CN114042754A - 一种型材轧制***及生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种型材轧制***及生产方法，其中型材轧制***包括：轧制单元以及精整单元；所述轧制单元包括依次设置的粗轧机组、一中轧机组、二中轧机组以及精轧机组；所述粗轧机组以及所述一中轧机组分别包括共用的轧辊孔型，所述二中轧机组以及所述精轧机组分别包括不同成品的轧辊孔型；所述精整单元包括用于对型材进行多线在线矫直的矫剪联合装置。通过共用的轧辊孔型，在粗轧机组以及一中轧机组上轧制出圆钢成品或者不同型号槽钢或者角钢的共用中间坯，并通过二中轧机组以及精轧机组分别生产不同型号的型材，实现了不同规格以及品种型材在同一生产线上的生产。

Description

一种型材轧制***及生产方法

技术领域

本申请涉及钢铁冶金热轧技术领域，具体而言，涉及一种型材轧制***及生产方法。

背景技术

型材轧制是用有孔型的轧辊把锭坯热轧成各种断面形状的型材的工艺过程。型钢品种繁多，规格复杂，一般都采用多品种小批量的生产方式。

复杂断面的型材连续轧制比较困难；型钢精整工序因为装备水平等原因都采用离线精整，生产效率低，劳动定员增加；在不锈钢型材及碳钢型材同时兼顾的生产线上，根据不锈钢和碳钢特性，在收集方式上不能共用等问题，都局限了型材技术的发展与进步。

发明内容

本申请的目的是提供一种型材轧制***及生产方法，该型材轧制***及生产方法能够实现不同断面型材的原料全连续轧制，型材在线多线矫直及定尺，从而达到不同规格及品种型材在同一生产线上的顺利生产。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种型材轧制***，包括：轧制单元以及精整单元；

所述轧制单元包括依次设置的粗轧机组、一中轧机组、二中轧机组以及精轧机组；

所述粗轧机组以及所述一中轧机组分别包括共用的轧辊孔型，所述二中轧机组以及所述精轧机组分别包括不同成品的轧辊孔型；

所述精整单元包括用于对型材进行多线在线矫直的矫剪联合装置。

在可选的实施方式中，所述粗轧机组以及所述一中轧机组分别包括平立交替布置的轧机，所述二中轧机组及所述精轧机组分别包括全平辊轧机。

在可选的实施方式中，所述轧制单元通过辊道连接有冷床，所述矫剪联合装置包括依次设置的矫直机及冷剪机，所述矫直机连接在所述冷床的下游，所述冷剪机与所述矫直机相接。

在可选的实施方式中，所述矫直机的进口处设置有梳齿夹送辊，所述矫直机的出口处设置有矫直后出口导槽，所述矫直机与所述冷剪机之间设置有冷剪与矫直机间过桥。

在可选的实施方式中，所述冷床包括齿条步进式冷床，所述冷床出口设置有气雾冷却装置。

在可选的实施方式中，所述精整单元还包括设置在所述冷剪机下游的编组台架、冷锯以及包装装置，所述冷锯与所述包装装置之间连接有过跨台架。

在可选的实施方式中，所述编组台架连接有角钢过跨台架，所述角钢过跨台架设置在所述编组台架与所述包装装置之间，能够构成角钢经冷剪后的输送支线。

在可选的实施方式中，所述包装装置包括成品输送辊道，所述成品输送辊道上连接有型钢码垛机及圆钢检查台架，所述圆钢检查台架设置在所述型钢码垛机的两侧，且分别连接有自动打捆机及收集台架。

在可选的实施方式中，所述轧制单元中的不同机组之间设置有切头飞剪及倍尺飞剪，所述一中轧机组的上游设置有夹送辊。

第二方面，本发明提供一种采用前述实施方式中任一项所述的型材轧制***进行的型材生产方法，包括以下步骤：

使加热后的钢坯依次通过粗轧机组及一中轧机组，得到圆钢成品或者型钢中间坯；

圆钢成品通过辊道直接输送至冷床冷却，型钢中间坯依次通过二中轧机组以及精轧机组得到型钢成品后通过辊道输送至冷床冷却；

冷却后的圆钢成品依次经过编组、冷锯、码垛、检查以及打捆后完成生产；

根据角钢的尺寸，将冷却后的槽钢成品以及部分型号角钢成品依次通过在线矫直、编组、冷锯、码垛、检查以及打捆后，或者将冷却后的部分型号角钢成品依次通过在线矫直、冷剪、码垛、检查以及打捆后，完成生产。

本发明中的型材轧制***，能够通过共用的轧辊孔型，在粗轧机组以及一中轧机组上轧制出圆钢成品或者不同型号槽钢或者角钢的共用中间坯，并通过二中轧机组以及精轧机组分别生产不同型号的型材，实现了不同规格以及品种型材在同一生产线上的生产。

