，粗轧轧制后形成的轧件通过第一飞剪装置4进行飞剪切头处理；粗轧后采用脱头轧制方式；

(c)送入第一中轧机组6进行第一轧制处理，至此实现12架轧机的无扭转轧制；第一中轧机组6轧制后的轧件再通过第二飞剪装置7进行切头分段后，形成中间坯，部分中间坯用于生产圆钢产品；

(d)剩余部分的中间坯进入第二中轧机组8进行第二轧制处理，轧制后的轧件再通过第三飞剪装置9进行处理，形成型钢中间坯；型钢中间坯经过精轧机组10的精轧处理，轧出型钢成品，至此实现型钢的无扭转切深孔型的全连续轧制；

出口速度为12m/s，轧制时间为138.9s。

产品轧制规格为30×3mm，成品长度为1667mm，小时产量为112t/h。

实施例2

一种钢材的轧制系统，除三号第二中轧机的孔型为平椭，四号第二中轧机的孔型为圆形(孔型规格为Φ32mm)，五号第二中轧机的孔型为平椭，六号第二中轧机的孔型为圆形(孔型规格为Φ27mm)，第一精轧机的孔型为平椭，第二精轧机的孔型为六角型，至第二精轧机即可制备得到六角钢，其他条件同实施例1；

制备方法除轧制时间为70.2s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为20Smm，成品长度为842mm，小时产量为105t/h。

实施例3

一种钢材的轧制系统，除第一精轧机、第二精轧机的孔型规格调整，其他条件同实施例2；

制备方法除出口速度为10.5m/s，轧制时间为66.2s，其他条件同实施例2。

产品轧制规格为22Smm，成品长度为696mm，小时产量为111t/h。

实施例4

一种钢材的轧制系统，除四号第二中轧机的孔型为六角型，五号第二中轧机的孔型为平椭，六号第二中轧机的孔型为六角型，至此即可得到所需的型钢，其他条件同实施例2。

制备方法除出口速度为8.2m/s，轧制时间为65.7s，其他条件同实施例2。

产品轧制规格为25Smm，成品长度为539mm，小时产量为111t/h。

实施例5

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的方法，除第从二号第二中轧机压制后的钢坯依次进入五号第二中轧机、六号第二中轧机进行轧制，五号第二中轧机的孔型为平椭，六号第二中轧机的孔型为六角型；出口速度为5m/s，轧制时间为65.8s，其他条件同实施例2。

产品轧制规格为32Smm，成品长度为329mm，小时产量为105t/h。

实施例6

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除调整六号第一中轧机的孔型规格为Φ5mm，第一中轧机组6的轧件出来后直接进入第二中轧机组8的三号第二中轧机，并依次进行轧制；出口速度为12m/s，轧制时间为78.7s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为40×4mm，成品长度为945mm，小时产量为91t/h。

实施例7

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第一中轧机组6的轧件出来后直接进入五号第二中轧机进行轧制，后再进入六号第二中轧机进行轧制，五号第二中轧机的孔型为平椭，六号第二中轧机的孔型为六角型，至此即可得到所需型钢；出口速度为3.9m/s，除轧制时间为66.6s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为36Smm，成品长度为260mm，小时产量为110t/h。

实施例8

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，五号第二中轧机进行轧制的孔型规格与实施例7不同，出口速度为3.2m/s，轧制时间为66.7s，其他条件同实施例7。

产品轧制规格为40Smm，成品长度为214mm，小时产量为110t/h。

实施例9

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，调整五号第一中轧机的孔尺寸Φ60mm，至此即可获得圆钢，出口速度为1.6m/s，轧制时间为63.2s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为Φ60mm，成品长度为101mm，小时产量为112t/h。

实施例10

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，调整五号第一中轧机的孔尺寸Φ65mm，出口速度为1.4m/s，轧制时间为61.6s，其他条件同实施例9。

