CN110814023A - 大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，包括互相独立设置的粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区，首先钢坯经过加热炉加热而后进入除磷机除磷，来到粗轧区，在粗轧区布置一架开坯机，在开坯机处进行开坯可逆轧制；再将钢坯运输到可逆第一精轧区，在可逆第一精轧区平行布置第一万能轧机、一号轧边机和第二万能轧机，进行第一精轧区的可逆轧制；最后将钢坯运输到可逆第二精轧区，在可逆第二精轧区平行布置第三万能轧机、二号轧边机和第四万能轧机，进行第二精轧区的可逆轧制。本发明所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，有效的减少单个区域的往复道次，提高了生产线的生产节奏和产量，减少了吨钢成本。

Description

大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺

技术领域

本发明属于大型钢的轧制工艺领域，尤其是涉及一种大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺。

背景技术

H型钢作为现阶段市场需求量较大的产品，因需求量较大，并且吨钢利润可观，导致国内不断的有新上H型钢项目。H型钢生产线粗略的可分为大型/超大型生产线、中型生产线、小型生产线。在国内对于大型/超大型生产线轧制区域一般都采用国外引进的一架开坯机加上三架精轧机，三架精轧机中间一架为轧边机，所有轧机均为往复轧制的布置工艺(后文简称“1+3布置”)。而H型钢的轧制道次较多，用传统的布置工艺轧制时，坯料在粗轧区及精轧区的往复次数过多，单根坯料在粗轧区或精轧区的轧制时长过长，影响整体生产节奏及效率。前些年国内的大型和超大型生产线较少，并且需求量也没有那么大，传统的1+3布置轧制工艺完全能够满足市场要求，近几年H型钢的需求量持续增加，多家企业新上了大型和超大型H型钢生产线，导致产量增加，竞争加大。只能通过大规模化高产量的生产方式来减少吨钢成本，提高企业竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，以解决如何提高大型和超大型生产线产量、减少吨钢成本的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺,包括互相独立设置的粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区，首先钢坯经过加热炉加热而后进入除磷机除磷，来到粗轧区，在粗轧区布置一架开坯机，在开坯机处进行开坯可逆轧制；再将钢坯运输到可逆第一精轧区，在可逆第一精轧区平行布置第一万能轧机、一号轧边机和第二万能轧机，进行第一精轧区的可逆轧制；最后将钢坯运输到可逆第二精轧区，在可逆第二精轧区平行布置第三万能轧机、二号轧边机和第四万能轧机，进行第二精轧区的可逆轧制。

进一步的，开坯机上设有两条轧制轨道，轧制轨道为上辊和下辊之间形成的孔型结构，两条轧制轨道分别为第一轨道和第二轨道，钢坯在第一轨道上往复轧制次数均为偶数次，在第二轨道上往复轧制次数为奇数次。

进一步的，第一万能轧机、一号轧边机和第二万能轧机上均设有一条轧制轨道，钢坯在第一万能轧机和第二万能轧机上往复轧制次数均为奇数次，在一号轧边机的轧制不计入轧制道次。

进一步的，第三万能轧机、二号轧边机和第四万能轧机上均设有一条轧制轨道，钢坯在第三万能轧机和第四万能轧机上往复轧制次数均为奇数次，在二号轧边机的轧制不计入轧制道次。

进一步的，轧制轨道的孔型的BI值，随着其工作次序递增，轧制轨道两侧的孔型的侧壁斜度随着其工作次序递减，圆角R的半径随着其工作次序递减。

进一步的，粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区均设有传动装置和快速换辊装置。

进一步的，粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区脱头轧制。

进一步的，第一万能轧机、第二万能轧机、第三万能轧机和第四万能轧机型号完全相同，一号轧边机和二号轧边机型号完全相同，所有的快速换辊装置及备件也完全相同。

相对于现有技术，本发明所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺具有以下优势：

(1)本发明所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，有效的减少单个区域的往复道次，提高了生产线的生产节奏，增加了生产线的灵活性，降低能耗，降低轧辊磨损，最终实现提高产量及减少吨钢成本的主要目标。

(2)本发明所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，通过优化孔型***，能够有效的减少单个区域的往复道次，从而提高了生产线的轧制效率，提高生产线产量。

