CN1853809A - 一种利用初轧机轧制大圆钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大圆钢的轧制方法，特别涉及一种利用初轧机轧制大圆钢的方法。解决现有利用锻造方法生产大圆钢造成的生产效率低、表面质量及尺寸精度不高的技术问题。采用的技术方案是：首先进行初轧机轧辊的孔型设计，将一个或一个以上规格圆钢的一个或多个系列孔型设计在同一轧辊上。即在初轧机轧辊设有一个或一个以上“箱孔、椭圆孔、圆孔”系列孔型，其中箱孔作为成品轧制所需的中间规格轧制使用。主要用于在没有安装导卫的初轧机上实现250mm以上大规格圆钢的轧制。

Description

一种利用初轧机轧制大圆钢的方法

技术领域：本发明涉及一种大圆钢的轧制方法，特别涉及一种利用初轧机轧制大圆钢的方法。

背景技术：圆钢轧制一般技术是通过在轧辊上车削不同孔型，通过多个机架上一系列孔型的轴向交错轧制完成，一般圆钢轧制孔型系统主要有“箱——方——椭圆——圆”或“箱——方——六角方——圆”孔型系统。且一般轧制技术是通过串列式布置的多个机架组织的连轧机轧制，由于受机架强度的限制，一般连轧机轧制的圆钢最大规格均在Φ200mm以内，即使是少量可以轧制大圆钢的连轧机，为保证轧制稳定性，特别是椭圆轧件咬入圆孔时的轧制稳定性，在轧机孔型的入口处均安装有与轧件入口形状一致的导卫装置，以保证轧制顺利进入孔型，并在轧制过程中起扶持作用。如果没有带孔型的导轮的扶持作用，轧件在圆孔中受轧制力矩作用极易发了翻转而出现耳子并在下道次轧制时形成折迭。由于圆钢一般用于机械加工零件，一般大规格圆钢都是通过锻造方法生产，而锻造法生产效率低，为保证锻造温度，生产中不得不多次加热多次锻造(即“加热——锻造——再加热——再锻造”)的多火成材技术，而且锻造产品表面质量与尺寸精度均较差。由于初轧机一般具有辊径大，轧制许可强度大，因此可以承受大规格断面的轧件生产。如果能够利用初轧机这一优点生产大规格圆钢，将可以全部或部分地替代锻造工艺，以提高产品尺寸精度、降低生产能耗、提高劳运生产率与材料利用率，因此轧制大圆钢具有较强的成本优势，据资料介绍，轧制与锻造同样规格的的产品能耗可以下降50％以上，材料利用率可以提高5％，劳动生产率可以提高10倍以上，且尺寸精度可以提高一倍以上。因此利用初轧机轧制大规格圆钢具有很好的市场前景。但是利用初轧机轧制大圆钢虽然在轧辊强度上具备可行性，但在轧制稳定性上存在很大的难度，即由于初轧机一般仅有引导轧件进入孔型的推床设备，没有在圆钢轧制过程中起扶持作用的导轮，因此轧制过程中轧件易发生翻转从而使椭圆件在圆孔中形成耳子。本发明正是基于这一目的，开发了一种在无导卫扶持状况下轧制大圆钢的方法，使得在初轧机上通过常用的“椭圆——圆”孔型系统顺利轧制250以上规格的圆钢。

发明内容：本发明的目的是一种利用初轧机轧制大圆钢的方法。需要解决的技术问题是如何根据轧制变形特点设计轧件高宽度比，保证椭圆轧件进入圆孔轧制的稳定性能。

为实现本发明的目的，采用的技术方案是：首先进行初轧机轧辊的孔型设计，将一个或一个以上规格圆钢的一个或多个系列孔型设计在同一轧辊上。即在初轧机轧辊设有一个或一个以上“箱孔、椭圆孔、圆孔”系列孔型，其中箱孔是作为成品轧制所需的中间规格轧制使用。

对于某一规格的大圆钢，进椭圆孔前的中间方尺寸必须满足以下条件：设成品圆钢直径为A，中间方坯尺寸为B×B，则二者之间关系必须满足“B＝A×1.013±10mm”。(注：1.013是钢在1000度时的热膨胀系数)

椭圆孔椭圆半径为R，则圆弧半径R的设计必须满足以下要求：

(1)H1≥3×H/4，其中中间方孔边长为B，椭圆孔孔型高度为H，中间方与椭圆孔上下轧辊孔型线相交后的高度为H1。

(2)H＝A×1.013-(5～10mm)，其中A为成品大圆钢直径。

这一设计的目的是为了保证经椭圆孔轧制后的轧件经翻钢后进入成品圆孔的高宽比(轧件高比上宽度)＝1.05～1.1，一般成品规格越小时，其高宽比取值越小，但最小不能小于1.05，以防上成品道次压下量过小，从而造成椭圆轧件在圆孔顶部向两边流动而产生拉缩现象，从而影响成品尺寸精度。

圆孔采用常规孔型设计即可。即圆孔半径R＝A×1.013/2，辊缝半径一般取(0.1～0.12)×A。辊缝半径为D/2。

本发明的有益效果是：可以充分利用初轧机设备能力，在仅有推床与翻钢设备，而无导卫装置的情况下顺利地轧制250以上规格的大规格圆钢，根据不同初轧辊辊身长度，可以在同一对初轧辊上车削2至3套圆钢孔型系列，从而增加轧辊共用性。

利用此发明可以使轧钢企业达到以下效果：对那些既有连轧机又有初轧机的企业来说，充分发挥初轧机能力，解决了连轧机能力不足而无法轧制200以上规格圆钢的难题，使得企业生产的圆钢规格范围大幅扩大，扩大了产品系列范围，增强了市适应能力。对那些仅有初轧机而无连轧机的企业(一般是特钢厂或型钢厂)，仅利用有推床装置的初轧机就可以轧制大圆钢，使得部分只能轧制成方坯供给锻造行业的产品直接轧制成圆钢供应给锻造行业，从而提高产品价格，增强产品赢利能力。本发明尤其适合那些以轧代锻的圆钢产品生产，使原先利用轧制大方坯改锻成圆钢的企业可以直接使用轧制大圆钢，极大地降低生产成本。

附图说明：

图1本发明方孔及椭圆孔孔型示意图

图2为本发明一种实施方式的轧辊孔型设置结构示意图

图中：1-1#箱孔，2-2#箱孔，3-2#圆孔，4-2#椭圆孔，5-1#圆孔，6-1#椭圆孔，7-轧辊。

具体实施方式：实施例1，参照图1、2，Φ250中碳钢42CrMo的轧制，初轧机轧辊孔型设计为：孔型在轧辊7上排列顺序为1#箱孔1、2#箱孔2、2#圆孔3、2#椭圆孔4、1#圆孔5、1#椭圆孔6，该轧辊可以进行两种规格大圆钢的轧制。

轧制规程见表1：

表1：Φ250圆钢压下规程(矩形坯340×260)

孔型	辊缝mm	高度mm		压下量mm	宽度mm		宽展mm	翻钢
									轧前	轧后	轧前	轧后
		箱孔	60		340	260							80	260	280	20	T
椭孔	70			280			248.0	32.0	260	268	8	T
		圆孔	70		268	252.5							15.5	252.5	252.0	4.0	T

圆钢的尺寸精度可以控制在±4mm以内，完全满足锻造行业或机加行业的使用要求。

实施例2，Φ300中碳钢42CrMo的轧制，轧制规程见表2：圆钢的尺寸精度可以控制在±5mm以内，其余与实施例1相同。

表2：Φ300圆钢压下规程(矩形坯400×310)

孔型	辊缝mm	高度mm		压下量mm	宽度mm		宽展mm	翻钢
									轧前	轧后	轧前	轧后
		箱孔	110		400	310							90	310	330	20	T
椭孔	70			330			298	32	310	320	10	T
		圆孔	70		320	303							17	303	303	5	T

实施例3，Φ350中碳钢42CrMo的轧制，轧制规程见表3：圆钢的尺寸精度可以控制在±5mm以内，其余与实施例1相同。

表3：Φ350圆钢压下规程(矩形坯440×360)

孔型	辊缝mm	高度mm		压下量mm	宽度mm		宽展mm	翻钢
									轧前	轧后	轧前	轧后
		箱孔	110		450	360							90	360	380	20	T
椭孔	70			380			345	35	360	372	12	T
		圆孔	70		372	352							20	345	353	8	T

Claims (6)

1、一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：将一个或一个以上规格圆钢的一个或多个系列孔型设在同一轧辊上。

2、根据权利要求1所述的一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：所述的系列孔型设计就是在初轧机轧辊设有一个或一个以上“箱孔、椭圆孔、圆孔”系列孔型，其中箱孔作为成品轧制所需的中间规格轧制使用。

3、根据权利要求1或2所述的一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：对于某一规格的大圆钢，进椭圆孔前的中间方尺寸必须满足以下条件：设成品圆钢直径为A，中间方坯尺寸为B×B，则二者之间关系必须满足“B＝A×1.013±10mm”。

4、根据权利要求1或2所述的一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：椭圆孔椭圆半径为R，则圆弧半径R必须满足以下要求：

(1)H1≥3×H/4，其中中间方边长为B，椭圆孔孔型高度为H，中间方与椭圆孔上下轧辊孔型线相交后的高度为H1；

(2)H＝A×1.013-5～10mm，其中A为成品大圆钢直径。

5、根据权利要求1或2所述的一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：经椭圆孔轧制后的轧件经翻钢后进入成品圆孔的轧件高宽比为1.05～1.1。

6、根据权利要求1或2所述的一种利用初轧机轧制大圆钢的方法，其特征是：圆孔半径R＝A×1.013/2，辊缝半径取0.1～0.12×A，其中A为成品大圆钢直径，辊缝半径为D/2。

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