一种改善热轧圆钢弯曲度的控制方法与流程

1.本发明涉及轧钢加工技术领域，具体为一种改善热轧圆钢弯曲度的控制方法。


背景技术：

2.伴随着特钢行业的转型升级和高质量的发展，下游用钢行业对圆钢弯曲度的要求愈来愈高。在圆钢的生产中，制成的热轧非精整圆钢大部分是满足弯曲度要求的，但仍存在有5％左右的圆钢是无法满足弯曲度要求的，而无法满足弯曲度要求的圆钢需要先通过人工进行挑选，然后通过另设的圆钢矫直工序来其进行矫直，这样不仅提高了生产成本，且增大了产品交货周期。于是乎，为满足市场需要，提高客户端的竞争力，有必要设计一种科学、合理、有效的热轧圆钢弯曲度的控制方法，以改善圆钢的弯曲度，从而减少圆钢矫直工序，降低生产成本，并缩短产品交货周期。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的不足，本发明提供了一种改善热轧圆钢弯曲度的控制方法，能够有效地改善圆钢的弯曲度。
4.本发明采用了以下的技术方案。
5.一种改善热轧圆钢弯曲度的控制方法，其特征在于，包括：
6.加热步骤，将连铸坯送入加热炉进行加热；
7.粗轧步骤，将加热后的连铸坯送入粗轧机进行轧制，得到粗轧坯；
8.粗轧缺陷切除步骤，利用一号液压剪将粗轧坯上的头部缺陷段切除；
9.中轧步骤，将已切除头部缺陷段的粗轧坯送入中轧机进行轧制，得到中轧坯；
10.中轧缺陷切除步骤，利用一号飞剪将中轧坯上得头部缺陷段和尾部缺陷段切除；
11.精轧步骤，将已切除头部缺陷段和尾部缺陷段的中轧坯送入精轧机进行轧制，得到精轧圆钢；
12.倍尺分段步骤，获取精轧圆钢的长度，并根据成品圆钢的设计长度以及精轧圆钢的温度，计算倍尺长度，利用倍尺分段飞剪将精轧圆钢的中段按倍尺长度进行分段，得到若干支倍尺圆钢，精轧圆钢余下的头段和尾段分别为头部废弃段和尾部废弃段；
13.定尺分段步骤，获取倍尺坯的长度，并根据成品圆钢的设计长度以及倍尺坯的温度，计算定尺长度，利用定尺分段金属锯和侧推压紧装置将倍尺坯按定尺长度进行分段，得到若干支定尺坯，其中，所述定尺分段金属锯的锯片的规格与倍尺坯的直径相适配，所述侧推压紧装置能够抵消定尺分段金属锯的锯片所产生的径向力；
14.冷却步骤，将定尺坯送入冷床进行冷却；
15.倒棱步骤，对冷却后的定尺坯进行倒棱，得到成品圆钢。
16.进一步，在加热步骤中，所述加热炉将连铸坯加热至1160
±
20℃，所述加热炉为步进式加热炉。
17.进一步，在粗轧步骤中，所述粗轧机为单台二辊可逆式轧机。
18.进一步，在中轧步骤中，所述中轧机由若干台呈平立交替布置的短应力轧机串联成，所述中轧机的轧制温度大于或等于900℃。
19.进一步，在精轧步骤中，所述精轧机由若干台呈平立交替布置的短应力轧机串联成，所述精轧机的轧制温度大于或等于850℃。
20.进一步，在倍尺分段步骤中，倍尺长度等于成品圆钢的设计长度
×
单支倍尺圆钢上切取的成品圆钢的数量
×
(1 精轧圆钢的实际温度所对应的冷说率) 公差预留值
×
单支倍尺圆钢上切取的成品圆钢的数量 定尺分段金属锯的锯片厚度
×
(单支倍尺圆钢上切取的定尺圆钢的数量－1)，倍尺长度包括第一倍尺长度和第二倍尺长度，第一倍尺长度大于第二倍尺长度，精轧圆钢的长度－(n
×
第一倍尺长度 n
×
第二倍尺长度)－倍尺分段飞剪的刀片厚度
×
(单支连铸坯上切取的倍尺圆钢的数量－1)小于第二倍尺长度，n为大于或等于零的整数，若倍尺圆钢的长度为1倍尺，则无需利用定尺分段金属锯将倍尺圆钢按定尺长度进行分段。
