切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置及工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，包括依次沿軋制方向布置的切分軋制機(jī)組，控溫水冷裝置Ⅰ、終成型軋制機(jī)組及控溫水冷裝置Ⅱ，工藝布置簡(jiǎn)單緊湊，可將切分軋制工藝與細(xì)晶粒強(qiáng)化技術(shù)有效結(jié)合；本發(fā)明還公開(kāi)了一種切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，即高溫時(shí)切分軋制，切分后的軋件經(jīng)控制冷卻后再進(jìn)入終成型軋制，該工藝既保證了切分軋制時(shí)的高溫要求，又使成品道次的軋制實(shí)現(xiàn)低溫大壓下，從而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)鋼筋的同時(shí)，提高了鋼筋的綜合機(jī)械性能，降低了生產(chǎn)成本，創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說(shuō)明】切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置及工藝方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軋制線材或類似的小截面材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置及工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著建筑行業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)鋼筋產(chǎn)品、特別是高強(qiáng)度鋼筋需求日益增加。高強(qiáng)度鋼筋的推廣和使用實(shí)現(xiàn)了鋼材的減量化，緩解了原材料的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸，減少了各種能源的消耗，減少了鋼鐵工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，得到各方面高度重視。
[0003]鋼筋生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)能耗和成本，中小規(guī)格鋼筋通常采用切分軋制方式，即在軋機(jī)上利用特殊的軋輥孔型或其它的切分裝置將原來(lái)的一根坯料沿縱向剖分成數(shù)根單根軋件，進(jìn)而軋制多根鋼筋的軋制工藝。采用切分軋制工藝時(shí)，為保證切分孔槽和切分導(dǎo)衛(wèi)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低事故率和減少切分磨損，軋件的切分溫度要通常要控制在900°C以上。
[0004]生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋主要有3種工藝技術(shù)，即余熱淬火技術(shù)、微合金化技術(shù)和細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù):
[0005](1)采用余熱淬火技術(shù)的鋼筋成本低，但存在焊接性差、脆韌轉(zhuǎn)變溫度高等問(wèn)題，在中國(guó)國(guó)內(nèi)已禁止生產(chǎn)；
[0006](2)采用微合金化技術(shù)的鋼筋雖具有性能穩(wěn)定、強(qiáng)度波動(dòng)范圍小、應(yīng)變時(shí)效敏感性低、焊接性優(yōu)良等特點(diǎn)，但其存在合金元素消耗大，生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，給社會(huì)資源和企業(yè)發(fā)展帶來(lái)不利影響，限制了其進(jìn)一步發(fā)展；
[0007](3)采用細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)生產(chǎn)鋼筋，是將鋼筋變形溫度控制在A3相變點(diǎn)溫度附近(750°C~850°C )，通過(guò)施加一定的變形量，達(dá)到細(xì)化晶粒的目的，然后通過(guò)快冷，抑制晶粒長(zhǎng)大，從而使鋼筋獲得很高的強(qiáng)度和韌性，由于采用該技術(shù)可不添加或僅添加少量微合金元素進(jìn)行生產(chǎn)，在提高鋼筋性能的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本低，故得到快速發(fā)展。
[0008]由于采用切分軋制方式需將軋制溫度控制在900°C以上，而采用細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)需將軋制溫度控制在750°C~850°C之間，因此，現(xiàn)有棒材生產(chǎn)線在工藝設(shè)備布置及工藝方法上，無(wú)法滿足切分軋制工藝和細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)同時(shí)實(shí)施的要求。
[0009]如何在鋼筋生產(chǎn)中，融合切分軋制工藝和細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)，獲得以細(xì)晶粒鐵素體和珠光體為基體的低成本、高性能的高強(qiáng)鋼筋，同時(shí)保證生產(chǎn)線產(chǎn)量要求,成為各大鋼企的亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可同時(shí)采用切分軋制工藝和細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置及工藝方法。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，包括沿軋制中心線布置的軋制機(jī)組及冷卻裝置，所述軋制機(jī)組分為切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組兩部分，所述冷卻裝置包括設(shè)置在切分軋制機(jī)組出口端的控溫水冷裝置I與設(shè)置在終成型軋制機(jī)組出口端的控溫水冷裝置II。
[0012]進(jìn)一步，所述控溫水冷裝置I及控溫水冷裝置II上并排設(shè)有多個(gè)軋件冷卻輸送通道。
