本發(fā)明涉及一種扁鋼軋制生產(chǎn)的領(lǐng)域，具體涉及一種開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

貨叉用矩形鋼、模具用矩形鋼、鐵路輒叉用矩形鋼等矩形鋼，對(duì)材料的力學(xué)性能有較高的要求，且對(duì)外形尺寸要求較高，目前利用連鑄坯或者鋼錠進(jìn)行軋制或者鍛造后使用；其中厚度小于50mm、寬度小于150mm 的上述矩形鋼，利用中小規(guī)格的方坯或者矩形坯多道次的連軋工藝生產(chǎn)，保證其力學(xué)性能及外形尺寸；厚度大于50mm、寬度大于150mm 的上述矩形鋼，采用連鑄坯或鋼錠進(jìn)行鍛造加工。

利用連軋工藝生產(chǎn)時(shí)，規(guī)格基本限制于厚度小于50mm、寬度小于150mm 的矩形鋼，否則力學(xué)性能、外形尺寸均得不到有效的保證。

利用鍛造工藝生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品規(guī)格雖不受限制，可以生產(chǎn)出厚度大于50mm、寬度大于150mm 的矩形鋼，力學(xué)性能、外形尺寸可以保證，但生產(chǎn)效率低下，周期長(zhǎng)，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工藝成本低，效率高，代替了成本高的鋼錠鍛造工藝，從而擴(kuò)大了通過連軋方式生產(chǎn)矩形鋼的規(guī)格范圍，豐富了大規(guī)格矩形鋼的生產(chǎn)方式，開創(chuàng)了大規(guī)格矩形鋼的生產(chǎn)新工藝；通過大壓下量開坯工藝，保證心部充分變形，保證材質(zhì)更加致密，大幅提高連軋工藝生產(chǎn)的矩形鋼規(guī)格的基礎(chǔ)上，力學(xué)性能得到了保障；通過連軋機(jī)的作用，矩形鋼外形尺寸精度控制高，控制性強(qiáng)，可以根據(jù)用戶需要生產(chǎn)橫截面圓角、直角的矩形鋼；通過冷床的自矯直功能及控制冷卻的設(shè)計(jì)，可以解決矩形鋼易出現(xiàn)彎曲、扭轉(zhuǎn)等問題；固定式熱鋸與移動(dòng)式熱鋸相結(jié)合，可以保證用戶不同定尺長(zhǎng)度及公差要求；厚度小于等于90mm的矩形鋼經(jīng)過緊密打包之后通過行車起吊入坑緩冷，可以使矩形鋼緩冷效果更好；矩形鋼由輸送輥道向橫移入口輥道移鋼過程中，通過一組推鋼裝置將矩形鋼推至橫移入口輥道，解決了矩形鋼無法利用自重向橫移入口輥道移鋼的問題；冷床增加保溫罩，避免了冷床四周空氣對(duì)流大，保證了冷床四周溫度均勻，杜絕了因四周冷卻不均，矩形鋼出現(xiàn)側(cè)彎、扭轉(zhuǎn)的問題。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