21.进一步，在定尺分段步骤中，定尺长度等于成品圆钢的设计长度
×
(1 倍尺坯的实际温度所对应的冷缩率) 公差预留值。
22.进一步，在定尺分段步骤中：
23.若倍尺坯的直径小于或等于90mm，所述定尺分段金属锯的锯片的规格为：等腰三角锯齿，锯齿角度为60
°
，锯齿数为342个；
24.若倍尺坯的直径大于90mm且小于120mm，所述定尺分段金属锯的锯片的规格为：狼牙状锯齿，锯齿角度为55
°
，锯齿数为320个；
25.若倍尺坯的直径大于或等于120mm，所述定尺分段金属锯的锯片的规格为：狼牙状锯齿，锯齿角度为60
°
，锯齿数为200个。
26.进一步，在定尺分段步骤中，所述定尺分段金属锯位于倍尺坯的一侧，所述侧推压紧装置位于倍尺坯的另一侧，所述侧推压紧装置包括沿倍尺坯的径方向延伸的液压动力件，以及设于液压动力件靠近倍尺坯的一端的推板；
27.所述侧推压紧装置的液压动力件对推板的作用力f1满足以下公式：
[0028][0029]
其中：la为侧推压紧装置的推板与支撑点之间的距离，该支撑点为邻近侧推压紧装置远离定尺分段金属锯的一端的支撑点；
[0030]
lb为侧推压紧装置的推板的长度；
[0031]
lc为侧推压紧装置的推板与定尺分段金属锯的锯片之间的距离；
[0032]
f2为定尺分段金属锯的锯片作用于倍尺坯的径向力。
[0033]
进一步，在定尺分段步骤中，所述定尺分段金属锯的锯切温度大于或等于650℃。
[0034]
本发明的有益效果为：
[0035]
本发明提供了一种热轧圆钢定尺精度的控制方法，该方法包括：加热步骤、粗轧步骤、粗轧缺陷切除步骤、中轧步骤、中轧缺陷切除步骤、精轧步骤、倍尺分段步骤、定尺分段步骤、冷却步骤、倒棱步骤。其中，在定尺分段步骤中，不仅使定尺分段金属锯的锯片的规格与倍尺坯的直径相适配，并通过侧推压紧装置来抵消定尺分段金属锯的锯片所产生的径向力，有效地避免了倍尺坯由于锯片在切割过程中所产生的径向力而弯曲，改善了圆钢的弯
曲度，从而减少了圆钢矫直工序，降低了生产成本，缩短了产品交货周期。
[0036]
此外，本发明还在倍尺分段步骤以及定尺分段步骤中，考虑了温度的影响，并根据温度来计算倍尺长度以及定尺长度，从而消除了由于热胀冷缩而引起的误差，有利于提高定尺精度的命中率，并减少定尺改切发生率，同时提高金属收得率。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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的附图。
[0038]
图1为本实施例的流程示意图；
[0039]
图2为定尺分段金属锯、侧推压紧装置和支撑点的位置示意图。
具体实施方式
[0040]
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
[0041]
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0042]
如附图1所示的一种改善热轧圆钢弯曲度的控制方法，包括：
[0043]
加热步骤，将连铸坯送入加热炉进行加热；
[0044]
粗轧步骤，将加热后的连铸坯送入粗轧机进行轧制，得到粗轧坯；
[0045]
粗轧缺陷切除步骤，利用一号液压剪将粗轧坯上的头部缺陷段切除；
[0046]
中轧步骤，将已切除头部缺陷段的粗轧坯送入中轧机进行轧制，得到中轧坯；
[0047]
中轧缺陷切除步骤，利用一号飞剪将中轧坯上得头部缺陷段和尾部缺陷段切除；
[0048]
精轧步骤，将已切除头部缺陷段和尾部缺陷段的中轧坯送入精轧机进行轧制，得到精轧圆钢；
[0049]
倍尺分段步骤，获取精轧圆钢的长度，并根据成品圆钢的设计长度以及精轧圆钢的温度，计算倍尺长度，利用倍尺分段飞剪将精轧圆钢的中段按倍尺长度进行分段，得到若干支倍尺圆钢，精轧圆钢余下的头段和尾段分别为头部废弃段和尾部废弃段；
[0050]
定尺分段步骤，获取倍尺坯的长度，并根据成品圆钢的设计长度以及倍尺坯的温度，计算定尺长度，利用定尺分段金属锯和侧推压紧装置将倍尺坯按定尺长度进行分段，得到若干支定尺坯，其中，定尺分段金属锯的锯片的规格与倍尺坯的直径相适配，侧推压紧装置能够抵消定尺分段金属锯的锯片所产生的径向力；
[0051]
冷却步骤，将定尺坯送入冷床进行冷却；
[0052]
倒棱步骤，对冷却后的定尺坯进行倒棱，得到成品圆钢。
[0053]
优选的，在加热步骤中，加热炉将连铸坯加热至1160
±
20℃，加热炉为步进式加热炉。
[0054]
优选的，在粗轧步骤中，粗轧机为单台二辊可逆式轧机。
[0055]
优选的，在中轧步骤中，中轧机由若干台呈平立交替布置的短应力轧机串联成，中轧机的轧制温度大于或等于900℃。
[0056]
优选的，在精轧步骤中，精轧机由若干台呈平立交替布置的短应力轧机串联成，精轧机的轧制温度大于或等于850℃。
[0057]
优选的，在倍尺分段步骤中，倍尺长度等于成品圆钢的设计长度
×
单支倍尺圆钢上切取的成品圆钢的数量
×
(1 精轧圆钢的实际温度所对应的冷说率) 公差预留值
×
单支倍尺圆钢上切取的成品圆钢的数量 定尺分段金属锯的锯片厚度
×
(单支倍尺圆钢上切取的定尺圆钢的数量－1)，倍尺长度包括第一倍尺长度和第二倍尺长度，第一倍尺长度大于第二倍尺长度，精轧圆钢的长度－(n
×
第一倍尺长度 n
×
第二倍尺长度)－倍尺分段飞剪的刀片厚度
×
(单支连铸坯上切取的倍尺圆钢的数量－1)小于第二倍尺长度，n为大于或等于零的整数，若倍尺圆钢的长度为1倍尺，则无需利用定尺分段金属锯将倍尺圆钢按定尺长度进行分段。
[0058]
优选的，在定尺分段步骤中，定尺长度等于成品圆钢的设计长度
×
(1 倍尺坯的实际温度所对应的冷缩率) 公差预留值。
[0059]
优选的，在定尺分段步骤中：
[0060]
若倍尺坯的直径小于或等于90mm，定尺分段金属锯的锯片的规格为：等腰三角锯齿，锯齿角度为60
°
，锯齿数为342个；
[0061]
若倍尺坯的直径大于90mm且小于120mm，定尺分段金属锯的锯片的规格为：狼牙状锯齿，锯齿角度为55
°
，锯齿数为320个；
[0062]
若倍尺坯的直径大于或等于120mm，定尺分段金属锯的锯片的规格为：狼牙状锯齿，锯齿角度为60
°
，锯齿数为200个。
[0063]
优选的，在定尺分段步骤中，定尺分段金属锯位于倍尺坯的一侧，侧推压紧装置位于倍尺坯的另一侧，侧推压紧装置包括沿倍尺坯的径方向延伸的液压动力件，以及设于液压动力件靠近倍尺坯的一端的推板；
[0064]
侧推压紧装置的液压动力件对推板的作用力f1满足以下公式：
[0065][0066]
其中，如附图2所示：la为侧推压紧装置的推板与支撑点之间的距离，该支撑点为邻近侧推压紧装置远离定尺分段金属锯的一端的支撑点；lb为侧推压紧装置的推板的长度；lc为侧推压紧装置的推板与定尺分段金属锯的锯片之间的距离；f2为定尺分段金属锯的锯片作用于倍尺坯的径向力。
[0067]