(3)本发明所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，每个孔型的BI值变化变小，对钢坯的宽展量变小，且孔型BI值变化更加平滑，轧件更好咬入，减少对轧机的冲击，能够减少轧辊侧壁的磨损，减少轧辊的消耗，减少修辊换辊的次数。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺布置图；

图2为本发明实施例所述的开坯机孔型的正视图；

图3为本发明实施例所述的第三轨道的正视图；

图4为本发明实施例所述的第四轨道的正视图；

图5为本发明实施例所述的第五轨道的正视图；

图6为本发明实施例所述的第六轨道的正视图；

图7为本发明实施例所述的第七轨道的正视图；

图8为本发明实施例所述的第八轨道的正视图；

图9为本发明实施例所述轧制HN900X300H型钢坯料图；

图10为本发明实施例所述HN900X300冷尺寸轧制成品图。

附图标记说明：

1-粗轧区；11-开坯机；12-第一轨道；13-第二轨道；2-可逆第一精轧区；21-第一万能轧机；211-第三轨道；22-一号轧边机；221-第四轨道；23-第二万能轧机；231-第五轨道；3-可逆第二精轧区；31-第三万能轧机；311-第六轨道；32-二号轧边机；321-第七轨道；33-第四万能轧机；331-第八轨道；4-快速换辊装置；5-传动装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

名词解释：

BI值：轧辊端部宽度值；

侧壁斜度：就是轧辊的立面与水平线的角度；

圆角R：指的是轧辊端部的那个圆角。

大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，如图1至图10所示，包括互相独立设置的粗轧区1、可逆第一精轧区2和可逆第二精轧区3，首先钢坯经过加热炉加热而后进入除磷机除磷，来到粗轧区1，在粗轧1区布置一架开坯机11，在开坯机11处进行开坯可逆轧制；再将钢坯运输到可逆第一精轧区2，在可逆第一精轧区2平行布置第一万能轧机21、一号轧边机22和第二万能轧机23，进行第一精轧区2的可逆轧制；最后将钢坯运输到可逆第二精轧区3，在可逆第二精轧区3平行布置第三万能轧机31、二号轧边机32和第四万能轧机33，进行第二精轧区3的可逆轧制。

上辊和下辊之间形成的孔型形成轧制轨道，粗轧区1，开坯机11上设有两条轧制轨道，两条轧制轨道分别为第一轨道12和第二轨道13，在可逆第一精轧区2平行布置第一万能轧机21、一号轧边机22和第二万能轧机23，第一万能轧机21、一号轧边机22和第二万能轧机23上均设有一条轧制轨道；在可逆第二精轧区3平行布置第三万能轧机31、二号轧边机32和第四万能轧机33，第三万能轧机31、二号轧边机32和第四万能轧机33上均设有一条轧制轨道；轧制轨道的孔型的BI值，随着其工作次序递增，轧制轨道两侧的孔型的侧壁斜度随着其工作次序递减，圆角R的半径随着其工作次序递减(即钢坯先经过的轨道的BI值最小，最后的工序经过轨道的BI值最大)。

粗轧区1、可逆第一精轧区2和可逆第二精轧区2均设有传动装置5和快速换辊装置4，使得三个区域都能够进行快速换辊，可三个区域同时换辊，换辊时间上也不会增加。快速换辊装置4为轧钢领域常用的换辊装置，为现有技术。

传动装置5为传动机和齿轮机座的配合使用。

粗轧区1、可逆第一精轧区2和可逆第二精轧区3脱头轧制，互不干涉。

第一万能轧机21、第二万能轧机23、第三万能轧机31和第四万能轧机33型号完全相同，一号轧边机22和二号轧边机32的型号完全相同，快速换辊装置4及备件也完全相同，方便互换。

可逆第一精轧区轧制时因为轧制温度更好，可做大压下量轧制，减少后面道次的压下量，降低能耗，降低轧辊磨损。这样可以减少可逆第二精轧区成品孔的磨损，减少成品孔的换辊频率。

