CN115069766A - 一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统 - Google Patents

一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，优化了K5立箱孔、K4预切分孔型、K3切分孔型、K2成品前孔型、K1成品孔型的结构及其尺寸参数；预切分孔型中，设置为正常料型高度，料型调整范围为23‑24.5mm，切分圆弧处设计为圆弧相切模式，将60°‑70°角度消除，使料型在孔型中圆滑过渡，消除应力，降低了预切分架次电流，预切分圆弧尺寸根据料型设计，孔型中的辊缝高度为10.5‑11.6mm，保证到切分架次的料型稳定，外切角设计为27.4°‑28°，保证轧件边槽料型充满；切分孔型根据料型设计，基圆按料型尺寸设计，料型控制在21‑22mm，四个孔型一致，利用切线将两圆相切，保证料型切分均匀。

Description

一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统
技术领域
本发明涉及热轧带肋钢筋生产技术领域，尤其是涉及一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统。
背景技术
切分轧制是指在型钢轧机上利用特殊轧辊孔型和导卫装置将一根轧件沿纵向切成两根（或多根）轧件，进而轧出两根（或多根）成品轧材的轧制工艺；包括孔型切分轧制法和工具切分轧制法。目前，无论是双线切分还是多线切分，广泛采用的都是带切分轮的导卫切分法，即利用带有切分孔型系统的轧槽，首先将轧件加工成由薄而窄的连接带相连的几个并联轧件，然后再利用安装在该架次轧机出口的带切分轮的专用切分导卫将切分带撕开，从而获得几个面积相同的相互独立的轧件，最后经后续道次轧制成成品。
目前，已经有Φ12mm热轧带肋钢筋(螺纹钢)的四切分轧制、Φ16mm螺纹钢的四切分轧制、Φ18mm螺纹钢的三切分轧制等等。通常情况下，螺纹钢的外径越大，切分轧制的工艺越复杂，生产控制越困难；且切分数量越多，切分轧制的工艺越复杂，生产控制越困难。
目前，采用四切分轧制生产Φ18mm螺纹钢，存在以下问题：
1) Φ18mm规格进入预精轧机的轧件料型不稳定，线差控制不稳，每支钢材负差不同，波动较大，控制难度大，且容易造成负差超标，线差差距2米左右；
2) 预切分孔型都有60°-70°的切角，在进入切分孔型时尖尖相压，空隙大，易造成抖动堆钢；
3) 因预切分孔型有60°-70°切角，轧件在孔型中变形，有应力存在，导致预切分轧机的电流高，达到了1450A，超出额定电流。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其中K5为立箱孔，K4为预切分孔型，K3为切分孔型，K2为成品前孔型，K1为成品孔型，K4预切分孔型的结构及其参数为：
左右两个孔型均包括切向直线段与圆弧线段，中间两个孔型仅包括圆弧线段，相邻两个孔型的相邻的两个圆弧线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为4-4.5mm，孔型中的辊缝高度均为10.5-11.6mm，孔底高度均为23-24.5mm；
四个孔型的圆弧线段的半径均为10.5-11mm，切向圆弧的半径均为2.5-3.2mm，中间两孔型的水平宽度均为23-25mm；
左右两个孔型的外切角均为27.4°-28°。
优选的，K3切分孔型的结构及其参数为：
四个孔型中的每一个孔型均包括两个切向直线段与一个圆弧线段，圆弧线段位于两个切向直线段之间，相邻两个孔型的相邻的两个切向直线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为1.4-1.6mm，孔型中的辊缝高度均为1.4-1.6mm，孔底高度均为21-22mm；
圆弧线段的半径均为10-11mm，切向圆弧的半径均为1.1mm，中间两孔型的水平宽度均为23-24mm；
中间两个孔型的切向直线段与竖直线之间的夹角均为22°-24°；
左右两个孔型的外切角均为30°-32°，左右两个孔型的内切角均为22°-24°。
优选的，K5立箱孔的结构及其参数为：
辊缝宽度为8mm，宽孔高度为31.5-32.7mm，窄孔高度为25.3-26.5mm，孔底宽度为79-82mm。
优选的，K2成品前孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为3-4mm，孔底高度为14-15mm，圆弧线段的半径为23.2-24.5mm，圆弧线段的水平宽度为30-32mm。
优选的，K1成品孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为2mm，孔底高度为17.1mm，圆弧线段的半径为8.55mm，圆弧线段的水平宽度为16.98mm。
优选的，K1轧辊与K2轧辊均为碳化钨复合辊。
优选的，K7为中轧末道次的平轧辊，K6为平轧辊。
本申请取得了如下的有益的技术效果：
