热态板/带在线连续热弯成型装置及带有该装置的生产线的制作方法

本实用新型涉及钢铁冶金行业轧制技术领域，特别涉及一种热态板/带在线连续热弯成型装置及带有该装置的生产线。

背景技术：

每年钢结构行业采用了数千万吨的钢材用于钢结构建筑的建设，伴随国家推进装配式钢结构建筑的政策，未来钢结构用钢的需求还会大幅增加。目前钢结构行业普遍采用大量的热轧钢板和少量热轧型钢的组合焊接来完成建筑的主体钢结构，其中热轧成品钢板需要经过切割、组对并进行连续焊接以满足所需截面形状。切割和焊接工序不仅造成材料的切损浪费、成本增加，也需要辅助相关的钢结构组对生产线和大量的人工操作，使得钢结构建筑的成本剧增。

目前有大量冷弯成型设备，能够生产各种截面形状的型材，如C形钢、薄槽钢、波纹钢板，瓦楞钢板等。这些型材被广泛应用于钢板桩、道路护栏，窗框等建筑屋面等，他们具有一个共同的特点就是钢板厚度薄，材料强度低，用于不受力或受力很小的场合。对于钢结构主体建筑用钢，其截面尺寸大，钢板厚度较厚(一般为10mm～30mm)，利用现有的冷弯成形设备，难以生产，即使可以生产，需要配套专用的生产线，且设备力能很大，非常不经济，因此目前市场上几乎没有生产厚度≥10mm的冷弯成形设备和产品。

如果在热轧厂，包括中厚板生产厂和热连轧生产厂，利用轧机轧钢时高温，使较厚的钢板直接进行热弯成型到钢结构主体建筑用钢所需的截面规格和截面形状成为可能。设备力能大幅降低，流水线生产，可以提高产品的经济性，而且仅需在现有生产线进行局部改造即可完成产品拓展，还可以大幅减少钢结构厂的加工量、投资和成本，也便于控制最终产品的质量。钢结构主体建筑用钢成本的降低，会促进装配式钢结构的发展，具有巨大的经济和社会效益。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，实用新型的目的在于提供一种热态板/带在线连续热弯成型装置及带有该装置的生产线，利用轧后钢板/卷余热，通过热弯成型直接生产出所需的各种型钢断面，提高生产效率。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种热态板/带在线连续热弯成型装置，用于热态钢板或带钢的热弯成型，所述热弯成型装置包括多组带孔槽的变形压辊，每组变形压辊包括上压辊和下压辊，上压辊与下压辊之间形成成型区域，沿成型方向，变形压辊的孔型由浅变深，孔型间的间距相应的由宽变窄。

该系统可以利用热态板/带的余温，将来料为热态的钢板或带钢经过连续热弯变成具有指定形状的型钢，所述热态和高温指的是可以对钢板或带钢进行热弯的温度范围，其温度范围为500℃-850℃；可以直接将热态板/带—如高温钢板或带钢直接辊压弯曲成指定的型钢断面，直接使用也可以送钢结构加工工序焊接成型钢。可以省略钢板加工成型钢所需要的切割和边部处理工序。降低生产成本，提高生产效率。

进一步，所述上压辊和下压辊中其中一个压辊具有凹槽，另一个压辊上设置有对应与凹槽的凸起，所述凹槽为孔型，所述凸起伸入凹槽内，并与凹槽之间构成成型区域。

进一步，所述热弯成型装置中最末端的变形压辊具有与型钢最终断面对应的深度和宽度。

本实用新型还提供一种中厚板轧机/炉卷生产线，包括所述的一种热态板/带在线连续热弯成型装置，所述连续热弯成型装置布置在中厚板轧机生产线的轧机或炉卷生产线的炉卷轧机后，钢板或带钢从轧机直接进入连续热弯成型装置；或者连续热弯成型装置位于中厚板轧机生产线或炉卷生产线轧线的末端，通过辊道送入连续热弯成型装置。

进一步，所述中厚板轧机/炉卷生产线包括依次设置的加热炉、高压水除鳞装置、粗轧机、精轧机/炉卷轧机；所述连续热弯成型装置设置在精轧机/炉卷轧机下游，在连续热弯成型装置下游设置横切装置和冷床台架。