首先钢坯经过加热炉加热而后进入除磷机除磷，来到粗轧区1，在开坯机11处进行3或5个往复道次的轧制；而后将钢坯运输到可逆第一精轧区2，在可逆第一精轧区2进行3或5个往复道次的轧制；最后将钢坯运输到可逆第二精轧区3，在可逆第二精轧区3进行3或5个往复道次的轧制后出成品。在原有工艺的基础上增加了一处工作区域，能够使轧线上同时有三根钢坯在进行轧制。并且当可逆第一精轧区2或者可逆第二精轧区3某一区域出现故障，可将该区域装上替换辊道，变为原有1+3的生产工艺，不会使整条生产线停产。

1+3+3布置轧制工艺在进行小规格轧制时，在开坯机11处进行3个往复道次的轧制，可逆第一精轧区2进行3个往复道次的轧制(即在第三轨道211和第五轨道231上分别往复3次)，可逆第二精轧区3进行3个往复道次的轧制(即在第六轨道311和第八轨道331上分别往复3次)；共经过了3+2*3+2*3＝15道次(一号轧边机22和二号轧边机32的轧制不计入轧制道次)边机轧制不计入道次是因为轧边机的作用为对H型钢腿部高度进行加工，相当于整形，对于整个H型钢的总压缩量的份额较小，所以计算道次时候不计算在内。轧边机不计入总道次只是计算总轧制道次时使用。

对于1+3布置轧制工艺轧制小规格产品时，需要在开坯机处进行5个往复道次的轧制，而后在精轧区进行5个往复道次的轧制。共经过了5+2*5＝15道次(轧边机轧制不计入轧制道次)。

1+3+3布置轧制工艺在进行大规格轧制时，在开坯机11处进行5个往复道次的轧制，可逆第一精轧区2进行5个往复道次的轧制，可逆第二精轧区3进行5个往复道次的轧制。共经过了5+5*2+5*2＝25道次(一号轧边机22和二号轧边机32轧制不计入轧制道次)。对于1+3布置轧制工艺轧制大规格产品时，需要在开坯机)处进行7个往复道次的轧制，而后在可逆第二精轧区进行9个往复道次的轧制。共经过了7+2*9＝25道次(轧边机轧制不计入轧制道次)。相比较于1+3+3布置与1+3布置，在轧制道次相似的情况时，单根坯料在单个区域的轧制道次减少，相当于减少了单根坯料在单个区域的轧制时间，能够减少下根坯料的等待时间，使单个区域在相同的时间轧制更多的钢坯，提高生产线的产量。

下面我们通过大型钢典型规格HN900X300的H型钢来说明1+3+3布置通过新型的孔型***带来改进。

轧制H型钢主要的加工面为腰部的压下、两腿内侧的宽展及两外侧的压下。

第一轨道12的BI值为776，第一轨道12两侧的孔型的侧壁斜度为105°，圆角R的半径为55cm，第二轨道13的BI值为816，第二轨道13两侧的孔型的侧壁斜度为102°，圆角R的半径为40cm；第一万能轧机21上设置第三轨道211，第三轨道211的BI值为831.1，第三轨道211两侧的孔型的侧壁斜度为98°，圆角R的半径为32cm；一号轧边机22上设置第四轨道221，第四轨道221的BI值为831.1，第四轨道221的两侧为轧边孔；第二万能轧机23上设置第五轨道231，第五轨道231的BI值为832.8，第五轨道231两侧的孔型的侧壁斜度为95°，圆角R的半径为28cm；第三万能轧机31上设有第六轨道311，第六轨道311的BI值为841.4，第六轨道311两侧的孔型的侧壁斜度为93°，圆角R的半径为22cm；二号轧边机32上设有第七轨道321，第七轨道321的BI值为841.4，第七轨道321的两侧为轧边孔；第四万能轧机33上设置第八轨道331，第八轨道331的BI值为843.4，第八轨道331两侧的孔型的侧壁斜度为90.25°，圆角R的半径为18cm；图9坯料中的BI值为740mm，

图10成品中的BI值为843.4mm，坯料中的BI值减去成品中的BI值为103.4mm(843.4-740＝103.4)，这就是轧制HN900X300H型钢时需要宽展的尺寸。

而宽展是需要通过不同的孔型进行加工实现。

轧制HN900X300H型钢时，粗轧轧辊只能布置两个粗轧孔型，当采用1+3布置工艺时，精轧区最后一架为成品孔，轧辊的BI值只能是与成品的一致，而精轧区为可逆轧制，这导致精轧区的三台轧机的BI值数值上都要相似，这样就相当于通过三种孔型的宽展将坯料加工到成品BI值。

当采用1+3+3布置工艺时，可逆第一精轧区2为一个单独的可逆区域，该区域轧辊的BI值可与成品不同，如图2至图8，相当于通过四种孔型的宽展将坯料加工到成品BI值。这样通过减少每个孔型的宽展，能够使坯料在进入新孔型时更好咬入，对轧机的冲击减小，减少断辊的风险。每个孔型的宽展变小，能够减少轧辊侧壁的磨损，减少轧辊的消耗，减少修辊换辊的次数。

相同的道理，H型钢侧壁的斜度及腿腰之间的圆角也是由坯料的斜度及圆角轧制到成品的斜度及圆角，增加一个精轧区后，可以使轧制时每个孔型的斜度及圆角变化变小，使斜度和圆角变化更加平顺，见如图2至图8。同样的能够使坯料在进入新孔型时更好咬入，对轧机的冲击减小，减少断辊的风险。还可以减少轧辊侧壁及圆角处的磨损，减少轧辊的消耗，减少修辊换辊的次数。

因为粗轧往复道次减少，所以坯料到达第一精轧区2时的温度较高，因为温度高，坯料的金属流动性更好，所以可以采用大压下量轧制，减少可逆第二精轧区3的轧制压下量。而在可逆第二精轧区3进行轧制的坯料温度偏低，轧制会给轧机及电机产生更大的负荷，减小了该区域轧制的压下量相当于减少了轧机及电机的负荷，能有效的降低能耗。

众所周知，轧制H型钢时，换辊频率最高的为成品孔轧机，而现在减小了可逆第二精轧区的轧制压下量，减少了可逆第二精轧区3的轧辊磨损。这样就能减少轧线成品孔的换辊频率，提高线上轧制时间。而成品辊的侧壁斜度很小，在平时修辊时的车削量最大，减少了成品孔的更换频率等于减少了成品孔轧辊的车削量。当市场环境不好时，产品的需求量没有那么大，出现这种情况可将可逆第二精轧区换3上替换辊道，使用粗轧区1及可逆第一精轧区2进行轧制。这样可以减少产量，减少设备折旧。所以通过该发明，能够实现提高产量及减少吨钢成本的主要目标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：包括互相独立设置的粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区，

首先钢坯经过加热炉加热而后进入除磷机除磷，来到粗轧区，在粗轧区布置一架开坯机，在开坯机处进行开坯可逆轧制；

再将钢坯运输到可逆第一精轧区，在可逆第一精轧区平行布置第一万能轧机、一号轧边机和第二万能轧机，进行第一精轧区的可逆轧制；

最后将钢坯运输到可逆第二精轧区，在可逆第二精轧区平行布置第三万能轧机、二号轧边机和第四万能轧机，进行第二精轧区的可逆轧制。

2.根据权利要求1所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：开坯机上设有两条轧制轨道，轧制轨道为上辊和下辊之间形成的孔型结构，两条轧制轨道分别为第一轨道和第二轨道。

3.根据权利要求2所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：第一万能轧机、一号轧边机和第二万能轧机上均设有一条轧制轨道，钢坯在第一万能轧机和第二万能轧机上往复轧制次数均为奇数次。

4.根据权利要求3所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：第三万能轧机、二号轧边机和第四万能轧机上均设有一条轧制轨道，钢坯在第三万能轧机和第四万能轧机上往复轧制次数均为奇数次。

5.根据权利要求4所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：轧制轨道的孔型的BI值，随着其工作次序递增，轧制轨道两侧的孔型的侧壁斜度随着其工作次序递减，圆角R的半径随着其工作次序递减。

6.根据权利要求1所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区均设有传动装置和快速换辊装置。

7.根据权利要求1所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：粗轧区、可逆第一精轧区和可逆第二精轧区脱头轧制。

8.根据权利要求6所述的大型和超大型钢双可逆精轧区轧制工艺，其特征在于：第一万能轧机、第二万能轧机、第三万能轧机和第四万能轧机型号完全相同，一号轧边机和二号轧边机型号完全相同，所有的轧制辊系备件及易损件备件也完全相同。

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