CN116460131A - 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法 - Google Patents

一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116460131A
CN116460131A CN202310464007.8A CN202310464007A CN116460131A CN 116460131 A CN116460131 A CN 116460131A CN 202310464007 A CN202310464007 A CN 202310464007A CN 116460131 A CN116460131 A CN 116460131A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rolling
shaped steel
web plate
temperature
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310464007.8A
Other languages
English (en)
Inventor
彭艳
王旭
徐龙飞
刘施瑀
倪志浩
权士召
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanshan University
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CN202310464007.8A priority Critical patent/CN116460131A/zh
Publication of CN116460131A publication Critical patent/CN116460131A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088—H- or I-sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/006—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B2045/0221—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for structural sections, e.g. H-beams
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，将传统七道次“X‑H”万能轧机机组可逆连轧过程，改为前两道次UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五道次万能轧机机组可逆连轧差温轧制，并用气雾冷却装置在轧前使H型钢腹板、翼缘内外侧及腰腿连接处形成温度梯度，轧中维持差温轧制所需温度梯度，轧后对H型钢超快冷，并在气雾冷却装置前设置热成像仪等装置，实时监测超大型H型钢温度及尺寸偏差，动态调控立辊交叉角及轧制规程。本方法能够降低因温度不均匀而产生的残余应力，改善翼缘部位的渗透性，细化腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。

Description

一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法
技术领域
本发明涉及金属压力加工技术领域，尤其涉及一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法。
背景技术
H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名。并且和普通热轧工字钢相比，使用H型钢制作的钢结构工程具有一系列的优点，比如抗弯能力强、重量轻，施工快速、抗震性能好和节约成本和降耗等。因此在高层建筑、工业厂房、起重机械、石油化工、海洋工程、桥梁闸坝等行业得到广泛的应用，所以H型钢是我国提倡发展的型材品种之一。
近年来，类似购物中心、跨海桥梁、钻井平台等高层建筑和大型设施，更倾向于使用大高度、大跨度及大尺寸的钢结构件，对大尺寸H型钢需求迫切。热轧超大型H型钢由于没有热影响区对力学性能的不利影响，在钢结构加工领域逐渐受到青睐，有逐步替代焊接H型钢的趋势。较普通热轧H型钢而言，热轧超大型H型钢的翼缘、腹板厚度较大且外部尺寸较大。
但是由于超大型H型钢断面复杂，压缩比、变形量小，导致轧制过程中超大型H型钢温度分布不均匀，翼缘沿厚度方向中心变形不足，再结晶不充分，晶粒粗大导致中心机械性能差，各断面组织分布不均匀，其中腰腿连接部位的晶粒尺寸最大，翼缘居中，腹板最小；组织分布的不均匀，使得超大型H型钢断面力学性能及耐腐蚀性能分布不均匀，其中晶粒尺寸大的部位力学性能和耐腐蚀性能低，晶粒尺寸小的地方力学性能和耐腐蚀性能高，且超大型H型钢Z向性能不稳定、断面收缩率低，终轧温度高，导致轧件材料晶粒粗大、力学性能低。
由于超大型H型钢变形不均匀以及轧制过程中温度分布不均匀，导致存在较大的残余应力，而残余应力过大易导致严重的质量问题，如空冷时腹板翼缘冷却速度不同，导致腹板冷却浪的产生；切割时腹板与翼缘的交界处火焰切割的根部出现裂纹；超大型H型钢经轧后超快速冷却易出现因冷却不均匀而引发的形变，形成“内并外扩”现象，给矫直工序带来困难等。
综上所述，超大型H型钢温度场及翼缘渗透性控制是提高超大型H型钢性能，减少废品及质量事故，提高成材率的关键影响因素。超大型H型钢轧后断面温差大，翼缘沿厚度方向变形不均匀，如果单纯通过轧前差温轧制、轧后超快速冷却，很难达到理想的效果。针对三机架可逆连轧机组，超大型H型钢轧制过程中轧件差温轧制的温度梯度仅靠轧前及轧后冷却很难维持，且差温轧制对翼缘变形均匀性影响有限，单纯依靠差温轧制很难使翼缘变形均匀，且为保证超大型H型钢头尾冷却均匀，需要超大型H型钢轧制过程中进行甩尾，改变原有的超大型H型钢轧制节奏，会严重影响生产效率。
发明内容
针对超大型H型钢轧制过程中温度分布不均匀，翼缘沿厚度方向中心变形不足的问题，本发明的目的在于提供一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，将传统七道次“X-H”万能轧机机组可逆连轧改为其中前两道次UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五道次万能轧机机组可逆连轧差温轧制，并用气雾冷却装置在轧前使超大型H型钢腹板、翼缘内外侧及腰腿连接处形成温度梯度，轧中机架间气雾冷却装置维持差温轧制所需温度梯度，轧后对超大型H型钢超快冷，可提高强度、塑性和韧性，有效降低微合金元素的用量，提高超大型H型钢机械性能，改善其组织状态。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，用于七道次“X-H”万能轧机机组可逆连轧过程中，其中前两个道次分别为UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五个道次为万能轧机机组可逆连轧差温轧制；具体包括以下步骤：