1）加熱：圓鋼坯料經(jīng)輸送輥道送入加熱爐進(jìn)行加熱，圓鋼坯料的溫度在1050~1150℃范圍的時(shí)候出鋼；

2）坯料表面除鱗：利用高壓除鱗機(jī)去除圓鋼坯料表面的魚鱗狀的氧化鐵屑；

3）開坯機(jī)進(jìn)行開坯軋制：通過開坯機(jī)將圓鋼坯料炸制成斷面為矩形的扁鋼坯料；

4）連軋機(jī)進(jìn)行連軋軋制：通過連軋機(jī)軋成品矩形鋼；

5）鋸切：矩形鋼輸送至熱鋸區(qū)進(jìn)行鋸切；

6）冷卻：鋸切結(jié)束后的矩形鋼輸送至步進(jìn)式冷床，經(jīng)過冷床冷卻輸送至出口的矩形鋼進(jìn)行緩冷，矩形鋼的入坑溫度控制在380~420℃的范圍內(nèi)。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟1）中，加熱爐為空氣、煤氣雙蓄熱式加熱爐，圓鋼坯料在加熱爐內(nèi)為雙排布料。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟1）中，圓鋼坯料在加熱爐內(nèi)的加熱時(shí)間在4~8小時(shí)內(nèi)。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟2）中，所述高壓除鱗機(jī)為分段式環(huán)狀高壓除鱗機(jī)，除鱗機(jī)壓力的最大壓力為25MPa，除鱗速度在0.6~1.0m/s的范圍內(nèi)。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟3）中，所述開坯機(jī)為雙輥往復(fù)式開坯機(jī)，軋輥直徑為Ф1200mm，所述開坯機(jī)的軋制道次在7~15道次的范圍內(nèi)。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟3）中，所述開坯機(jī)的最大單道次壓下量為120mm。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟4）中，所述連軋機(jī)為平－立式6架連軋機(jī)。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟4）中，所述連軋機(jī)軋制出的矩形鋼的R角的長(zhǎng)度≤10mm。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟5）中，矩形鋼在熱鋸區(qū)進(jìn)行鋸切的時(shí)候，通過固定式熱鋸與移動(dòng)式熱鋸相結(jié)合的方式進(jìn)行鋸切。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟5）中，矩形鋼經(jīng)輸送輥道輸送至橫移入口輥道，再通過平移小車把矩形鋼輸送至橫移出口輥道上。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟5）中，矩形鋼通過一組推鋼裝置經(jīng)輸送輥道輸送至橫移入口輥道。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟6）中，經(jīng)過冷床冷卻輸送至冷床出口輥道的矩形鋼，當(dāng)矩形鋼的厚度≤90mm的時(shí)候，將矩形鋼輸送至打包區(qū)，規(guī)則疊放，并使用自動(dòng)打包機(jī)緊密打包之后，由行車吊入坑內(nèi)緩冷；當(dāng)矩形鋼的厚度＞90mm的時(shí)候,直接由行車吊入坑內(nèi)緩冷。

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟6）中，冷床的表面設(shè)有保溫罩。

本發(fā)明的有益效果在于：

第一、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)工藝成本低，效率高，代替了成本高的鋼錠鍛造工藝，從而擴(kuò)大了通過連軋方式生產(chǎn)矩形鋼的規(guī)格范圍，豐富了大規(guī)格矩形鋼的生產(chǎn)方式，開創(chuàng)了大規(guī)格矩形鋼的生產(chǎn)新工藝。

第二、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，通過大壓下量開坯工藝，保證心部充分變形，保證材質(zhì)更加致密，大幅提高連軋工藝生產(chǎn)的矩形鋼規(guī)格的基礎(chǔ)上，力學(xué)性能得到了保障。

第三、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，通過連軋機(jī)的作用，矩形鋼外形尺寸精度控制高，控制性強(qiáng)，可以根據(jù)用戶需要生產(chǎn)橫截面圓角、直角的矩形鋼。

第四、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，通過冷床的自矯直功能及控制冷卻的設(shè)計(jì)，可以解決矩形鋼易出現(xiàn)彎曲、扭轉(zhuǎn)等問題。

第五、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，固定式熱鋸與移動(dòng)式熱鋸相結(jié)合，可以保證用戶不同定尺長(zhǎng)度及公差要求。

第六、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，厚度小于等于90mm的矩形鋼經(jīng)過緊密打包之后通過行車起吊入坑緩冷，可以使矩形鋼緩冷效果更好。

第七、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，矩形鋼由輸送輥道向橫移入口輥道移鋼過程中，通過一組推鋼裝置將矩形鋼推至橫移入口輥道，解決了矩形鋼無法利用自重向橫移入口輥道移鋼的問題。

第八、本發(fā)明的開坯、連軋和控冷相結(jié)合的大規(guī)格矩形鋼生產(chǎn)工藝，冷床增加保溫罩，避免了冷床四周空氣對(duì)流大，保證了冷床四周溫度均勻，杜絕了因四周冷卻不均，矩形鋼出現(xiàn)側(cè)彎、扭轉(zhuǎn)的問題。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

Φ500mm斷面連鑄圓坯生產(chǎn)260噸，F(xiàn)300X110，具體工藝方法如下：

1）加熱：坯料經(jīng)輸送輥道送入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱爐為空氣、煤氣雙蓄熱式加熱爐，爐內(nèi)為雙排布料。加熱時(shí)間為7~8小時(shí)，鋼坯達(dá)到出鋼溫度后出鋼，出鋼溫度控制在1100~1150℃。

2）高壓水除鱗機(jī)：分段式環(huán)狀高壓除鱗機(jī)去除鋼坯表面的氧化鐵屑，除鱗機(jī)壓力為23MPa，除鱗速度0.8m/s。

3）開坯機(jī)進(jìn)行軋制：開坯機(jī)為雙輥往復(fù)式開坯機(jī)，軋輥直徑為Ф1200mm，大圓坯經(jīng)開坯機(jī)軋制13道次后，形成該規(guī)格開坯軋制表，見表1。

表1

4）連軋軋制：由連軋機(jī)軋出合格的成品扁鋼，連軋機(jī)為平－立式6架連軋機(jī)，連軋軋制表，見表2。

表2

5）鋸切：扁鋼經(jīng)輸送輥道送到橫移入口輥道，然后再由平移小車把扁鋼送到橫移出口輥道上。經(jīng)出口輥道送入熱鋸區(qū)進(jìn)行鋸切，固定式熱鋸與移動(dòng)式熱鋸相結(jié)合，按照9米，保證用戶不同定尺長(zhǎng)度及公差要求。

6）冷卻：鋸切結(jié)束后經(jīng)輥道送至步進(jìn)式冷床，利用冷床自矯直功能，保證扁鋼彎曲度≤3mm/m，經(jīng)冷床出口輥道送至打包區(qū),不打包，由可旋轉(zhuǎn)式吸盤行車起吊入坑緩冷，坑內(nèi)使用鋼架，逐層一字型碼放；入坑溫度控制在385℃~410℃。

相同牌號(hào)鋼種，與F120X50mm小規(guī)格軋材軋后力學(xué)性能對(duì)比見表3，大規(guī)格矩形鋼力學(xué)性能與小規(guī)格矩形鋼基本相當(dāng)，并沒有因?yàn)榇笠?guī)格材料因冷卻速度緩慢，導(dǎo)致材料綜合力學(xué)性能下降。

表3

實(shí)施例2

Φ500mm斷面連鑄圓坯生產(chǎn)450噸180X115，熱送進(jìn)行開坯軋制，具體工藝方法如下：

1）加熱：坯料經(jīng)輸送輥道送入加熱爐進(jìn)行加熱，加熱爐為空氣、煤氣雙蓄熱式加熱爐，爐內(nèi)為雙排布料。加熱時(shí)間為7~8小時(shí)。鋼坯達(dá)到出鋼溫度后出鋼，出鋼溫度控制在1100~1150℃。

2）高壓水除鱗機(jī)：分段式環(huán)狀高壓除鱗機(jī)去除鋼坯表面的氧化鐵屑，除鱗機(jī)壓力為230bar，除鱗速度0.8m/s。

3）開坯機(jī)進(jìn)行軋制：開坯機(jī)為雙輥往復(fù)式開坯機(jī)，軋輥直徑為Ф1200mm，大圓坯經(jīng)開坯機(jī)軋制13道次后，形成該規(guī)格開坯軋制，見表4。

表4

4）連軋軋制：由連軋機(jī)軋出合格的成品扁鋼，連軋機(jī)為平－立式6架連軋機(jī)，形成連軋軋制表，見表5。

表5

5）鋸切：扁鋼經(jīng)輸送輥道送到橫移入口輥道，然后再由平移小車把扁鋼送到橫移出口輥道上。經(jīng)出口輥道送入熱鋸區(qū)進(jìn)行鋸切，固定式熱鋸與移動(dòng)式熱鋸相結(jié)合，按照9米，保證用戶不同定尺長(zhǎng)度及公差要求。

6）冷卻：鋸切結(jié)束后經(jīng)輥道送至步進(jìn)式冷床，利用冷床自矯直功能，保證扁鋼彎曲度≤3mm/m，經(jīng)冷床出口輥道送至打包區(qū),不打包，由可旋轉(zhuǎn)式吸盤行車起吊入坑緩冷，坑內(nèi)使用鋼架，逐層一字型碼放；入坑溫度控制在385℃~410℃。

相同牌號(hào)鋼種，與F120X50mm小規(guī)格軋材軋后力學(xué)性能對(duì)比見表6，大規(guī)格矩形鋼力學(xué)性能與小規(guī)格矩形鋼基本相當(dāng)，沒有因?yàn)榇笠?guī)格材料因冷卻速度緩慢，導(dǎo)致材料綜合力學(xué)性能下降。

表6