[0013]進(jìn)一步，所述切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組均由2?10架高剛度軋機(jī)按軋制方向排列而成。
[0014]進(jìn)一步，所述切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組的入口端處設(shè)有飛剪。
[0015]一種切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，包括以下步驟:
[0016](I)將溫度控制在900°C?1050°C之間單根軋件送入切分軋制機(jī)組中，通過(guò)切分軋制機(jī)組將單根軋件并排軋制成2?6根；
[0017](2)軋制后的各根軋件對(duì)應(yīng)輸送入控溫水冷裝置I上的各冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻溫度，將冷卻后的軋件溫度控制在730°C?900°C ；
[0018](3)終成型軋制機(jī)組對(duì)冷卻后的軋件最終斷面尺寸的軋制；
[0019](4)再軋制后的各根軋件對(duì)應(yīng)輸送入控溫水冷裝置II上的各冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻溫度，將冷卻后的軋件溫度控制在400°C?750°C。
[0020]進(jìn)一步，步驟(3)中的終成型軋制為大壓下量軋制，各根軋件在終成型軋制機(jī)組中的總縮面率不小于25%。
[0021]進(jìn)一步，在軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組及終成型軋制機(jī)組前可根據(jù)要求，進(jìn)行切頭或切尾。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:整體布置簡(jiǎn)單緊湊，結(jié)合了切分軋制工藝與細(xì)晶強(qiáng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，消除了兩者間實(shí)施溫度的矛盾，高溫時(shí)切分軋制，通過(guò)大壓下量軋制及降溫冷卻相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)軋件的細(xì)晶強(qiáng)化，既不破壞高溫對(duì)切分軋制過(guò)程的有利影響，又可迫使軋制后的軋件在溫度及大變形積累下發(fā)生相變，在提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高了軋件的強(qiáng)度及韌性，增強(qiáng)了切分軋制鋼筋產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
[0024]圖1為本發(fā)明的工藝布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0026]如圖所示，本實(shí)施例所述的切分軋制生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，包括切分軋制機(jī)組2，對(duì)切分后軋件進(jìn)行細(xì)晶強(qiáng)化的控溫水冷裝置I 3、終成型軋制機(jī)組4及控溫水冷裝置II 5，所述切分軋制機(jī)組2、控溫水冷裝置I 3、終成型軋制機(jī)組4及控溫水冷裝置II 5依次設(shè)置在軋制中心線上；上游設(shè)備I輸送過(guò)來(lái)的單根軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組2中，切分軋制機(jī)組2將單根軋件切分軋制成多根軋件，各軋件并排進(jìn)入控溫水冷裝置I 3中進(jìn)行冷卻，將軋件溫度冷卻至相變溫度附近，冷卻后的軋件進(jìn)入終成型軋制機(jī)組4內(nèi)進(jìn)行大壓下量軋制，經(jīng)過(guò)終成型軋制的軋件再進(jìn)入控溫水冷裝置II 5中進(jìn)行冷卻，實(shí)現(xiàn)相變后快冷，達(dá)到抑制晶粒長(zhǎng)大的目的，最終，軋件從控溫水冷裝置II 5中輸出，送入下游設(shè)備6進(jìn)行精整收集。
[0027]在本實(shí)施例中，所述控溫水冷裝置I 3及控溫水冷裝置II 5上并排設(shè)有六個(gè)軋件冷卻輸送通道，切分后的軋件各進(jìn)入一個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，方便單獨(dú)對(duì)每根軋件進(jìn)行快速冷卻，冷卻輸送通道在冷卻的同時(shí)將軋件輸送至下一個(gè)工位，該過(guò)程可實(shí)現(xiàn)各軋件的內(nèi)外溫度及相變均勻化。
[0028]在本實(shí)施例中，由六架高剛度軋機(jī)沿軋制方向排列組成切分軋制機(jī)組2，依次對(duì)上游設(shè)備I輸送過(guò)來(lái)的單根軋件進(jìn)行切分軋制，兩架高剛度軋機(jī)沿軋制方向排列組成終成型軋制機(jī)組4，對(duì)切分、冷卻后的軋件進(jìn)行終成型軋制。
[0029]在本實(shí)施例中，所述切分軋制機(jī)組2與終成型軋制機(jī)組4的入口端處均設(shè)有飛剪，可對(duì)軋件的頭端或尾端進(jìn)行剪切，便于軋件導(dǎo)入軋機(jī)內(nèi)。
[0030]工藝方法實(shí)施例一:
[0031]本實(shí)施例所述的切分軋制生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，包括以下步驟:
[0032]( I)將溫度為910°C的單根軋件送入切分軋制機(jī)組2中，六架高剛度軋機(jī)依次對(duì)該單根軋件進(jìn)行切分軋制，最終并排軋制成兩根截面尺寸較小的單根軋件；
[0033](2)切分開(kāi)的兩根軋件分別進(jìn)入控溫水冷裝置I 3中的兩個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻時(shí)間，將冷卻后的軋件溫度控制在780V ；
[0034](3)終成型軋制機(jī)組4對(duì)兩根溫度為780°C的軋件進(jìn)行最終斷面尺寸軋制，控制軋機(jī)壓下量，使軋制后各軋件的總縮面率達(dá)到30% ；
[0035](4)終成型軋制后將兩根軋件送入控溫水冷裝置II 5上的兩個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，將兩根軋件溫度快速降至650°C后從冷卻輸送通道內(nèi)輸出，送入下游設(shè)備6。
