CN102773271B - 一种热轧h型钢均温装置及均温方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热轧H型钢均温装置及均温方法。所述均温装置包括：引导板，连接至轧机横梁，并安装在H型钢钢坯的腹板之上，以引导H型钢钢坯的传输；气孔，穿透引导板形成，并与外部压缩气源的管路连接，以将压缩气体朝着在引导板之下的H型钢钢坯的腹板的中部吹送。通过形成在引导板上的气孔将空气喷吹到H型钢腹板上表面中间，使腹板上积存的轧辊冷却水分开到两侧的H型钢R角部位，有效减少了腹板和冷却水的接触，减缓了腹板的冷却速度，缩小了腹板和翼缘的温差，从根本上解决由于温差过大带来的各种问题。

Description

一种热轧H型钢均温装置及均温方法

技术领域

本发明涉及金属热加工技术领域，更具体地讲，涉及一种热轧H型钢均温装置及一种热轧H型钢均温方法。

背景技术

H型钢是一种经济型断面钢材，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，被广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等各个领域。H型钢的生产和应用已有100多年的历史，生产规格覆盖（50-900）*（50-400）mm。1876年法国开始采用万能轧机生产热轧H型钢，20世纪初，逐渐形成了粗轧+万能（往复）连轧的成熟热轧H型钢生产工艺。由于H型钢形状相对较为复杂，为了保证生产的顺利进行，通常在轧机入口和出口横梁上安装导卫装置，引导H型钢顺利进出轧机。如图1所示，在轧制过程中，轧辊冷却水3会沿轧辊辊身表面流到H型钢2的腹板5的上表面上，但由于两侧翼缘4的阻碍，流到腹板5上的水无法排走。现有的热轧H型钢导卫1也无法阻止冷却水与腹板上接触或使冷却水尽快排走，从而冷却水会在腹板5上表面聚集。H型钢2的腹板5在水的冷却作用下温度快速下降，因此与翼缘4的温差不断加大，可达到50-100℃。大规格H型钢由于腹板宽，轧制道次多、冷却水作用时间长，温差更大，在万能（往复）连轧结束后腹板5和翼缘4之间的温差最高能达到200℃以上。腹板和翼缘温差过大主要引起三方面问题：（1）由于腹板温度过低，轧制负荷增大且轧辊磨损明显增加，增加了生产成本；（2）巨大的温差不仅使组织性能不均，而且导致腹板和翼缘间形成较大的残余应力，大大降低H型钢的承载能力；（3）温差过大导致腹板和翼缘不同步冷却，引起H型钢腹板形成波浪而造成废品，降低成材率。多年来，温差问题一直困扰着各H型钢生产企业特别是大规格H型钢生产企业。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够防止热轧H型钢的腹板和翼缘之间温差过大的热轧H型钢均温装置。

本发明的另一目的在于提供一种降低热轧H型钢的腹板和翼缘之间的温差的热轧H型钢均温方法。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供一种热轧H型钢均温装置，该均温装置包括：引导板，连接至轧机横梁，并安装在H型钢钢坯的腹板之上，以引导H型钢钢坯的传输；气孔，穿透引导板形成，并与外部压缩气源的管路连接，以将压缩气体朝着在引导板之下的H型钢钢坯的腹板的中部吹送。

所述引导板可以是轧机导卫的卫板。

所述均温装置还可包括支撑筋，该支撑筋竖直地连接于引导板上，并与轧机横梁固定连接。

所述支撑筋可包括对称地设置连接在引导板上的一对支撑筋。

所述气孔可为多个气孔。

所述多个气孔可形成在引导板的宽度方向的中心，并沿着引导板的长度方向呈直线排列。

所述多个气孔的数量可在2个至15个之间。

所述多个气孔的数量可在3个至8个之间。

气孔可以为圆形，气孔的直径在15mm至100mm之间。

气孔可以为圆形，气孔的直径在20mm至80mm之间。

在气孔的出口处，吹送的气体的压力可被控制在0.1巴至10巴的范围内。

在气孔的出口处，吹送的气体的压力可被控制在0.2巴至5巴的范围内。

根据本发明的另一方面，还提供一种利用上述热轧H型钢均温装置的均温方法，所述包括如下步骤：将均温装置的气孔与压缩气源的管路连接；在H型钢钢坯经过均温装置的引导板时，控制压缩气源的压缩气体经气孔吹向H型钢钢坯的腹板的中部，以将腹板上表面积存的轧辊冷却水吹至腹板两侧的H型钢R角部位。

