钢坯割式开坯机的制作方法

1.本实用新型属于轧钢设备技术领域，尤其是涉及一种钢坯割式开坯机。


背景技术：

2.在目前的轧钢生产技术中，钢坯的开坯（即：将钢坯截面不断缩小直到利于轧制）都是采用相对较大型轧机直接对加热至轧钢温度的钢坯进行直接轧制，通过多道次轧制使钢坯的截面积逐渐减小，直到钢坯截面积减小到满足进入精轧机组的条件后，进入精轧机组，通过精轧机组轧制形成最终钢材产品。现有的轧钢技术如专利号202010042179.2，专利号201911325629.2，专利号201610011589.4中所提到的各种相关轧钢生产线均为采用上述轧钢技术的传统生产形式。这种传统生产形式的缺点是其中的粗轧机组和中轧机组设备外形尺寸较大，设备重量大，能耗高，生产线需要较大装机容量，生产线占地面积和使用空间大，轧钢工厂建设投资大，建设周期长，此外，在轧钢生产线投产后，产生大量的备件消耗和较高日常人工维护成本。
3.因此，如果能直接使用小断面钢坯仅通过精轧机组进行钢材产品轧制，对同等规模的产能来说，一方面将直接节省60%以上的设备投资，节省50%以上的使用面积，降低生产线电能消耗70%以上，另一方面将节省大量的设备备件消耗和人工维护成本。但小断面钢坯的取得特别是取得低成本的小断面钢坯是当前技术面对的主要困难，使用连铸机生产可以直接精轧的小断面铸坯在当前环境下由于面临技术、成本和安全性方面的困难，尚不可行，而使用往复式开坯机开坯或使用粗轧机和中轧机组成的连轧机组可以比较容易的得到小断面钢坯，但其较高的生产成本一定程度上削弱了最终产品的竞争力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种钢坯割式开坯机，通过割式开坯，将大断面连铸钢坯纵向切割成小断面钢坯，经切割后形成的小断面钢坯直接通过精轧机组进行轧制并生产出钢材产品，由于不使用粗轧机组和中轧机组进行钢坯开坯，一方面减少生产线占地面积，大幅降低生产线设备投资，节能降耗，另一方面降低生产线备件消耗和人工维护成本。
5.本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：
6.本实用新型的钢坯割式开坯机，其特征在于包括电机，与此电机相连接的减速机，与此减速机的输出轴通过联轴器相连接的刀具转动轴组，设置在此刀具转动轴组上的切割刀具组，所述的刀具转动轴组设置在钢坯切割机机架内，所述的电机与电气控制系统相连接。
7.所述的刀具转动轴组为平行设置的上转动轴和下转动轴，所述的切割刀具组为分别设置在所述上转动轴和下转动轴上的上切割刀和下切割刀。
8.所述的刀具转动轴组为平行设置的左转动轴和右转动轴，所述的切割刀具组为分别设置在所述左转动轴和右转动轴上的左切割刀和右切割刀。
9.所述的刀具转动轴组包括平行设置的上转动轴和下转动轴、平行设置的左转动轴
和右转动轴，所述的切割刀具组包括分别设置在所述上转动轴和下转动轴上的上切割刀和下切割刀、分别设置在所述左转动轴和右转动轴上的左切割刀和右切割刀。
10.所述的切割刀具组的切割刀头为轧辊式切割刀头、圆片式切割刀头或轧辊式切割刀头和圆片式切割刀头的组合。
11.所述的钢坯切割机机架为牌坊式机架、框架式机架或悬臂式机架。
12.所述的切割刀具组的每个切割刀头之间的间距为调整式间距或固定式间距。
13.所述的电气控制系统为变频控制系统或定频控制系统。
14.本实用新型的优点：