通过设置的矫剪联合装置，能够使小断面尺寸的型材实现在线的多线矫直及定尺，可以根据具体的成品尺寸进行不同的生产工艺，能够实现不同形式的型材以及不同型号型材的组合生产，拓宽了型材的生产范围。

本发明中的型材生产方法，能够根据圆钢、槽钢或者不同尺寸型号的角钢进行针对性地轧制生产，并且能够通过角钢的不同尺寸型号进行后续加工，从而满足不同种类以及不同型号型材在同一生产线上的轧制。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的型材轧制***结构示意图；

图2为本申请实施例提供的矫剪联合装置的立面结构示意图。

图标：

10-轧制单元；11-粗轧机组；12-一中轧机组；13-二中轧机组；14-精轧机组；

20-精整单元；21-矫剪联合装置；22-矫直机；221-梳齿夹送辊；222-矫直后出口导槽；23-冷剪机；24-冷剪与矫直机间过桥；25-编组台架；26-冷锯；27-过跨台架；28-角钢过跨台架；

30-冷床；

40-包装装置；41-成品输送辊道；42-型钢码垛机；43-圆钢检查台架；44-打捆机；45-收集台架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1-图2，本发明提供的型材轧制***，包括：轧制单元10以及精整单元20；所述轧制单元10包括依次设置的粗轧机组11、一中轧机组12、二中轧机组13以及精轧机组14；所述粗轧机组11以及所述一中轧机组12分别包括共用的轧辊孔型，所述二中轧机组13以及所述精轧机组14分别包括不同成品的轧辊孔型；所述精整单元20包括用于对型材进行多线在线矫直的矫剪联合装置21。

本发明中的型材轧制***主要用于不同形式型材的轧制生产，型材类型可以包括热轧等边角钢、热轧不等边角钢、热轧槽钢、热轧六角钢、热轧圆钢等中小型型钢。

通过在粗轧机组11以及一中轧机组12分别设置的共用轧辊孔型，能够生产圆钢成品或者槽钢及角钢等型钢的中间坯，从而实现了圆钢成品以及其他型钢中间坯的分别输出。

通过二中轧机组13以及精轧机组14分别包括的不同成品的轧辊孔型，能够实现不同种类以及型号槽钢或者角钢的轧制生产，保证各种不同型钢的专有生产线路，从而能够实现不同型材的组合式生产。

精整单元20中包括的矫剪联合装置21，能够对槽钢以及型钢进行多线在线矫直，相较于现有的离线精整，有效改善了型钢的精整工况，极大地提高了生产效率。

基于圆钢成品以及其他型钢中间坯的形状，本实施例中的粗轧机组11以及一中轧机组12分别包括平立交替布置的短应力线轧机，能够生产合格的圆钢成品以及规整形状的中间坯。

二中轧机组13以及精轧机组14主要根据产品规格设计成品孔型，用于加工不同形状规格的槽钢或者角钢产品，因此二中轧机组13以及精轧机组14中的轧机采用全平辊布置的形式，通过上述两种机组中轧机的不同布置形式，能够利于不同钢材的轧制生产，从而为后续成品的加工处理提供基础。

轧机架次的数量根据最终产品及原料规格确定，本实施例中粗轧机组11、一中轧机组12以及二中轧机组13分别包括六架轧机，精轧机组14包括四架轧机，总共22架轧机，本发明并不对各个机组轧机数量进行限定，可以根据具体实际生产多设置一至两架。其中前十二架次轧机的轧辊孔型采用共用孔型，后十架次轧机根据产品规格设计成品孔型。

本发明中的轧制单元10下游通过辊道连接有冷床30，所有轧制成品均通过冷床30进行冷却，本实施例中的冷床30具体选用齿条步进式冷床30，可满足各种类型型钢的共用冷却。由于型钢冷却时需要更大的齿距，所以在冷床30设计时要充分考虑冷床30冷却效率及齿距。冷床30出口设置气雾冷却装置，对轧件成组的进行冷却，以满足矫直机22对轧件温度的要求。

矫剪联合装置21设置在冷床30的下游，具体包括依次设置的矫直机22及冷剪机23，本实施例中的矫直机22为在线多线矫直机22，在线多线矫直机22连接在冷床30上，能够对冷却后的轧钢同时进行多根轧钢的在线矫直，冷剪机23设置在矫直机22的出口，对小尺寸的型钢直接进行定尺剪切。

矫直机22的进口处设置有梳齿夹送辊221，矫直机22的出口处设置有矫直后出口导槽222，矫直机22与冷剪机23之间设置有冷剪与矫直机间过桥24，通过在矫直机22前设置梳齿夹送辊221能够保证型钢在矫直机22上的顺利咬入，结合矫直后出口导槽222以及冷剪与矫直机间过桥24，能够使矫直机22与冷剪机23之间顺利衔接。