根据本发明的热轧H型钢均温装置和均温方法，通过形成在引导板上的气孔将空气喷吹到H型钢腹板上表面中间，在喷吹作用下，使腹板上积存的轧辊冷却水分开到两侧的H型钢R角部位，有效减少了腹板和冷却水的接触，减缓了腹板的冷却速度，缩小了腹板和翼缘的温差，从根本上解决由于温差过大带来的各种问题。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出现有技术中冷却水在热轧H型钢的腹板上的分布的示意图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的热轧H型钢均温装置的示意图；

图3是示出在应用本发明的第一实施例的热轧H型钢均温装置的情况下冷却水在热轧H型钢的腹板上的分布的示意图；

图4是示出根据本发明的第二实施例的热轧H型钢均温装置的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

如图2和图3所示，根据本发明的第一实施例的热轧H型钢均温装置10包括：支撑筋12，与轧机横梁连接；引导板13，基本上与支撑筋12互相垂直地连接，并被设置在轧制的H型钢钢坯的腹板之上，并对H型钢钢坯的输送进行引导；气孔14，穿透引导板13形成，气孔14与高压气源（例如，压缩空气）的气体管道（未示出）连接，以将高压气体朝着热轧H型钢2的腹板5吹送。

优选地，支撑筋12为彼此相对的一对，对称地设置在引导板13上。一方面，支撑筋12能够将均温装置10固定至轧机横梁，另一方面可提高引导板14的刚度。虽然本发明的第一实施例中描述了具有支撑筋12和引导板13的均温装置10，但是也可省略支撑筋13，即，引导板13可直接与轧机的横梁连接。

当腹板5上积聚有冷却水3的热轧H型钢2从均温装置10的下方经过时，来自高压气源的气体通过气孔14朝着腹板6的中部吹送，从而在腹板5上积存的轧辊冷却水分开到热轧H型钢2的两侧R角部位6，有效减少了腹板5和冷却水3的接触，从而延缓了腹板5的冷却速度，从而能够使热轧H型钢2的腹板5和两侧R角部位6的冷却速度趋于同步，以使热轧H型钢2的不同部位之间的温差减小。

优选地，根据本发明的实施例的热轧H型钢均温装置10可以是轧机导卫。也就是说，支撑筋12可以固定地连接至轧机的横梁，而引导板13则构成导卫的卫板，用于引导H型钢钢坯平稳地进入轧机。如图2所示，在支撑筋12上形成有固定销孔11，通过将销穿过支撑筋12和轧机的横梁而将热轧H型钢均温装置连接至轧机的横梁上。此外，支撑筋12和轧机的横梁也可通过其它方式固定地连接，例如螺栓连接、焊接等。通过使对H型钢钢坯的传输起引导作用的导卫同时作为均温装置，可以在不改变轧制工序的情况下，实现对钢坯的均温处理，一举两得。

优选地，气孔14可位于引导板13宽度方向的中间。对于引导板或卫板13直接与轧机的横梁连接的情况，气孔14可弯曲地穿过引导板或卫板13，而只需使气孔14的出口位于引导板13宽度方向的中间即可。如图1所示，气孔的数量为5个。如图4所示，在根据本发明的第二实施例的热轧H型钢均温装置20中，气孔24的数量为3个，而支撑筋22和引导板23的结构与第一实施例中的相应部件相同。

然而，本发明不限于此，气孔14的数量和尺寸可根据热轧H型钢的尺寸而不同。总体来说，气孔的数量可以在2-15个之间，优选在3-8个之间。当气孔14为圆形状时，其直径在15mm至100mm之间，优选在20mm至80mm之间。当气孔14的数量为多个时，气孔14可沿着引导板13的长度方向排列。

根据气孔14的尺寸和数量的不同，气孔14出口处的气体压力可不同地改变。总的来说，气孔14的出口处的气体压力可保持在0.1巴至10巴的范围内，优选地，气孔14的出口处的气体压力可保持在0.2巴至5巴的范围内。

下面将提供关于气孔14的数量和尺寸以及气孔14出口处的气体压力的一些示例。

示例1

气孔14的形状为圆形，直径为30mm，气孔个数为5个，气孔14的出口的空气压力为0.6bar。

示例2

气孔14的形状为圆形，直径为50mm，气孔个数为5个，气孔14的出口的空气压力为0.6bar。

示例3

气孔14的形状为圆形，直径为50mm，气孔个数为3个，气孔14的出口的空气压力为0.6bar。

示例4

气孔14的形状为圆形，直径为30mm，气孔个数为5个，气孔14的出口的空气压力为1bar。

示例5

气孔14的形状为圆形，直径为50mm，气孔个数为3个，气孔14的出口的空气压力为1bar。

示例6

气孔14的形状为圆形，直径为50mm，气孔个数为5个，气孔14的出口的空气压力为1bar。

虽然上面详细列举了一些关于气孔14的数量和尺寸以及气孔14出口处的气体压力的示例，但是上述示例仅是示例性的，只要具有一定压力的空气通过气孔14向热轧H型钢2的腹板5上表面喷吹，能够将腹板5的上表面积存的轧辊冷却水3吹向腹板两侧的H型钢R角部位6即可。气孔14的形状也不限于圆形，例如，可为长条形、方形、三角形、椭圆形、菱形等各种形状。

下面将参照图3描述使用根据本发明的示例性实施例的热轧H型钢均温装置的均温方法。

如图3所示，当使用根据本发明的示例性实施例的热轧H型钢均温装置进行均温处理时，气孔14外接压缩空气管道，在H型钢2经过均温装置10的下方的同时，压缩空气通过气孔14向H型钢的腹板5的上表面喷吹，将腹板5的上表面积存的轧辊冷却水3吹向腹板两侧的H型钢R角部位6。

通过上面的描述清楚的是，通过形成在引导板上的气孔将空气喷吹到H型钢腹板上表面中间，在喷吹作用下，使腹板上积存的轧辊冷却水分开到两侧的H型钢R角部位，有效减少了腹板和冷却水的接触，减缓了腹板的冷却速度，缩小了腹板和翼缘的温差，从根本上解决由于温差过大带来的各种问题。

本发明还可通过对现有H型钢万能导卫加以改进，从而不增加H型钢生产环节，不增加工艺控制步骤，在一定条件下，实现了热轧H型钢均温控制。通过在万能轧机导卫上布置气孔，利用空气的吹扫作用，使空气通过气孔喷吹到H型钢腹板上表面。在设定的压力下，气孔喷吹的空气将冷却水分开到腹板两侧并保持在R角部位，通过减少冷却水与腹板的接触可降低腹板冷却速度，提高腹板轧制温度，缩小腹板和翼缘间的温差，能够从根本上解决由于温差过大带来的各种问题。也就是说，本发明提供的均温装置不仅能准确引导H型钢进出轧机，而且能有效减少冷却水与H型钢腹板的接触，缩小腹板与翼缘温差。

本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。

Claims (12)

1.一种热轧H型钢均温装置，其特征在于，该均温装置包括：

引导板，连接至轧机横梁，并安装在H型钢钢坯的腹板之上，以引导H型钢钢坯的传输；

气孔，穿透引导板形成，并与外部压缩气源的管路连接，以将压缩气体朝着在引导板之下的H型钢钢坯的腹板的中部吹送，以将腹板上表面积存的轧辊冷却水吹至腹板两侧的H型钢R角部位，

其中，所述气孔为多个气孔。

2.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述引导板是轧机导卫的卫板。

3.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述均温装置还包括：

支撑筋，竖直地连接于引导板上，并与轧机横梁固定连接。

4.如权利要求3所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述支撑筋包括对称地设置连接在引导板上的一对支撑筋。

5.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述多个气孔形成在引导板的宽度方向的中心，并沿着引导板的长度方向呈直线排列。

6.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述多个气孔的数量在2个至15个之间。

7.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，所述多个气孔的数量在3个至8个之间。

8.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，气孔为圆形，气孔的直径在15mm至100mm之间。

9.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，气孔为圆形，气孔的直径在20mm至80mm之间。

10.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，在气孔的出口处，吹送的气体的压力被控制在0.1巴至10巴的范围内。

11.如权利要求1所述的热轧H型钢均温装置，其特征在于，在气孔的出口处，吹送的气体的压力被控制在0.2巴至5巴的范围内。

12.一种利用如权利要求1至11中的任一项所述的热轧H型钢均温装置的均温方法，其特征在于包括如下步骤：

将均温装置的气孔与压缩气源的管路连接；

在H型钢钢坯经过均温装置的引导板时，控制压缩气源的压缩气体经气孔吹向H型钢钢坯的腹板的中部，以将腹板上表面积存的轧辊冷却水吹至腹板两侧的H型钢R角部位。