15.本实用新型的钢坯割式开坯机，采用切割方式而不是传统的轧制方式，将大截面钢坯切割成小截面坯料，从而达到可以只使用精轧机组进行钢材产品轧制的目的；使用本实用新型的钢坯割式开坯机，由于可以在生产线中不再使用笨重的粗轧机级和中轧机组，仅使用精轧机组进行钢材轧制，因而大大降低了为轧制钢材产品而进行的投资，并使生产能耗得以大幅降低；在轧钢生产线上应用本实用新型的钢坯割式开坯机，将降低吨钢电能消耗60%以上，生产线占地面积节省50%以上，同产能规模轧钢生产线投资下降60%以上，因而具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为本实用新型由钢坯割式开坯机组成机组的加工原理图。
18.图3为本实用新型切割刀具组的切割刀上、下、左、右四个方向设置时的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。
20.如图1
‑
3所示，本实用新型的钢坯割式开坯机，其特征在于包括电机1，与此电机1相连接的减速机2，与此减速机2的输出轴3通过联轴器4相连接的刀具转动轴组5，设置在此刀具转动轴组5上的切割刀具组7，所述的刀具转动轴组5设置在钢坯切割机机架6内，所述的电机1与电气控制系统相连接。
21.所述的刀具转动轴组5为平行设置的上转动轴5
‑
1和下转动轴5
‑
2，所述的切割刀具组7为分别设置在所述上转动轴5
‑
1和下转动轴5
‑
2上的上切割刀7
‑
1和下切割刀7
‑
2。
22.所述的刀具转动轴组5为平行设置的左转动轴5
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3和右转动轴5
‑
4，所述的切割刀具组7为分别设置在所述左转动轴5
‑
3和右转动轴5
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4上的左切割刀7
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3和右切割刀7
‑
4。
23.所述的刀具转动轴组5包括平行设置的上转动轴5
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1和下转动轴5
‑
2、平行设置的左转动轴5
‑
3和右转动轴5
‑
4，所述的切割刀具组7包括分别设置在所述上转动轴5
‑
1和下转动轴5
‑
2上的上切割刀7
‑
1和下切割刀7
‑
2、分别设置在所述左转动轴5
‑
3和右转动轴5
‑
4上的左切割刀7
‑
3和右切割刀7
‑
4。
24.所述的切割刀具组7的切割刀头为轧辊式切割刀头、圆片式切割刀头或轧辊式切割刀头和圆片式切割刀头的组合。
25.所述的钢坯切割机机架6为牌坊式机架、框架式机架或悬臂式机架。
26.所述的切割刀具组7的每个切割刀头之间的间距为调整式间距或固定式间距。
27.所述的电气控制系统为变频控制系统或定频控制系统。
28.本实用新型的钢坯割式开坯机，主要由电机1、减速机2、联轴器4、钢坯切割机机架6、安装在钢坯切割机机架6上的切割刀具组7、电气控制系统等组成。
29.钢坯割式开坯机可以是单独一架钢坯割式开坯机，也可以是多架钢坯割式开坯机组成的开坯机组。钢坯切割机根据钢坯的尺寸确定进刀的道次，可以是一次进刀，也可以是分多次进刀，为避免钢坯变形过大，钢坯切割机单次进刀深度最好不大于40mm，通过多架钢坯切割机或多道次切割刀头组合，实现在钢坯纵向的连续进刀切割，沿钢坯前进方向从第一架切割机开始，每一架切割机的上下切割头或左右间距不断减小，保证切割深度连续增加，直至将钢坯沿纵向切割开。
30.切割刀头的形式和数量可根据具体钢坯切割要求进行变化，可以用单独的轧辊式切割头或单独使用的圆片式切割头，也可以使用它们组成的切割头组。切割头根据切割不同坯料需要加工成不同的尺寸规格以满足切割需要，由于需要切割热态钢坯，切割头要根据切割不同坯料采用不同钢种或合金材料进行加工制做。