优选的，在定尺分段步骤中，定尺分段金属锯的锯切温度大于或等于650℃。
[0068]
实际的，钢材的温度与冷缩率的关系可经多次实验后推导得到。在本实施例中，钢材的温度与冷缩率的关系如表1所示。
[0069]
表1钢材的温度与冷缩率的关系
[0070]
[0071]
下述以制造棒径为100mm、弯曲度为4mm/m以内、设计长度为5950mm、长度公差范围为0至50mm的成品圆钢为例，已知常温下连铸坯的体积为320
×
425
×
10000mm，一号液压剪的刀片厚度、一号飞剪的刀片厚度、倍尺分段飞剪的刀片厚度、定尺分段金属锯的锯片厚度均为10mm，公差预留值为25mm。
[0072]
依次执行以下步骤：
[0073]
加热步骤，将连铸坯送入步进式加热炉中加热至1160℃。
[0074]
粗轧步骤，将加热后的连铸坯送入粗轧机进行轧制，得到205
×
205mm的粗轧坯。
[0075]
粗轧缺陷切除步骤，利用一号液压剪将粗轧坯上长度为130mm的头部缺陷段切除。
[0076]
中轧步骤，将已切除头部缺陷段的粗轧坯送入中轧机进行轧制，得到φ114mm的中轧坯。
[0077]
中轧缺陷切除步骤，利用一号飞剪将中轧坯上长度为130mm的头部缺陷段和尾部缺陷段切除。
[0078]
精轧步骤，将已切除头部缺陷段和尾部缺陷段的中轧坯送入精轧机进行轧制，得到φ100mm的精轧圆钢。
[0079]
倍尺分段步骤，在此步骤中，测得精轧圆钢的实际温度为800℃，精轧圆钢的实际温度所对应的冷缩率为9.9
‰
，算的精轧圆钢的长度约为192966mm，并算得3倍尺的倍尺长度为5950
×3×
(1 9.9
‰
) 10
×
2 25
×
3＝18122mm，1倍尺的倍尺长度为5950
×
(1 9.9
‰
) 25＝6034mm，利用倍尺分段飞剪将精轧圆钢的中段按18122mm和6034mm进行分段，得到10支3倍尺的倍尺圆钢和1支1倍尺的倍尺圆钢，可理解的是，1倍尺的倍尺圆钢即为定尺圆钢。
[0080]
定尺分段步骤，在此步骤中，测得倍尺圆钢的实际温度为650℃，倍尺圆钢的实际温度所对应的冷缩率为8.4
‰
，算得定尺圆钢的长度约为5950
×
(1 8.4
‰
) 25＝6025mm，利用定尺分段金属锯将3倍尺的倍尺圆钢按6025mm进行分段，得到30支定尺圆钢，其中，定尺分段金属锯的锯片规格为：狼牙状锯齿、锯齿角度为55
°
、锯齿数为320个；并且在定尺分段金属锯切割倍尺坯的过程中，利用侧推压紧装置抵消定尺分段金属锯的锯片所产生的径向力，其中，la为300mm，lb为330mm，lc为300mm，f1约为9.9kn，f2约为3.3kn。
[0081]
冷却步骤，将定尺圆钢送入冷床冷却至150℃。
[0082]
倒棱步骤，在定尺圆钢的温度下降至150℃时，对定尺圆钢进行倒棱，得到成品圆钢。
[0083]
最后，采用天车将成品圆钢吊装入库。
[0084]
在后续的抽检环节，工作人员随意地抽取50支成品圆钢进行测量，测量的结果为：圆钢的弯曲度为2.2至3.6mm/m，长度为5970mm的成品圆钢10支，长度为5975mm的产品圆钢12支，长度为5978mm的成品圆钢10支，长度为5980mm的成品圆钢9支，长度为5981mm的成品圆钢9支，各支成品圆钢的弯曲度控制在4mm/m以内，长度公差范围控制在：20-31mm之间，满足设计要求。
[0085]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。