[0036]同時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求在軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組2及終成型軋制機(jī)組4前后進(jìn)行切頭或切尾。
[0037]工藝方法實(shí)施例二:
[0038]本實(shí)施例所述的切分軋制生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，包括以下步驟:
[0039](I)將溫度為960°C的單根軋件送入切分軋制機(jī)組2中，六架高剛度軋機(jī)依次對(duì)該單根軋件進(jìn)行切分軋制，最終并排軋制成三根截面尺寸較小的單根軋件；
[0040](2)切分開(kāi)的三根軋件分別進(jìn)入控溫水冷裝置I 3中的三個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻時(shí)間，將冷卻后的軋件溫度控制在820°C ；
[0041](3)終成型軋制機(jī)組4對(duì)三根溫度為820°C的軋件進(jìn)行最終斷面尺寸軋制，控制軋機(jī)壓下量，使軋制后各軋件的總縮面率達(dá)到25% ；
[0042](4)終成型軋制后將三根軋件送入控溫水冷裝置II 5上的三個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，將三根軋件溫度快速降至700°C后從冷卻輸送通道內(nèi)輸出，送入下游設(shè)備6。
[0043]同時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求在軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組2及終成型軋制機(jī)組4前后進(jìn)行切頭或切尾。
[0044]工藝方法實(shí)施例三:
[0045]本實(shí)施例所述的切分軋制生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，包括以下步驟:
[0046](I)將溫度為1050°C的單根軋件送入切分軋制機(jī)組2中，六架高剛度軋機(jī)依次對(duì)該單根軋件進(jìn)行切分軋制，最終并排軋制成四根截面尺寸較小的單根軋件；
[0047](2)切分開(kāi)的四根軋件分別進(jìn)入控溫水冷裝置I 3中的四個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻時(shí)間，將冷卻后的軋件溫度控制在860 V ；
[0048](3)終成型軋制機(jī)組4對(duì)四根溫度為860°C的軋件進(jìn)行最終斷面尺寸軋制，控制軋機(jī)壓下量，使軋制后各軋件的總縮面率達(dá)到28% ；
[0049](4)終成型軋制后將四根軋件送入控溫水冷裝置II 5上的四個(gè)冷卻輸送通道內(nèi)，將四根軋件溫度快速降至730°C后從冷卻輸送通道內(nèi)輸出，送入下游設(shè)備6。
[0050]同時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求在軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組2及終成型軋制機(jī)組4前后進(jìn)行切頭或切尾。
[0051]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，包括沿軋制中心線布置的軋制機(jī)組及冷卻裝置，其特征在于:所述軋制機(jī)組分為切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組兩部分，所述冷卻裝置包括設(shè)置在切分軋制機(jī)組出口端的控溫水冷裝置I與設(shè)置在終成型軋制機(jī)組出口端的控溫水冷裝置II。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，其特征在于:所述控溫水冷裝置I及控溫水冷裝置II上并排設(shè)有多個(gè)軋件冷卻輸送通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，其特征在于:所述切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組均由2?10架高剛度軋機(jī)按軋制方向排列而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝布置，其特征在于:所述切分軋制機(jī)組與終成型軋制機(jī)組的入口端處設(shè)有飛剪。
5.一種利用權(quán)利要求1?4所述工藝布置的工藝方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將溫度控制在900°C?1050°C之間單根軋件送入切分軋制機(jī)組中，通過(guò)切分軋制機(jī)組將單根軋件并排軋制成2?6根； (2)軋制后的各根軋件對(duì)應(yīng)輸送入控溫水冷裝置I上的各冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻溫度，將冷卻后的軋件溫度控制在730°C?900°C ； (3)終成型軋制機(jī)組對(duì)冷卻后的軋件最終斷面尺寸的軋制； (4)再軋制后的各根軋件對(duì)應(yīng)輸送入控溫水冷裝置II上的各冷卻輸送通道內(nèi)，調(diào)節(jié)冷卻溫度，將冷卻后的軋件溫度控制在400°C?750°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，其特征在于:步驟(3)中的終成型軋制為大壓下量軋制，各根軋件在終成型軋制機(jī)組中的總縮面率不小于25%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切分軋制生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)鋼筋的工藝方法，其特征在于:在軋件進(jìn)入切分軋制機(jī)組及終成型軋制機(jī)組前可根據(jù)要求，進(jìn)行切頭或切尾。
【文檔編號(hào)】B21B45/02GK103801557SQ201410052035
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】白亞斌, 馬靳江, 李欣, 張焰, 牛強(qiáng), 廖浩明, 曹勇, 周民 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司