S1、确定超大型H型钢来料规格、工艺，调整立辊交叉角、气雾冷却装置喷流量及轧制规程；
S2、当交叉差温轧制两道次后，根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节立辊交叉角、轧制规程及气雾冷却装置喷流量；
S3、当经过前两道次交叉差温轧制后，调整立辊交叉角为0°，并在后五道次万能轧机机组可逆连轧中根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节轧制规程及气雾冷却装置喷流量维持差温轧制所需温度。
进一步的，第一道次UR立辊交叉角为0.10～0.13°，UF立辊交叉角为0.11～0.13°；第二道次UR立辊交叉角为0.11～0.14°，UF立辊交叉角为0.12～0.14°。
进一步的，第一道次轧制的腹板总压下率为18～23％，翼缘总压下率为26～31％；在经过第一道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第二道次轧制的腹板总压下率为20～25％，翼缘总压下率为25～30％；在经过第二道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第三道次轧制的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为20～25％；第四道次轧制的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为17～23％；第五道次轧制的腹板总压下率为6～11％，翼缘总压下率为8～13％；第六道次轧制的腹板总压下率为3～9％，翼缘总压下率为6～11％；第七道次轧制的腹板总压下率为0～5％，翼缘总压下率为2～5％。
进一步的，在第一道次轧件进入轧机前，通过在轧机机架上安装气雾冷却装置，对超大型H型钢的翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为100～110℃，腹板与腰腿连接部位温差为110～120℃；在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为100～110℃；在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为85～95℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为80～90℃，腹板与腰腿连接部位温差为90～100℃；在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为75～85℃，腹板与腰腿连接部位温差为85～95℃；在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为70～80℃，腹板与腰腿连接部位温差为80～90℃。
进一步的，所述气雾冷却装置前设置热成像仪；首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；其次在H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；最后在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，实时监测超大型H型钢温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中所需温度梯度。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明将传统七道次“X-H”万能轧机机组可逆连轧改为其中前两道次UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五道次万能轧机机组可逆连轧差温轧制，相对于普通七道次可逆轧制超大型H型钢，利用交叉差温协同轧制的方式可降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，改善翼缘部位的渗透性，细化腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
2、本发明利用交叉差温协同轧制工艺所生产的超大型H型钢，完全满足国家《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T11263-2017标准的要求，并且减少了腹板冷却波浪和腹板开裂现象，保证超大型H型钢轧制过程温度及组织分布均匀，翼缘沿厚度方向中心变形均匀，进而提高轧后超大型H型钢生产效率，提高超大型H型钢产品的竞争力。
附图说明
图1为本发明的总体流程示意图；
图2为本发明交叉轧制示意图；
图3为采用本发明前后超大型H型钢UF4道次的断面温度场云图；
图4为采用本发明前后超大型H型钢UF4道次的断面应力场示意图；
图5为采用本发明前后超大型H型钢UF4道次的断面应变示意图。
其中，附图标记：1-UR水平辊；2-轧边机轧辊；3-UF水平辊；4-UR立辊；5-UF立辊；6-轧件；θ1-UR立辊交叉角；θ2-UF立辊交叉角。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
本发明所提出的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，用于七道次“X-H”万能轧机机组可逆连轧过程中，其中前两个道次分别为UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五个道次为万能轧机机组可逆连轧差温轧制；具体包括以下步骤：
S1、通过热成像仪等装置，确定超大型H型钢来料规格、工艺，调整立辊交叉角、气雾冷却装置喷流量及轧制规程。
S2、当交叉差温轧制两道次后，根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节立辊交叉角、轧制规程及气雾冷却装置喷流量；
其中，第一道次交叉差温协同轧制UR立辊交叉角为0.10～0.13°，UF立辊交叉角为0.11～0.13°；第一道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为18～23％，翼缘总压下率为26～31％；第一道次，轧件进入万能轧机前，通过安装在超大型H型钢轧机机架的气雾冷却装置，喷嘴对超大型H型钢翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为100～110℃，腹板与腰腿连接部位温差为110～120℃；第二道次交叉差温协同轧制UR立辊交叉角为0.11～0.14°，UF立辊交叉角为0.12～0.14°；在经过第一道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第二道次轧制的腹板总压下率为20～25％，翼缘总压下率为25～30％；在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为100～110℃；