1) 轧机孔型采用“椭圆─圆”延伸孔型系统，中轧最后一架次为平轧辊，出料为扁，通过两架平轧辊，轧制出所想得到的料型宽展，使得箱型孔收料时能够有效地将料型分配给预切架次。
2) 设计预切和切分架次的四切分孔型系统，使得四个孔型根据来料的情况能够得到均匀分配，从而有效地使四线的料型波动小，能够有效地控制负差和线差。
3) 合理根据总道次分配料型，使各架次的延伸均满足正常控制要求，保证各架次轧机的负荷稳定，不会因某个架次的料型原因导致轧机电流高的问题。
4) 设计Φ18规格的预切分孔型，孔型高度设置为正常料型高度，料型调整范围为23-24.5mm。
5) 预切分孔型的切分圆弧处设计为圆弧相切模式，最外圆尺寸由三角函数公式计算得出，将60-70°角度消除，使料型在孔型中圆滑过渡，消除应力，降低预切分架次电流。
6) 预切分圆弧尺寸根据料型设计，孔型中的辊缝高度为10.5-11.6mm，保证到切分架次的料型稳定。
7) 预切分孔型的外切角设计为27.4°-28°，保证轧件边槽料型充满。
8) 切分孔型根据料型设计，基圆按料型尺寸设计，料型控制在21-22mm，四个孔型一致，设计完毕切分尖尺寸后，利用切线将两圆相切，保证料型切分均匀。
9) K1、K2架次使用碳化钨复合辊，能够通过更高的过钢量，稳定轧槽磨损、稳定线差调整、稳定负差控制，满足轧制需求，有效结合提高小时过钢量。
附图说明
图1为本申请提供的K5立箱孔的结构、尺寸与角度图；
图2为本申请提供的K4预切分孔型的结构、尺寸与角度图；
图3为本申请提供的K3切分孔型的结构、尺寸与角度图；
图4为本申请提供的K2成品前孔型的结构、尺寸与角度图；
图5为本申请提供的K1成品孔型的结构、尺寸与角度图；
图6为本申请的实施例1提供的K5立箱孔的结构、尺寸与角度图；
图7为本申请的实施例1提供的K4预切分孔型的结构、尺寸与角度图；
图8为本申请的实施例1提供的K3切分孔型的结构、尺寸与角度图；
图9为本申请的实施例1提供的K2成品前孔型的结构、尺寸与角度图；
图10为本申请的实施例1提供的K1成品孔型的结构、尺寸与角度图；
图1-10中的尺寸单位均为mm。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其中K5为立箱孔，K4为预切分孔型，K3为切分孔型，K2为成品前孔型，K1为成品孔型，K4预切分孔型的结构及其参数为：
左右两个孔型均包括切向直线段与圆弧线段，中间两个孔型仅包括圆弧线段，相邻两个孔型的相邻的两个圆弧线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为4-4.5mm，孔型中的辊缝高度均为10.5-11.6mm，孔底高度均为23-24.5mm；
四个孔型的圆弧线段的半径均为10.5-11mm，切向圆弧的半径均为2.5-3.2mm，中间两孔型的水平宽度均为23-25mm；
左右两个孔型的外切角均为27.4°-28°。
在本申请的一个实施例中，K3切分孔型的结构及其参数为：
四个孔型中的每一个孔型均包括两个切向直线段与一个圆弧线段，圆弧线段位于两个切向直线段之间，相邻两个孔型的相邻的两个切向直线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为1.4-1.6mm，孔型中的辊缝高度均为1.4-1.6mm，孔底高度均为21-22mm；
圆弧线段的半径均为10-11mm，切向圆弧的半径均为1.1mm，中间两孔型的水平宽度均为23-24mm；
中间两个孔型的切向直线段与竖直线之间的夹角均为22°-24°；
左右两个孔型的外切角均为30°-32°，左右两个孔型的内切角均为22°-24°。
在本申请的一个实施例中，K5立箱孔的结构及其参数为：
辊缝宽度为8mm，宽孔高度为31.5-32.7mm，窄孔高度为25.3-26.5mm，孔底宽度为79-82mm。
在本申请的一个实施例中，K2成品前孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为3-4mm，孔底高度为14-15mm，圆弧线段的半径为23.2-24.5mm，圆弧线段的水平宽度为30-32mm。
在本申请的一个实施例中，K1成品孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为2mm，孔底高度为17.1mm，圆弧线段的半径为8.55mm，圆弧线段的水平宽度为16.98mm。
在本申请的一个实施例中，K1轧辊与K2轧辊均为碳化钨复合辊。
在本申请的一个实施例中，K7为中轧末道次的平轧辊，K6为平轧辊。
本申请中，Φ18mm螺纹钢的四切分轧制的轧线共使用15架轧机，即粗轧6架、中轧3架、预精轧3架、精轧3架；粗中轧前9架均为平立交替状态，预精轧除16架外其余全部为水平状态，精轧全部为水平状态；粗轧、中轧为箱-箱-椭-圆孔型系统，到中轧末架（9号）为平轧辊；预精轧区为平-立箱-预切分孔型系统；精轧区为切分-椭圆-圆；K7即第9#轧机为平轧辊(中轧末道次)，K6即第15#轧机为平轧辊，K5即第16#轧机为立箱孔，K4即第17#轧机为预切分孔型，K3即第19#轧机为切分孔型，K2即第20#轧机为成品前孔型，K1即第21#轧机为成品孔型。