产品轧制规格为Φ65mm，成品长度为86mm，小时产量为114t/h。

实施例11

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，按照实施1的系统设置，至第一中轧机组6的2号第一中轧机即可获得Φ80mm的圆钢，出口速度为0.9m/s，轧制时间为63.5s，其他条件同实施例9。

产品轧制规格为Φ80mm，成品长度为57mm，小时产量为111t/h。

实施例12

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第六粗轧机的规格为Φ80mm，三号第一中轧机的孔型为平箱，四号第一中轧机的孔型为立箱，五号第一中轧机的孔型为蝶形，六号第一中轧机不设置，第二中轧机组8的6个均为蝶形孔型，至此即可得到所需型钢，出口速度为9m/s，轧制时间为83.1s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为50×4mm，成品长度为748mm，小时产量为89t/h。

实施例13

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，系统同实施例12，调整三号第一中轧机之后的孔型尺寸，出口速度为6.4m/s，轧制时间为65.9s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为63×6mm，成品长度为422mm，小时产量为111t/h。

实施例14

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，第一中轧机组6的2号第一中轧机的孔型设置为Φ85mm规格，至2号第一中轧机即可获得所需规格圆钢，出口速度为0.8m/s，轧制时间为63.2s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为Φ85mm，成品长度为51mm，小时产量为112t/h。

实施例15

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，第六粗轧机的孔型尺寸为Φ108mm，一号第一中轧机的孔型为平椭，二号第一中轧机的孔型为圆形，尺寸为Φ90mm，至二号第一中轧机即可获得所需规格的圆钢，出口速度为0.7m/s，轧制时间为64s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为Φ90mm，成品长度为45mm，小时产量为110t/h。

实施例16

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除一号第一中轧机的孔型为平箱，二号第一中轧机的孔型为椭圆，三号第一中轧机的孔型为蝶形，四号第一中轧机的孔型为椭圆，五号第一中轧机的孔型为蝶形，六号第一中轧机不设置孔型，第二中轧机组8的6个第二中轧机均为蝶形，精轧机组10仅采用一个第一精轧机(其他精轧机不设置)，至此即可得到所需的型钢，出口速度为6.6m/s，轧制时间为63.8s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为50×37mm，成品长度为421mm，小时产量为111t/h。

实施例17

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除四号第一中轧机不设置孔型，其他孔型设置同实施例16，并对蝶形孔型进行尺寸的调整以得到所需尺寸的型钢，出口速度为5.3m/s，轧制时间为64.4s，其他条件同实施例16。

产品轧制规格为65×40mm，成品长度为341mm，小时产量为110t/h。

实施例18

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除二号第一中轧机的孔型为六角型，三号第一中轧机的孔型为蝶形，四号第一中轧机不设置孔型，五号第二中轧机、六号第二中轧机不设置孔型，其他装置设置同实施例16，对蝶形孔型的尺寸进行调整，以获得所需尺寸的型钢，出口速度为5.4m/s，轧制时间为66.2s，其他条件同实施例16。

产品轧制规格为70×6mm，成品长度为357mm，小时产量为111t/h。

实施例19

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，系统同实施例18，仅是调整三号第一中轧机之后的轧制机的孔型规格，以获得所需规格的型钢，出口速度为4m/s，轧制时间为67.1s，其他条件同实施例18。

产品轧制规格为80×7mm，成品长度为268mm，小时产量为109t/h。

实施例20

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第四粗轧机的孔型规格为Φ133mm，第五粗轧机为平箱，第六粗轧机为立箱，一号第一中轧机孔型设置为大蝶形孔型，二号第一中轧机不设置孔型，三号第一中轧机的孔型为蝶形孔型，四号第一中轧机不设置孔型，五号第一中轧机的孔型为蝶形孔型，六号第一中轧机不设置孔型，第二中轧机的六个第二中轧机的孔型均为蝶形孔型，至此即可蝴蝶所需规格的型钢，出口速度为4.5m/s，轧制时间为63.2s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为80×43mm，成品长度为285mm，小时产量为112t/h。