在气雾冷却装置前设置热成像仪：首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；其次在H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；最后在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，实时监测超大型H型钢温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中所需温度梯度。
S3、当经过前两道次交叉差温轧制后，调整立辊交叉角为0°，并在后五道次万能轧机机组可逆连轧中根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节轧制规程及气雾冷却装置喷流量维持差温轧制所需温度；
其中，在经过第二道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第三道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为20～25％；在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；第四道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为17～23％；在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为85～95℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；第五道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为6～11％，翼缘总压下率为8～13％；在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为80～90℃，腹板与腰腿连接部位温差为90～100℃；第六道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为3～9％，翼缘总压下率为6～11％；在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为75～85℃，腹板与腰腿连接部位温差为85～95℃；第七道次轧制超大型H型钢的腹板总压下率为0～5％，翼缘总压下率为2～5％；在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为70～80℃，腹板与腰腿连接部位温差为80～90℃。
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例一
本实施轧制H1700×600×34×64规格热轧超大型H型钢，轧制过程采用七道次“X-H”交叉差温协同轧制工艺，在传统生产工艺基础上，使立辊有一定交叉角，并用气雾冷却装置在轧前使超大型H型钢腹板、翼缘内外侧及腰腿连接处形成温度梯度，轧中机架间气雾冷却装置维持差温轧制所需温度梯度，轧后对超大型H型钢超快冷，以提高强度、塑性和韧性，有效降低微合金元素的用量，提高超大型H型钢机械性能，改善其组织状态，并在所述的气雾冷却装置前设置热成像仪，首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，两个热成像仪分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；在所述的H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，可实时监测超大型H型钢轧制过程中温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中温度梯度，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，改善了翼缘部位的渗透性，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。轧制规程表见表1。
本实施例中，第一道次UR立辊交叉角为0.10°，UF立辊交叉角为0.11°；第二道次UR立辊交叉角为0.12°，UF立辊交叉角为0.14°。在第一道次，轧件进入万能轧机前，通过安装在超大型H型钢轧机机架的气雾冷却装置，喷嘴对超大型H型钢翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为100℃，腹板与腰腿连接部位温差为110℃。在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为90℃，腹板与腰腿连接部位温差为100℃。在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为90℃，腹板与腰腿连接部位温差为95℃。在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为85℃，腹板与腰腿连接部位温差为95℃。在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为80℃，腹板与腰腿连接部位温差为90℃。在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为75℃，腹板与腰腿连接部位温差为85℃。在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为70℃，腹板与腰腿连接部位温差为80℃。
表1轧制规程表
本发明的轧制速度、压下规程分配均可通过二级计算机进行调整，与传统工艺相比，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，如图4所示，应力减少154.5MPA；如图5所示，沿翼缘厚度方向总等效塑性应变最大差值减少0.062，改善了翼缘部位的渗透性，超大型H型钢断面温度分布不均匀性得到改善，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
实施例二