本实施例中的冷剪机23为冷固定剪，对小规格的型钢主要是对于3#-7#角钢进行边矫直边定尺剪切，有效提高小规格型钢的生产效率。大规格型钢利用多线矫直机22进行矫直，不需冷剪定尺。圆钢成品、槽钢成品以及大于7#角钢的型材的定尺分剪主要通过下游的冷锯26进行。

型钢成品在进行轧制、冷却以及选择性进行矫直或者同时矫直分剪后，进入本发明中精整单元20的下游设备，主要进行编组、冷锯定尺、检查、码垛以及打捆包装等工序环节。

精准单元下游设备具体包括设置在冷剪机23下游的编组台架25、冷锯26以及包装装置40，冷锯26与包装装置40之间连接有过跨台架27。冷锯26可为圆钢、槽钢及大规格型钢定尺，保证定尺材端面质量。型钢的矫直、编组以及定尺冷剪设置在相同的输送辊道上，冷锯定尺主要针对于大尺寸型钢的定尺分锯。经过冷锯26后的型钢由过跨台架27输送至另外的成品输送辊道41上，进行后续的检查、码垛以及打捆包装等工序。本实施例中的过跨台架27具体设置两套，用于圆钢、槽钢及大规格型钢过跨进行下道工序所用。

对于冷剪后的小规格型钢，不需要进行冷锯定尺处理，直接进入检查、码垛以及包装等环节，在编组台架25上具体在编组台架25的上游连接有角钢过跨台架28，角钢过跨台架28具体为小规格角钢过跨台架28，为经过多线矫直及经冷剪定尺过的小规格角钢过跨设置的台架。角钢过跨台架28设置在编组台架25与包装装置40之间，用于将位于矫直的输送辊道上的小规格角钢直接过跨到检查包装的成品输送辊道41上，能够构成小规格角钢经冷剪后的输送支线。通过将小规格角钢直接过跨送入下游工序的形式，实现了就近输送，减少了输送距离，有效提高了生产效率。

编组台架25用于对棒材、槽钢以及经过矫直的大规格角钢按照冷锯26锯切的要求进行编组。当编组定尺材长度大于90m时，可将小规格角钢过跨台架28并入编组台架25，两个台架之间由一根长轴连接，可根据需要进行离合操作。在场地有限的情况下，此种布局有利于节约产线长度。

具体地，编组台架25能够对圆钢及大规格经过多线矫直机22的型钢进行编组，为了保证定尺型材的端面质量，需要经过编组台架25进行编组后，送往冷锯26进行锯切定尺。小角钢过跨台架28可以根据实际生产的型钢长度并到编组台架25本体，当长尺轧件长度大于90m时，小角钢过跨台架28并到编组台架25本体，可为108m长尺轧件进行编组。

包装装置40包括成品输送辊道41，成品输送辊道41上连接有型钢码垛机42及圆钢检查台架43，圆钢检查台架43设置在型钢码垛机42的两侧，且分别连接有自动打捆机44及收集台架45。

本实施例中的型钢码垛机42包括码垛前输送辊道、输送链、分组机构、挡料机构、带磁头码垛设备、码垛升降台及码垛后辊道等，主要用于碳钢型钢的自动码垛，型钢包括角钢、槽钢。通过自动码垛的形式，减轻劳动强度，提升生产线的自动化水平。当生产不锈钢时，通过成品输送辊道41将不锈钢成品直接输送至圆钢检查台架43上，构成针对性地生产。

本实施例中的圆钢检查台架43共包括四个台架，为圆钢及不锈钢型钢检查质量所用；自动打捆机44设置有两组六台，为圆钢及型钢打包所用；收集台架45总共两套，用于打包后的轧材进行收集，待入库所用。通过将圆钢检查台架43、自动打捆机44以及收集台架45分套设置的形式，并分别位于型钢码垛机42的两侧，能够实现同时检查包装，极大提高了型材的生产效率，且两套设备能够构成互为备用的关系，保障生产***的可靠运行。

需要说明的有，在各个轧机机组之间即相邻不同形式轧机机组之间设置有切头飞剪以及倍尺飞剪，切头飞剪主要对容易出现翘头翘尾的轧钢两端进行切头，保证整体型材的平直度。当圆钢成品作为管坯材时，倍尺飞剪也可作为圆钢的定尺剪。在一中轧机组12的上游还可以设置夹送辊，能够辅助中间轧件更好的咬入。

通过本发明中的型材轧制***，能够实现不锈钢小型材采用大断面长尺坯的原料全连续轧制，型材在线多线矫直及定尺，不同的型钢品种采用不同的工艺路线，使得不同规格及品种型材在同一生产线上顺利生产。并且能够实现不锈钢及碳钢共用相同的收集设备，兼顾了不同型号以及不同种类型材的轧制生产。

本发明还提供了一种采用上述型材轧制***进行的型材生产方法，包括以下步骤：

使加热后的钢坯依次通过粗轧机组11及一中轧机组12，得到圆钢成品或者型钢中间坯，在对不同形式的型材进行生产时，针对性地输出一中轧机组12输出的轧制型材。

当生产圆钢成品时，通过辊道直接将一中轧机组12输出的圆钢成品输送至冷床30冷却，圆钢成品冷却后通过矫直机22进行在线矫直，并输送至下游编组以及冷锯26定尺，然后通过码垛、检查以及打捆后完成圆钢的轧制生产。

当生产槽钢或者角钢时，将一中轧机组12输出的型钢中间坯依次通过二中轧机组13以及精轧机组14得到型钢成品后通过辊道输送至冷床30冷却。

将生产的槽钢成品以及角钢成品进行冷却后，根据角钢的尺寸，将冷却后的槽钢成品以及尺寸大于7#的角钢成品依次通过在线矫直、编组、冷锯26、码垛、检查以及打捆后完成轧制生产。

将冷却后的3#-7#之间的角钢成品依次通过在线矫直、冷剪、码垛、检查以及打捆后，完成轧制生产。

在生产不锈钢轧制成品时，根据以上的工序进行生产，区别在于不锈钢轧制成品不进行自动码垛，而是基于带磁选的型钢码垛机42不能实现不锈钢型材的自动码垛，而采取人工码垛进行。

通过本发明中的型材生产方法，能够实现不同形式以及不同型号的型材在同一生产线上的连续生产，拓宽了轧制型材的生产范围，有效突破了现有型材生产的局限性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种型材轧制***，其特征在于，包括：轧制单元以及精整单元；

所述轧制单元包括依次设置的粗轧机组、一中轧机组、二中轧机组以及精轧机组；

所述粗轧机组以及所述一中轧机组分别包括共用的轧辊孔型，所述二中轧机组以及所述精轧机组分别包括不同成品的轧辊孔型；

所述精整单元包括用于对型材进行多线在线矫直的矫剪联合装置。

2.根据权利要求1所述的型材轧制***，其特征在于，所述粗轧机组以及所述一中轧机组分别包括平立交替布置的轧机，所述二中轧机组及所述精轧机组分别包括全平辊轧机。

3.根据权利要求1所述的型材轧制***，其特征在于，所述轧制单元通过辊道连接有冷床，所述矫剪联合装置包括依次设置的矫直机及冷剪机，所述矫直机连接在所述冷床的下游，所述冷剪机与所述矫直机相接。

4.根据权利要求3所述的型材轧制***，其特征在于，所述矫直机的进口处设置有梳齿夹送辊，所述矫直机的出口处设置有矫直后出口导槽，所述矫直机与所述冷剪机之间设置有冷剪与矫直机间过桥。

5.根据权利要求3所述的型材轧制***，其特征在于，所述冷床包括齿条步进式冷床，所述冷床出口设置有气雾冷却装置。

6.根据权利要求3所述的型材轧制***，其特征在于，所述精整单元还包括设置在所述冷剪机下游的编组台架、冷锯以及包装装置，所述冷锯与所述包装装置之间连接有过跨台架。

7.根据权利要求6所述的型材轧制***，其特征在于，所述编组台架连接有角钢过跨台架，所述角钢过跨台架设置在所述编组台架与所述包装装置之间，能够构成角钢经冷剪后的输送支线。

8.根据权利要求6所述的型材轧制***，其特征在于，所述包装装置包括成品输送辊道，所述成品输送辊道上连接有型钢码垛机及圆钢检查台架，所述圆钢检查台架设置在所述型钢码垛机的两侧，且分别连接有打捆机及收集台架。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的型材轧制***，其特征在于，所述轧制单元中的不同机组之间设置有切头飞剪及倍尺飞剪，所述一中轧机组的上游设置有夹送辊。

10.一种型材生产方法，采用权利要求1-9中任一项所述的型材轧制***进行，其特征在于，包括以下步骤：

使加热后的钢坯依次通过粗轧机组及一中轧机组，得到圆钢成品或者型钢中间坯；

圆钢成品通过辊道直接输送至冷床冷却，型钢中间坯依次通过二中轧机组以及精轧机组得到型钢成品后通过辊道输送至冷床冷却；

冷却后的圆钢成品依次经过编组、冷锯、码垛、检查以及打捆后完成生产；

根据角钢的尺寸，将冷却后的槽钢成品以及部分型号角钢成品依次通过在线矫直、编组、冷锯、码垛、检查以及打捆后，或者将冷却后的部分型号角钢成品依次通过在线矫直、冷剪、码垛、检查以及打捆后，完成生产。

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