进一步，所述中厚板轧机/炉卷生产线包括依次设置的加热炉、高压水除鳞装置、粗轧机、精轧机/炉卷轧机、冷却装置、热矫直机、热分切机、冷床，冷床下游为精整线；所述连续热弯成型装置设置在热矫直机或热分切机后，与精整线并列，在连续热弯成型装置下游设置冷床台架和横切装置。

本实用新型还提供一种热连轧生产线，包括所述的一种热态板/带在线连续热弯成型装置，所述连续热弯成型装置布置在精轧机出口或者输出辊道的其它位置，或者布置在卷取机后。

进一步，所述热连轧生产线包括依次设置的加热炉、粗除鳞箱、粗轧机组、热卷箱、飞剪、精除鳞箱、精轧机组、冷却装置和卷取机，所述连续热弯成型装置设置在卷取机后或者精轧机组后，连续热弯成型装置下游设置横切装置和冷床台架。

本实用新型还提供一种热处理/再加热生产线，包括所述的一种热态板/带在线连续热弯成型装置，所述连续热弯成型装置布置在热处理或再加热生产线的热处理炉输出辊道上。

进一步，所述热处理/再加热生产线包括依次设置的上料装置、抛丸机、热处理炉、热处理矫直机、热处理冷床、热处理定尺剪和收集装置，所述连续热弯成型装置设置在热处理矫直机后，连续热弯成型装置下游设置横切装置和冷床台架。

本实用新型的有益效果在于：热态板/带的在线辊压热成型生产线紧临中厚板(炉卷)、热轧带钢或热处理生产线后部布置，相比于传统的冷态钢板滚压成型型钢系统，有效地利用了轧后余热，简化了成型工序和流程，节约了运输和中间倒运环节，成倍提高型钢件的生产效率，大幅降低型钢加工成本，型钢成品残余应力低，弯折转角小，大幅改善了力学性能。

热态板/带的在线辊压热成型改变了目前大断面型钢件只能用焊接方式进行生产的现状，以及改变了高强厚规格型钢使用冷弯(或局部热弯)难以成型的现状。

总之，热态钢板辊压成型系统填补了国内外钢板连续热弯成型技术的空白，对化解国内目前的热轧板(带)产能过剩有着积极的推动作用，也对推动钢铁业和钢构生产产业链的深度融合和创新有着积极的意义。

附图说明

图1为本实用新型连续热弯成型装置的布置示意图；

图2为本实用新型变形压辊组及对应钢板或带钢的结构示意图；

图3为本实用新型变形压辊组的孔型变化趋势示意图；

图4为本实用新型热弯成型过程中坯料断面变化过程示意图；

图5为本实用新型实施例2中连续热弯成型装置在中厚板轧机生产线中的立面布置示意图；

图6为本实用新型实施例2中连续热弯成型装置布置在中厚板轧机生产线的轧机后的平面布置示意图；

图7为本实用新型实施例2中连续热弯成型装置布置在中厚板轧机生产线末端的平面布置示意图；

图8为本实用新型实施例3中连续热弯成型装置在炉卷生产线中的立面布置示意图；

图9为本实用新型实施例3中连续热弯成型装置布置在炉卷生产线的炉卷轧机后的平面布置示意图；

图10为本实用新型实施例3中连续热弯成型装置布置在炉卷生产线末端的平面布置示意图；

图11为本实用新型实施例4中连续热弯成型装置在热连轧生产线中的立面布置示意图；

图12为本实用新型实施例4中连续热弯成型装置在热连轧生产线的平面布置示意图；

图13为本实用新型实施例5中连续热弯成型装置在热处理生产线的平面布置示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解实用新型的其他优点及功效。

实施例1

本实用新型提供一种热态板/带在线连续热弯成型装置，用于热态钢板或带钢的热弯成型，所述热弯成型装置包括多组带孔槽的变形压辊，每组变形压辊包括上压辊和下压辊，上压辊与下压辊之间形成成型区域，沿成型方向，变形压辊的孔型由浅变深，孔型间的间距相应的由宽变窄。

该系统可以利用热态板/带的余温，将来料为热态的钢板或带钢经过连续热弯变成具有指定形状的型钢，所述热态和高温指的是可以对钢板或带钢进行热弯的温度范围，其温度范围为500℃-850℃；可以直接将热态板/带—如高温钢板或带钢直接辊压弯曲成指定的型钢断面，直接使用也可以送钢结构加工工序焊接成型钢。可以省略钢板加工成型钢所需要的切割和边部处理工序。降低生产成本，提高生产效率。

采用多对带孔槽的变形压辊组对高温钢板或带钢的连续变形，将钢板逐渐变成具有指定断面形状的型钢断面。利用来料本身的高温，便于对板或带进行连续变形，且热态钢板或带钢变形容易，便于制造特定、复杂的型钢，且利于中厚板/带的成型。

如图1至图3所示，热弯成型装置包括多对变形压辊3，沿成型方向，开始阶段的变形压辊3的孔型33较浅，孔型33间的间距较宽，钢板或带钢断面变形也较少，随后的变形压辊3的孔型33逐渐加深，孔型33间的间距也相应的缩窄，最后是具有最终的断面深度和宽度的变形压辊3；钢板或带钢的断面跟随变形压辊3深度加深，宽度变小；最后达到最终的断面形状，如C型、H型、Z型等。

其中，图3所示为变形压辊3的孔型变化趋势示意图，该示意图仅表示孔型变化趋势，并不限制变形压辊3的数量；图4所示为钢板或带钢变形过程示意图(以槽钢为例)，图2 为一对变形压辊3的结构示意图，包括上压辊31和下压辊32，上压辊31和下压辊32设置相配合的凸起和凹入部从而形成孔型33，其中100为变形后的钢板或带钢。

实施例2

本实用新型还提供一种中厚板轧机生产线，包括实施例1所述的任意一种热态板/带在线连续热弯成型装置，其中连续热弯成型装置200布置在中厚板轧机的出口辊道上，具体参见图6所示，连续热弯成型装置200设置在中厚板轧机生产线的精轧机104的下游，钢板从轧机直接进入连续热弯成型装置200进行纵切和连续热弯；从而实现热轧后的连续热弯成型，充分利用了热轧的余温。

图5所示为本实用新型的连续热弯成型装置200布置在中厚板轧机生产线的精轧机后的立面示意图。

如图6所示，本例中优选地，中厚板轧机生产线包括依次设置的加热炉101、高压水除鳞装置102、粗轧机103、精轧机104，所述连续热弯成型装置200设置在精轧机104后，在连续热弯成型装置200与精轧机104之间设置对中装置105，在连续热弯成型装置200下游设置横切装置109横向定尺，横切装置109下游设置冷床台架110等，其中横切装置可以是飞剪或飞锯等。

在另一实施方式中，连续热弯成型装置200布置在轧线末端，所述轧线末端指的是精轧、矫直等工序之后位于冷床之前，通过辊道直接进入连续热弯成型装置200(不经过原生产线的冷床114，与原来的精整线并排布置)，具体如图7所示，该中厚板轧机生产线包括依次设置的加热炉101、高压水除鳞装置102、粗轧机103、精轧机104、ACC冷却装置11、热矫直机112、热分切机113、冷床114、切头剪115、双边剪116、定尺剪117、冷矫直机118、定尺板横移台架119、钢板收集装置120等；其中切头剪115、双边剪116、定尺剪117、冷矫直机118、定尺板横移台架119、钢板收集装置120构成精整线或剪切线，本实用新型的连续热弯成型装置200布置在热分切机113或热矫直机112之后，钢板或带钢经热矫直机112 和热分切机113后可分两路，一路进入冷床冷却后精整或剪切；另一路直接进入连续热弯成型装置200；连续热弯成型装置200与热分切机113之间可设置有对中装置105，连续热弯成型装置200下游设置横切装置109和冷却台架110等。

该实施方式旨在说明连续热弯成型装置的布置位置，与中厚板轧机生产线的对接方式，中厚板轧机生产线中各设备可根据相应的功能需求而增加或减少。

实施例3

在此基础上，本实用新型还提供一种炉卷生产线，包括实施例1所述的热态板/带在线连续热弯成型装置200，炉卷生产线布置方式与实施2相似，所述连续热弯成型装置200设置在精轧机后，或者轧线末端。不同的是本例中粗轧机103后为炉卷轧机121。

图8所示为本实用新型的连续热弯成型装置200布置在炉卷生产线的炉卷轧机121后的立面示意图。图9为本实用新型的连续热弯成型装置200布置在炉卷生产线的炉卷轧机121 后的平面示意图，其余与实施例2相似。

图10为本实用新型的连续热弯成型装置200布置在炉卷生产线的平面示意图，连续热弯成型装置200布置在轧线末端，钢板经辊道后直接进入连续热弯成型装置200，其中122为收集台架，其余与实施例2相似。本例中旨在说明连续热弯成型装置的布置位置，与炉卷生产线的对接方式，炉卷生产线中各设备可根据相应的功能需求而增加或减少。

实施例4

本实用新型还提供一种热带钢连轧生产线，包括实施例1所述的任意一种热态板/带在线连续热弯成型装置200，连续热弯成型装置200布置在精轧机出口或者输出辊道的其它位置，或者布置在卷取机后的延伸辊道上，其中输出辊道的其它位置是指精轧机出口与卷取机210 之间的输出辊道的任意位置。

具体参见图11所示，在一个实施方式中，本实用新型的连续热弯成型装置200布置在精轧机组208下游，位于精轧机出口。本例中示意性地给出了该热带钢连轧生产线的组成结构，如图12所示，其包括依次设置的加热炉201、粗除鳞箱202、第一粗轧机203、第二粗轧机 204、热卷箱205、飞剪206、精除鳞箱207、精轧机组208、层流冷却装置209、卷取机210，其中本实用新型的连续热弯成型装置200布置在卷取机210后，连续热弯成型装置200与卷取机210之间设置对中装置211；在另一实施方式中连续热弯成型装置200布置在精轧机出口至卷取机210的输出辊道上。连续热弯成型装置200之后还设置有横切装置213和冷却台架214；该热带钢连轧机生产线可根据需求增减设备。

实施例5

本实用新型还提供一种热处理生产线或再加热生产线，包括实施例1所述的任意一种热态板/带连续热弯成型装置200，该连续热弯成型装置200应用于热处理生产线或与再加热生产线配合，布置在热处理炉之后的输出辊道上，将热钢板或带钢加工成型钢。

具体参见图13所示，本实用新型的连续热弯成型装置200布置在热处理矫直机304下游，与原热处理定尺剪306平行，优选地，本实用新型的热处理线包括依次设置的上料装置301、抛丸机302、热处理炉303、热处理矫直机304、热处理冷床305、热处理定尺剪306和收集装置307；本实用新型的热分条机组106设置在热处理矫直机304后，并与热处理矫直机304 之间设置对中装置308，连续热弯成型装置200之后设置有横切装置310和冷却台架311。该热处理线可根据需求增减设备。

本实用新型的有益效果在于：

充分利用现有的中厚板、热连轧、炉卷轧机或热处理线设备，利用轧后钢板或带钢的余温直接弯曲成满足装配式建筑所需厚度的型钢，拓展现有生产线的供给侧产品，释放现有生产线的能力；生产的大厚度型钢可直接用于装配式建筑的钢结构生产，代替了现有钢结构厂冷弯成形生产线等附属生产线，以及冷弯无法实现的部分产品(如弯曲圆角处开裂等)，进而降低装配式钢结构的成本，提高竞争力。

热弯型钢突破了在断面规格上的限制，可生产大断面厚规格各类型钢，填补了该类产品通过弯曲成型的空白；热态板/带的在线辊压热成型生产线便于布置于中厚板(炉卷)、热轧带钢或热处理生产线的多个位置，而不影响现有生产线的产品生产，便于现有企业进行技术改造。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由实用新型的权利要求所涵盖。