本实施例轧制H1600×700×31×56规格热轧超大型H型钢，轧制过程采用七道次“X-H”交叉差温协同轧制，在传统生产工艺基础上，使立辊有一定交叉角，并用气雾冷却装置在轧前使超大型H型钢腹板、翼缘内外侧及腰腿连接处形成温度梯度，轧中机架间气雾冷却装置维持差温轧制所需温度梯度，轧后对超大型H型钢超快冷，可提高强度、塑性和韧性，有效降低微合金元素的用量，提高超大型H型钢机械性能，改善其组织状态，并在所述的气雾冷却装置前设置热成像仪，首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，两个热成像仪分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；在所述的H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，可实时监测超大型H型钢轧制过程中温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中温度梯度，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，改善了翼缘部位的渗透性，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
轧制规程表见表2
本实施例中，第一道次UR立辊交叉角为0.11°，UF立辊交叉角为0.12°；第二道次UR立辊交叉角为0.13°，UF立辊交叉角为0.14°。在第一道次，轧件进入万能轧机前，通过安装在超大型H型钢轧机机架的气雾冷却装置，喷嘴对超大型H型钢翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为95℃，腹板与腰腿连接部位温差为105℃。在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为85℃，腹板与腰腿连接部位温差为95℃。在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为85℃，腹板与腰腿连接部位温差为90℃。在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为80℃，腹板与腰腿连接部位温差为90℃。在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为75℃，腹板与腰腿连接部位温差为85℃。在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为70℃，腹板与腰腿连接部位温差为80℃。在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为65℃，腹板与腰腿连接部位温差为75℃。
表2轧制规程表
本发明的轧制速度、压下规程分配均可通过二级计算机进行调整，与传统工艺相比，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，应力减少132.4MPA，沿翼缘厚度方向总等效塑性应变最大差值减少0.048，改善了翼缘部位的渗透性，超大型H型钢断面温度分布不均匀性得到改善，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
实施例三
本实施例轧制H1750×650×42×68规格热轧超大型H型钢，轧制过程采用七道次“X-H”，交叉差温协同轧制，在传统生产工艺基础上，使立辊有一定交叉角，并用气雾冷却装置在轧前使超大型H型钢腹板、翼缘内外侧及腰腿连接处形成温度梯度，轧中机架间气雾冷却装置维持差温轧制所需温度梯度，轧后对超大型H型钢超快冷，可提高强度、塑性和韧性，有效降低微合金元素的用量，提高超大型H型钢机械性能，改善其组织状态，并在所述的气雾冷却装置前设置热成像仪，首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，两个热成像仪分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；在所述的H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，可实时监测超大型H型钢轧制过程中温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中温度梯度，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，改善了翼缘部位的渗透性，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
轧制规程表见表3
本实施例中，第一道次UR立辊交叉角为0.10°，UF立辊交叉角为0.11°；第二道次UR立辊交叉角为0.11°，UF立辊交叉角为0.12°。在第一道次，轧件进入万能轧机前，通过安装在超大型H型钢轧机机架的气雾冷却装置，喷嘴对超大型H型钢翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为110℃，腹板与腰腿连接部位温差为115℃。在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为105℃，腹板与腰腿连接部位温差为110℃。在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为95℃，腹板与腰腿连接部位温差为100℃。在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为90℃，腹板与腰腿连接部位温差为95℃。在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为85℃，腹板与腰腿连接部位温差为90℃。在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为80℃，腹板与腰腿连接部位温差为85℃。在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为75℃，腹板与腰腿连接部位温差为80℃。
表3轧制规程表
本发明的轧制速度、压下规程分配均可通过二级计算机进行调整，与传统工艺相比，降低了超大型H型钢因温度不均匀而产生的残余应力，应力减少162.1MPA，沿翼缘厚度方向总等效塑性应变最大差值减少0.106，改善了翼缘部位的渗透性，超大型H型钢断面温度分布不均匀性得到改善，细化了腰腿连接部分以及翼缘部位的晶粒，缩短冷床时间，节约冷床面积，防止或降低H型钢的翘曲和弯曲，提高超大型H型钢力学性能及成材率。
本发明未详尽事宜皆为公知技术。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，其特征在于：用于七道次“X-H”万能轧机机组可逆连轧过程中，其中前两个道次分别为UR立辊和UF立辊交叉差温协同轧制，后五个道次为万能轧机机组可逆连轧差温轧制；具体包括以下步骤：
S1、确定超大型H型钢来料规格、工艺，调整立辊交叉角、气雾冷却装置喷流量及轧制规程；
S2、当交叉差温轧制两道次后，根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节立辊交叉角、轧制规程及气雾冷却装置喷流量；