实施例21

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除调整一号第一中轧机及其之后的轧制机孔型的尺寸，以获得所需规格的型钢，出口速度为3.6m/s，轧制时间为63.5s，其他条件同实施例22。

产品轧制规格为100×48mm，成品长度为229mm，小时产量为111t/h。

实施例22

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第四粗轧机的孔型规格为Φ133mm，第五粗轧机为平椭，第六粗轧机为圆形(孔型规格为Φ113mm)，一号第一中轧机孔型设置为平椭，二号第一中轧机的孔型为圆形(孔型规格为Φ95mm)，三号第一中轧机的孔型为平椭，四号第一中轧机的孔型为圆形(孔型规格为Φ75mm)，至此即可得到所需规格的圆钢，出口速度为1m/s，轧制时间为65s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为Φ75mm，成品长度为65mm，小时产量为109t/h。

实施例23

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第四粗轧机的孔型为立箱，第五粗轧机的孔型为椭圆，第六粗轧机不设置孔型，一号第一中轧机为蝶形，二号第一中轧机不设置孔型，三号第一中轧机为蝶形，四号第一中轧机不设置孔型，五号第一中轧机的孔型为蝶形，六号第一中轧机不合适孔型，第二中轧机组8的一号第二中轧机至五号第二中轧机均设置蝶形孔型，至此即可获得所需规格的型钢，出口速度为2.8m/s，轧制时间为66.9s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为90×9mm，成品长度为187mm，小时产量为110t/h。

实施例24

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第四粗轧机及其之后的轧制装置的孔型规格设置不同，以获得所需尺寸的型钢，轧制时间为66.6s，其他条件同实施例23。

产品轧制规格为100×8mm，成品长度为187mm，小时产量为110t/h。

实施例25

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第五粗轧机的孔型为平箱，一号第一中轧机的孔型为大蝶形孔型，六号第二中轧机设置蝶形孔型，其他轧制机的孔型设置同实施例23，出口速度为1.6m/s，轧制时间为64.1s，其他条件同实施例23。

产品轧制规格为126×53mm，成品长度为101mm，小时产量为116t/h。

实施例26

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除改变第二粗压机的孔型规格，第三粗轧机的孔型设置为类椭圆孔型，第四粗轧机不设置孔型，第五粗轧机设置蝶形孔型，第六粗轧机不设置孔型，一号第一中轧机设置蝶形孔型，二号第一中轧机不设置孔型，三号第一中轧机设置蝶形孔型，四号第一中轧机不设置孔型，五号第一中轧机设置蝶形孔型，六号第一中轧机不设置孔型，第二中轧机组8的一号第二中轧机至四号中轧机均设置为蝶形孔型，至此即可得到所需孔型的型钢，出口速度为1.6m/s，轧制时间为63s，其他条件同实施例1。

产品轧制规格为125×12mm，成品长度为101mm，小时产量为116t/h。

实施例27

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除改变第二粗压机的孔型规格，第三粗轧机的孔型设置为平箱，第四粗轧机的孔型设置大蝶形孔型，五号第二中轧机和六号第二中轧机设置蝶形孔型，其他装置及孔型设置同实施例26，蝶形孔型的孔型规格有所不同，至六号第二中轧机即可获得所需规格的型钢，出口速度为2.2m/s，轧制时间为62.2s，其他条件同实施例26。

产品轧制规格为140×60mm，成品长度为137mm，小时产量为110t/h。

实施例28

一种采用大断面长尺坯轧制不锈钢小型材的制备方法，除第三粗轧机的孔型设置为大蝶形孔型，其他蝶形孔型的形状及规格不同于实施例27，其他装置相同，出口速度为2.1m/s，轧制时间为63.2s，其他条件同实施例27。