31.钢坯切割机根据切割钢坯的具体需要，可以从要切割的钢坯上下或左右两个方面进刀进行纵向切割，使被切割开的钢坯沿钢坯纵向分为两半，也可以从要切割的钢坯上下左右四个方向进刀进行纵向切割，使被切割开的钢坯沿钢坯纵向分为四条。
32.电机1和减速机2需要满足钢坯切割机切割工作负荷，也可使用减速电机。
33.钢坯切割机机架6根据要切割的钢坯尺寸或参数需要可以是牌坊式机架、框架式机架或悬臂式机架当中的一种，也可以是其它机架形式。
34.切割刀具组7的每个切割刀头之间，即上、下或左、右的间距根据切割需要，可以是可调整间距式的，也可以是间距固定式的。
35.电气控制系统是为了控制钢坯切割机电机或电机组的协同工作，根据切割钢坯的需要，可以是变频控制，也可以是使用定频的普通plc控制。
36.本实用新型工作实现过程为：将加热至轧钢温度的钢坯通过割式开坯机或割式开坯机组进行单道次或多道次切割开坯，通过单次或多次切割开坯将大截面坯料切割成小截面坯料，以适用精轧机组直接进行产品轧制。由于不使用粗轧机组和中轧机组进行开坯，使生产能耗得到大幅降低，同时轧钢生产投资成本将大幅降低。该钢坯割式开坯机可以应用于生产圆钢、螺纹钢、方钢、扁钢、窄带钢、球扁钢、各种型钢等钢材产品的开坯作业。
37.实施例1：使用悬臂式机架的钢坯割式开坯机
38.如图1，主要由电机1、减速机2、联轴器4、刀具转动轴组5、钢坯切割机机架6、上切割刀7
‑
1和下切割刀7
‑
2等部件组成。图中8标注的是钢坯。
39.本实施例使用的原料钢坯为150mm
×
150mm
×
3000mm规格连铸小方坯。
40.在开始切割钢坯前，将钢坯加热到1150摄氏度。
41.如图2所示，本实施例中的钢坯割式开坯机设置的钢坯切割机机架数为8架，7为切割刀具组，9为导卫，8为待切钢坯。
42.如图2所示中的实施例中第（1）架至第（8）架钢坯切割机分别带有上切割刀7
‑
1和下切割刀7
‑
2，开始切割钢坯8时，钢坯8的前进方向为从第（1）架切割机向第（8）架切割机方向，第（1）架至第（7）架切割机每架进刀深度上、下分别各10mm，第（8）架切割机进刀深度为
上、下5mm。钢坯8经过钢坯切割机组后，被切割成分别为70mm
×
150mm
×
3300mm的两根坯料，将这两根坯料再次分别送入切割机组中进行切割，每根坯料再次被切割成分别为70mm
×
70mm
×
3450mm的两根坯料。经过这两次切割后，原150mm
×
150mm
×
3000mm的定尺钢坯最终被切割为四根70mm
×
70mm
×
3450mm的小断面钢坯。
43.实施例中钢坯切割机的切割速度为0.3m/s。
44.进一步，继续实施上述切割过程，可以得到更小截面的钢坯8。
45.本实用新型的钢坯割式开坯机，采用切割方式而不是传统的轧制方式，将大截面钢坯8切割成小截面坯料，从而达到可以只使用精轧机组进行钢材产品轧制的目的；使用本实用新型的钢坯割式开坯机，由于可以在生产线中不再使用笨重的粗轧机级和中轧机组，仅使用精轧机组进行钢材轧制，因而大大降低了为轧制钢材产品而进行的投资，并使生产能耗得以大幅降低；在轧钢生产线上应用本实用新型的钢坯割式开坯机，将降低吨钢电能消耗60%以上，生产线占地面积节省50%以上，同产能规模轧钢生产线投资下降60%以上，因而具有明显的经济效益和社会效益。
46.显然，在不脱离本实用新型的领域和范围的情况下，可对前面描述的钢坯割式开坯装置进行修改和/或部分附加。
47.同时，以上仅为本实用新型利用特定的实施例进行的描述，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书以及附图内容所做的等同变换，该等同变换中具有权利要求中所阐述的特征，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。