S3、当经过前两道次交叉差温轧制后，调整立辊交叉角为0°，并在后五道次万能轧机机组可逆连轧中根据超大型H型钢尺寸及温度偏差，动态调节轧制规程及气雾冷却装置喷流量维持差温轧制所需温度。
2.根据权利要求1所述的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，其特征在于：第一道次UR立辊交叉角为0.10～0.13°，UF立辊交叉角为0.11～0.13°；第二道次UR立辊交叉角为0.11～0.14°，UF立辊交叉角为0.12～0.14°。
3.根据权利要求2所述的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，其特征在于：第一道次轧制的腹板总压下率为18～23％，翼缘总压下率为26～31％；在经过第一道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第二道次轧制的腹板总压下率为20～25％，翼缘总压下率为25～30％；在经过第二道次交叉差温协同轧制后，根据超大型H型钢偏差情况，第三道次轧制的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为20～25％；第四道次轧制的腹板总压下率为15～20％，翼缘总压下率为17～23％；第五道次轧制的腹板总压下率为6～11％，翼缘总压下率为8～13％；第六道次轧制的腹板总压下率为3～9％，翼缘总压下率为6～11％；第七道次轧制的腹板总压下率为0～5％，翼缘总压下率为2～5％。
4.根据权利要求3所述的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，其特征在于：在第一道次轧件进入轧机前，通过在轧机机架上安装气雾冷却装置，对超大型H型钢的翼缘内外侧、腰腿连接部位以及腹板进行喷射，使腹板与翼缘内外侧温差为100～110℃，腹板与腰腿连接部位温差为110～120℃；在第二道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为100～110℃；在第三道次，腹板与翼缘内外侧温差为90～100℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；在第四道次，腹板与翼缘内外侧温差为85～95℃，腹板与腰腿连接部位温差为95～105℃；在第五道次，腹板与翼缘内外侧温差为80～90℃，腹板与腰腿连接部位温差为90～100℃；在第六道次，腹板与翼缘内外侧温差为75～85℃，腹板与腰腿连接部位温差为85～95℃；在第七道次，腹板与翼缘内外侧温差为70～80℃，腹板与腰腿连接部位温差为80～90℃。
5.根据权利要求4所述的一种超大型H型钢交叉差温协同轧制的工艺方法，其特征在于：所述气雾冷却装置前设置热成像仪；首先在H型钢的上方设置两个热成像仪，分别测量H型钢上方的腹板和翼缘内测温度；其次在H型钢的下方也设置两个热成像仪，并与H型钢的上方的两个热成像仪以腹板为对称中心对称设置，分别测量H型钢下方腹板和翼缘内测温度；最后在H型钢的两个翼缘外、处于H型钢的纵向与H型钢上下方热成像仪的同一位置，各设置一个热成像仪，测量翼缘外侧温度，实时监测超大型H型钢温度偏差，并将温度偏差信息传递给计算机，并控制安装在轧机机架上的气雾冷却喷射装置，控制冷却装置的各项参数，从而实现对热轧超大型H型钢在差温轧制过程中所需温度梯度。
CN202310464007.8A 2023-04-26 2023-04-26 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法 Pending CN116460131A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310464007.8A CN116460131A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310464007.8A CN116460131A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116460131A true CN116460131A (zh) 2023-07-21

Family

ID=87173317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310464007.8A Pending CN116460131A (zh) 2023-04-26 2023-04-26 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116460131A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106636747B (zh) 一种采用中厚板轧机二次退火生产工业纯钛板的制造方法
JP7308358B2 (ja) 効率的な２スタンドのダブル切断ラインに直通する厚中板生産ライン及び生産方法
CN107803401B (zh) 一种球扁钢的轧制装置及轧制方法
CN110665962B (zh) 窄翼缘不对称型钢轨道梁热轧机孔型系统及轧制方法
CN102716906B (zh) 一种高板形ic引线框架用铁镍带材的生产方法
CN106987773A (zh) 一种高强钢板及其板形控制方法
WO2015176515A1 (zh) 一种三侧带肋螺纹钢筋的生产工艺
WO2020228303A1 (zh) 一种集装箱船用止裂钢的生产方法
CN101306430A (zh) 一种轻型薄壁h型钢补热轧制方法
CN111922078A (zh) 一种屈服强度≥370MPa级的高强度厚规格钢板的生产方法
CN110726064A (zh) 一种角部增厚冷热复合成型的方矩形钢管及制备方法
CN107824613A (zh) 一种球扁钢的万能轧制装置及轧制方法
CN110004359B (zh) 一种高均匀纵横向韧性宽幅钢板及其tmcp工艺生产方法
CN107096795A (zh) 一种减少热轧带钢边部缺陷的制造方法
CN105624382A (zh) 一种V、Ti微合金钢的热轧方法
CN110076207B (zh) 一种降低宽板边部折叠发生率的生产方法
CN110180892B (zh) 钛钢复合板生产方法
CN116460131A (zh) 一种超大型h型钢交叉差温协同轧制的工艺方法
CN111672938B (zh) 一种型钢腹板弯曲矫正工艺
CN112872027A (zh) 一种大型h型钢轧制新工艺
CN113550433B (zh) 一种热轧x型钢及其热轧成型工艺
CN108160739B (zh) 一种异型钢加工方法
CN110153179A (zh) 降温轧制二火轴承钢的工艺方法
CN207668164U (zh) 一种球扁钢的万能轧制装置
CN206405174U (zh) 一种有中间坯过渡区设备的热轧生产线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination