专利名称：H型钢轧制设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种型钢轧制设备，尤其涉及一种H型钢轧制设备及方法，属于金属塑性加工成型技术领域。
背景技术：
H型钢作为一种经济断面型钢，同普通工字钢相比，具有截面模数大、抗弯能力强、单位重量轻、外形美观、构造方便、节约工时、降低工程造价和可加工再生等优点，已经被广泛地应用于工业与民用建筑钢结构中的梁或柱等结构构件、工业构筑物的钢结构承重支架、石油化工及电力等工业设备构架、大跨度钢桥构件、机械、车辆、船舶框架结构、地下铁道及高架桥构件等工程结构中。近几年，随着H型钢需求量的增加，H型钢产量也在不断增力口，对H型钢轧制的理论研究也在不断深化。如公告号为CN1175914A的中国专利申请公布了一种轧制型钢的方法和生产型钢的设备，它可改善轧辊的单位消耗、尺寸精度和轧制的稳定性，而且有高的生产率。使由一台或多台开坯轧机(BD)或类似物粗轧的狗骨形欲被轧制的材料通过使用一进行X形轧制的中间万能轧机(UR)、一快速移换立辊轧机(QE)和一用于进行H形轧制由此在两侧形成翼缘的万能精轧机(UF)而被可逆地轧制。随着连铸技术的发展，目前生产H型钢基本采用异型坯进行轧制，普通H型钢连铸坯一般分为BBI、BB2、BB3三种规格，三种规格连铸坯的结构基本类似于图I所示，但是各个参数并不相同，例如长度LI、L2和宽度L3、L4并不相同。其中BBl连铸坯规格最小，BB2连铸坯规格次之，BB3连铸坯规格最大，例如，对于BB2连铸坯，长度LI、L2分别大约为750mm、510mm，宽度L3、L4分别大约为90mm、370mm ;对于BB3连铸坯，长度L1、L2分别大约为1024mm,740mm,宽度L3、L4分别大约为90mm、390mm。除此以外，BB2连铸坯的R1/R2/L8/L9分别为 20/70/70/140 (单位 mm), BB3 连铸坯的 R1/R2/L8/L9 分别为 20/70/88. 1/150 (单位 mm)。目前，轧制HN800mmX300mm规格的H型钢一般采用BB3连铸坯，由于该规格连铸坯最大，因此在轧制HN800mmX300mm规格H型钢时，经由BD轧机粗轧，BD轧机的孔型如图2所示，包括水平轧制孔型10和箱形孔型20 (或者说立轧孔型20)。另外，轧制HN800mmX300mm规格H型钢时，轧制道次为20，其中BD轧机轧制11道次，TM轧机轧制9道次，显而易见，利用现有技术轧制H型钢时，存在着轧制成本高的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本的H型钢轧制设备及方法，以解决现有H型钢轧制成本高的问题。为了解决上述问题，本发明提供一种H型钢轧制设备，其包括开坯轧机(简称BD)和精轧机组，所述精轧机组(也即连轧机，简称TM)包括依次设置的中间万能轧机(简称UR)、立辊轧机(简称E)、万能精轧机(简称UF)，所述开坯轧机具有多种轧制孔型，其特征在于，所述多种轧制孔型包括第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型；所述第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度依次增加。根据上述的H型钢轧制设备的一种优选实施方式，其中，所述第一水平轧制孔型和第二水平轧制孔型交叉设置。根据上述的H型钢轧制设备的一种优选实施方式，其中，所述第一水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为830mm，所述第二水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为916mm，所述第三水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为934mm。根据上述的H型钢轧制设备的一种优选实施方式，其中，所述H型钢的规格为ffl^OOmmX 300mm。 为了解决上述问题，本发明提供一种H型钢轧制方法，其利用上述任一所述的轧制设备来轧制H型钢，并包括以下步骤利用所述开坯轧机对连铸坯进行开坯轧制，具体为，将连铸坯进入所述开坯轧机的所述第一水平轧制孔型轧制一道次，接着回轧进入所述第二水平轧制孔型，轧制一道次，然后进入所述第三水平轧制孔型，往复轧制7道次；接着利用所述精轧机组轧制所述开坯轧机轧制之后的连铸坯5道次。根据上述的H型钢轧制方法的一种优选实施方式，其中，在所述精轧机组轧制的第二道次中，省略所述立辊轧机的应用。根据上述的H型钢轧制方法的一种优选实施方式，其中，所述连铸坯为BB2规格H型钢连铸坯。本发明提供包括多种水平轧制孔型的开坯轧机，可以减少开坯轧制道次，其次，还可以减少精轧机组的轧制道次，借此，本发明可以大幅减少轧制道次，降低成本。
图I为BB2/BB3规格连铸坯的结构示意图；图2为现有开坯轧机的孔型结构示意图(图中尺寸单位_)；图3为本发明实施例提供的开坯轧机的孔型结构示意图(图中尺寸单位_)；图4为本发明实施例的开坯轧机的轧制规程简图；图5为本发明实施例的精轧机组的轧制规程简图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。本发明提供一种低成本的H型钢轧制设备，如同现有技术，该设备包括开坯轧机和精轧机组，精轧机组包括依次设置的中间万能轧机、立辊轧机、万能精轧机，开坯轧机具有多种轧制孔型。如图3所示，本发明实施例的开坯轧机的多种轧制孔型包括第一水平轧制孔型30、第二水平轧制孔型40和第三水平轧制孔型50。第一水平轧制孔型30、第二水平轧制孔型40和第三水平轧制孔型50的孔型外侧之间的长度依次增加，也即长度L5、L6、L7依次增大。另外，孔型30、40、50的孔型轧制中心
线完全相同。在本实施例中，第一水平轧制孔型30和第二水平轧制孔型40交叉设置，第一水平轧制孔型30的左轧槽位于第二水平轧制孔型40的左右轧槽之间。交叉设计孔型的优点在于可以提高轧辊的利用率，在有限长度的轧辊上布置多个孔型，解决了受辊身长度限制而不能在同一个轧辊上布置多个孔型的技术难题。但是，辊身长度足够时，也可以不交叉设置孔型的轧槽。另外，本实施例的第一水平轧制孔型30的孔型外侧(左右轧槽的外侧)之间的长度L5为830mm,第二水平轧制孔型40的孔型外侧之间的长度L6为916mm,第三水平轧制孔型50的孔型外侧之间的长度L7为934mm，孔型30的宽度(或者说是深度)为280mm孔型40和孔型50的宽度为270mm。宽度280mm/270mm是指轧槽在上下方向上的尺寸，图中标示需要减去辊缝值，该例中的辊缝值为20mm。上述规格的孔型优选适用于轧制HN800mmX 300mm规格H型钢。如图3所示，轧辊中的其他标注尺寸可根据轧辊本身的长度来确定，比如第三水 平轧制孔型50的长度L7的中点到第一水平轧制孔型30的左轧槽中间点的距离为1066mm，而第一水平轧制孔型30的左轧槽中间点到第一水平轧制孔型40的右轧槽内侧边缘点的距离为358mm。在实施本发明轧制HN800mmX300mm规格H型钢时，为了节约成本，连铸坯为BB2规格。利用具有图3所示孔型的开坯轧机对连铸坯进行开坯轧制，具体为，连铸坯出加热炉后，经过高压除磷，如图4所示，连铸坯首先进入开坯轧机的第一水平轧制孔型30轧制一道次，接着回轧进入第二水平轧制孔型40，轧制一道次，然后进入第三水平轧制孔型50，往复轧制7道次。接着如图5所示，利用精轧机组轧制由开坯轧机轧制之后的连铸坯5道次。其中，在精轧机组轧制的第二道次时，省略立辊轧机(E)的应用。其中，精轧机组的排列是UR-E-UF，精轧机组一般都是可逆轧机，从UR轧过去之后，从UF出来，逆轧的时候正好相反，从UF轧进，从UR出来。本实施例生产规格为HN800mmX300mmH型钢时，采用图3所示的孔型和图3、图4所示的规程，整个轧制过程相比原来的生产工艺减少至14个轧制道次，而且由于BB2连铸坯规格比BB3连铸坯小，而最后都是轧制HN800mmX 300mm，意味着采用BB2连铸坯压缩比较大，有利于提高轧件的组织性能。