本申请中，负公差轧制就是使终轧成品厚度比目标厚度偏小，但终轧成品厚度在成品负公差范围。负公差轧制有利于提高成材率，降低轧制成本，而且对设备没有提出附加要求。负差轧制是钢铁轧制工艺的一种，是轧制出来的材料的尺寸比名义尺寸小，但在名义尺寸公差范围内，是合格品，负差轧制在工艺上要求很严格，一旦尺寸超差，废品率很高的，但控制好工艺，可以提高出产率，提高经济效益。
本申请改进孔型系统能够解决技术问题的工作原理：预切分孔型采用等分圆弧相切设计原理，是将预切的圆弧半径与切分带处的圆弧采用相切的方式连接，使在切分带处没有直线连接，在轧制过程中，轧件在孔型中圆滑的充满，不会因轧辊的孔型问题出现应力相抵的问题，使轧制力减小，又能够促使料型稳定，解决了预切分的超额定电流的问题。
本申请对轧线各架次原孔型的料型充满情况进行摸底；针对性对非充满、过充满架次的孔型进行料型调整；设计切分、预切架次孔型，原则对各截面积的波动小，料型分配均匀；碳化钨复合辊投入使用，保证使用效果良好、轧辊轧槽得到充分的冷却；调整测径仪范围，得到更高的测量值，保证中轧料型实时监控。
国标规定中Φ18规格螺纹钢的公称内径为17.3mm，允许偏差±0.4mm；横肋高1.6mm，允许偏差±0.5mm。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其中K7为中轧末道次孔型的平轧辊，K6为平轧辊，K5为立箱孔，K4为预切分孔型，K3为切分孔型，K2为成品前孔型，K1为成品孔型；
K5立箱孔的关键的尺寸与角度如图6所示：
K4预切分孔型的关键的尺寸与角度如图7所示：
K3切分孔型的关键的尺寸与角度如图8所示：
K2成品前孔型的关键的尺寸与角度如图9所示：
K1成品孔型的关键的尺寸与角度如图10所示：
K1轧辊与K2轧辊均为碳化钨复合辊。
本申请中，孔型设计就是如实施例1这个思路，宽展不能等于四个孔的和，要小于是正确的。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其中K5为立箱孔，K4为预切分孔型，K3为切分孔型，K2为成品前孔型，K1为成品孔型，其特征在于，K4预切分孔型的结构及其参数为：
左右两个孔型均包括切向直线段与圆弧线段，中间两个孔型仅包括圆弧线段，相邻两个孔型的相邻的两个圆弧线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为4-4.5mm，孔型中的辊缝高度均为10.5-11.6mm，孔底高度均为23-24.5mm；
四个孔型的圆弧线段的半径均为10.5-11mm，切向圆弧的半径均为2.5-3.2mm，中间两孔型的水平宽度均为23-25mm；
左右两个孔型的外切角均为27.4°-28°。
2.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K3切分孔型的结构及其参数为：
四个孔型中的每一个孔型均包括两个切向直线段与一个圆弧线段，圆弧线段位于两个切向直线段之间，相邻两个孔型的相邻的两个切向直线段之间通过切向圆弧连接；
孔型外的辊缝高度为1.4-1.6mm，孔型中的辊缝高度均为1.4-1.6mm，孔底高度均为21-22mm；
圆弧线段的半径均为10-11mm，切向圆弧的半径均为1.1mm，中间两孔型的水平宽度均为23-24mm；
中间两个孔型的切向直线段与竖直线之间的夹角均为22°-24°；
左右两个孔型的外切角均为30°-32°，左右两个孔型的内切角均为22°-24°。
3.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K5立箱孔的结构及其参数为：
辊缝宽度为8mm，宽孔高度为31.5-32.7mm，窄孔高度为25.3-26.5mm，孔底宽度为79-82mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K2成品前孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为3-4mm，孔底高度为14-15mm，圆弧线段的半径为23.2-24.5mm，圆弧线段的水平宽度为30-32mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K1成品孔型的结构及其参数为：
辊缝高度为2mm，孔底高度为17.1mm，圆弧线段的半径为8.55mm，圆弧线段的水平宽度为16.98mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K1轧辊与K2轧辊均为碳化钨复合辊。
7.根据权利要求1所述的一种用于四切分轧制生产Φ18mm热轧带肋钢筋的孔型系统，其特征在于，K7为中轧末道次的平轧辊，K6为平轧辊。
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