产品轧制规格为160×63mm，成品长度为133mm，小时产量为112t/h。

实验例

本发明以规模为年产30万t的不锈钢棒材及型钢为例。

产品规格：

圆钢；

3#～12.5#角钢；

5#～16#槽钢；

20～40mm六角钢；

主要钢种：300系不锈钢，代表钢号：304、316、321；

200系不锈钢，代表钢号：201、204；

产品大纲见表2。

表2产品大纲

本发明的生产车间年产圆钢及型钢共30万t，年需连铸坯及轧制坯31.25万t，综合成材率为96％，烧损为2％，切头及轧废为2％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钢材的轧制系统，其特征在于，包括依次设置的坯料加热装置、粗轧机组、第一飞剪装置、第一中轧机组、第二飞剪装置、第二中轧机组、第三飞剪装置和可选地精轧机组；

所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组分别设置有型材孔型系统，所述型材孔型系统采用圆钢孔型、角钢孔型和槽钢孔型中至少两种孔型的交叉孔型布置。

2.根据权利要求1所述的钢材的轧制系统，其特征在于，所述粗轧机组包括6架平立交替布置的粗轧机；所述第一中轧机组包括6架平立交替布置的第一中轧机；所述第二中轧机组包括6架全平辊布置的第二中轧机；所述精轧机组包括4架全平辊布置的精轧机；

优选地，所述粗轧机组和所述第一中轧机组的型材孔型系统相配合，用以获得圆钢；

优选地，所述粗轧机组、第一中轧机组和第二中轧机组相配合，或者，所述粗轧机组、第一中轧机组、第二中轧机组和精轧机组的型材孔型系统相配合，用以获得型钢。

3.根据权利要求1或2所述的钢材的轧制系统，其特征在于，所述粗轧机组的孔型包括箱型、圆、椭圆和蝶形中的至少两种；

所述第一中轧机组的孔型包括圆、椭圆和蝶形中的至少一种；

所述第二中轧机组的孔型包括箱型、圆、椭圆、六角型和蝶形中的至少一种；

所述精轧机组的孔型包括圆、椭圆、六角型和蝶形中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的钢材的轧制系统，其特征在于，所述粗轧机组和所述第一中轧机组之间还设置有保温罩；

优选地，部分的所述第二中轧机和全部的所述精轧机设置有活套；

优选地，所述坯料加热装置和所述粗轧机组之间还设置有废坯剔除装置；

优选地，所述精轧机组之后还设置有倍尺飞剪装置和冷床。

5.采用权利要求1～4中任一项所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将钢坯依次进行加热处理、粗轧处理、第一飞剪切头处理、第一中轧处理、第二飞剪裁切处理，得到中间坯，部分所述中间坯用于制造圆钢产品；剩余部分所述中间坯依次进行第二中轧处理、第三飞剪切头处理；

可选地，对第三飞剪切头处理后的轧件进行精轧处理；

所述第二中轧处理或者所述精轧处理得到型钢产品。

6.根据权利要求5所述的采用所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，所述钢坯的断面面积为(160～240)mm×(160～240)mm，长度为8500～8600mm；

优选地，所述粗轧处理后得到Φ90～Φ100mm的轧件；

优选地，所述第一中轧处理后得到Φ50mm～Φ90mm的轧件。

7.根据权利要求5所述的采用所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，所述粗轧处理后采用脱头轧制；

优选地，所述粗轧处理的第一架粗压机的咬入速度不小于0.2m/s。

8.根据权利要求5所述的采用所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，所述加热处理的温度为1150～1250℃。

9.根据权利要求5所述的采用所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，所述粗轧处理、第一中轧处理采用微张力轧制；

所述第二中轧处理的部分第二中轧机采用微张力轧制，剩余部分采用无张力轧制；

所述精轧处理采用无张力轧制。

10.根据权利要求5所述的采用所述的系统轧制钢材的方法，其特征在于，在轧制的过程中，轧件的出口速度不超过12m/s；

优选地，轧制的时间为55～140s。

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