利用本发明的孔型，发明人利用BB2连铸坯按照下表I所示的轧制规程成功轧制了 HN800_X 300_ 规格 H 型钢。在下表I中，各英文或者缩写的含义如下。RUN:道次，GROOVE :孔型号(其中1/C代表第一道次采用第一水平轧制孔型30，2/B代表第二道次采用第二水平轧制孔型40，3/A代表米用第三水平轧制孔型50往复轧制7道次),H-Roll gap :棍间距；Groove depth total 孔型总深度；Rolling speed :轧制速度；Leaving speed :抛钢速度；k_in :咬入系数；k_entry :正常轧制系数；k_exit :抛出系数；Sta.:机架(指的是精轧机组的机架,其中UR指中间万能轧机、E指立辊轧机、UF指万能精轧机)；‘a’Thick :腹板厚度；Flange Thick :翼缘厚度；Work Dia.:工作棍直径；Speed :速度；Roll time :轧制时间；Dead Time :空棍时间,表I中上半部分为BD轧制规程，下半部分为TM轧制规程。表I，利用BB2连铸坯轧制HN800mmX 300mm规格H型钢的轧制规程
权利要求
1.一种H型钢轧制设备，包括开坯轧机和精轧机组，所述精轧机组包括依次设置的中间万能轧机、立辊轧机、万能精轧机，所述开坯轧机具有多种轧制孔型，其特征在于，所述多种轧制孔型包括第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型； 所述第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度依次增加。
2.根据权利要求I所述的H型钢轧制设备，其特征在于， 所述第一水平轧制孔型和第二水平轧制孔型交叉设置。
3.根据权利要求I所述的H型钢轧制设备，其特征在于， 所述第一水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为830mm，所述第二水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为916mm，所述第三水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度为934mm。
4.根据权利要求I所述的H型钢轧制设备，其特征在于， 所述H型钢的规格为HN800mmX 300mm。
5.一种H型钢轧制方法，其特征在于，利用权利要求1-4任一所述的轧制设备来轧制H型 钢，并包括以下步骤 利用所述开坯轧机对连铸坯进行开坯轧制，具体为，将连铸坯进入所述开坯轧机的所述第一水平轧制孔型轧制一道次，接着回轧进入所述第二水平轧制孔型，轧制一道次，然后进入所述第三水平轧制孔型，往复轧制7道次； 接着利用所述精轧机组轧制所述开坯轧机轧制之后的连铸坯5道次。
6.根据权利要求5所述的H型钢轧制方法，其特征在于， 在所述精轧机组轧制的第二道次中，省略所述立辊轧机的应用。
7.根据权利要求5所述的H型钢轧制方法，其特征在于， 所述连铸坯为BB2规格H型钢连铸坯。
全文摘要
本发明提供一种H型钢轧制设备及方法，该设备包括开坯轧机和精轧机组，所述精轧机组包括依次设置的中间万能轧机、立辊轧机、万能精轧机，所述开坯轧机具有多种轧制孔型，其特征在于，所述多种轧制孔型包括第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型；所述第一水平轧制孔型、第二水平轧制孔型和第三水平轧制孔型的孔型外侧之间的长度依次增加。本发明提供包括多种水平轧制孔型的开坯轧机，可以减少开坯轧制道次，其次，还可以减少精轧机组的轧制道次，借此，本发明可以大幅减少轧制道次，降低成本。
文档编号B21B1/088GK102921722SQ20121045481
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者孙会朝, 马新, 孙庆亮, 孙翠华, 刘超, 吕霞, 李向荣 申请人:莱芜钢铁集团有限公司