一种紧凑式双机架板材粗轧机的制作方法

本实用新型属于冶金轧制技术领域，具体涉及一种紧凑式双机架板材粗轧机。

背景技术：

板材粗轧机是板材生产中为中轧机或精轧机组提供高尺寸精度、高表面质量、高性能微观组织中间坯的重要冶金轧制设备，更是提高整个板材轧制机组和生产线产量和效率的关键设备。粗轧一般需要较大的压下量，以及较大的轧制力矩。现有的板材粗轧机一般为一架带立辊的水平粗轧机，或带立辊的两架间有较大距离的水平粗轧机；水平粗轧机逐步由两辊向四辊发展，立辊与四辊水平粗轧机结构一体化。具体如下：

ⅰ、单架带立辊的水平粗轧机

所有的粗轧道次都在一架带立辊的水平粗轧机上通过往复轧制完成，往复轧制道次较多，粗轧阶段时间较长，是整个轧线机组产量和生产效率提高的瓶颈。其中，立辊与四辊水平粗轧机结构一体化，如实用新型专利申请号200920288405.4公布一种粗轧双机架立辊轧机的布置方式，在水平辊粗轧机入口前连续配置两个立辊。

ⅱ、带立辊的有较大间距或近间距的水平粗轧机

所有的粗轧道次分别在一架带立辊的水平粗轧机和另一架水平粗轧机上完成，两架水平粗轧机各完成几个粗轧道次。两架水平粗轧机前后必须有一定长度的地辊用于摆放轧成的中间坯轧件，地辊长度应满足随着压下减薄不断增加的轧件长度，各架水平粗轧机前后的地辊长度应满足摆放该轧机粗轧末道次最小中间坯厚度时的轧件长度，或设置炉卷箱时地辊长度应满足摆放粗轧倒数第二道次的轧件长度。如中国专利“一种薄扁材的制造方法与设备”，申请号为01813846.2，公布了一种薄扁材的制造方法与设备，采用一个机架或多个机架的粗轧机。

带立辊的两架间有较大间距的水平粗轧机为了提高整个轧线轧制节奏，提高产量和效率，往往采用两架水平粗轧机同时处于轧制生产中并且互不干涉的策略，因而两架水平粗轧机间的地辊长度需增加到单架带立辊的水平粗轧机出口地辊长度的两倍以上。并且这样的两架间有较大间距或近间距的双机架粗轧机需要对两块或多块轧件进行准确的物料跟踪和轧制控制，易发生两块或多块轧件运动干涉事故，增加了现场生产管理的复杂性和操作难度。

如申请号为201711181293.8的中国专利申请“一种双机架粗轧机设定数据的跟踪管理方法”，公开了一种双机架粗轧机设定数据的跟踪管理方法，描述了一些轧线的粗轧区域机组组成设置为有较大间距两架可逆水平辊轧机r1和r2及两架立辊轧机e1和e2，其中r1和r2之间的间距满足同一块坯料不会同时在两架水平辊轧机轧制，但两块或多块轧件会同时分别在r1和r2轧制时的双机架粗轧机设定数据的跟踪管理方法。

又如中国专利申请“近间距双机架粗轧机多种道次分配模式下的速度控制方法”，申请号为201910002478.0，公开了一种近间距双机架粗轧机多种道次分配模式下的速度控制方法，描述一些轧线的粗轧机组设置两架可逆水平辊粗轧机r1和r2，且r1和r2之间的间距较短，在某架平辊轧机单独进行可逆轧制的过程中，坯料会穿过另一架轧机，机前和机后辊道均为两架轧机共用，尤其是两架轧机之间的辊道，r1轧制时属于机后辊道，r2轧制时属于机前辊道；该专利提供的一种近间距双机架粗轧机多种道次分配模式下的速度控制方法；在水平辊轧机r1+r2的道次分配采用n+0或(n-1)+1模式，或0+n、1+n或2+n模式；即每一道次仅为r1或r2其中一个水平辊粗轧机架实际压下轧制而另粗轧机架实际空过并无压下，实际仍为单架粗轧机架轧制，效率仍然较低。

再如中国专利申请“一种双机架中厚板生产线压下负荷分配方法”，申请号为200910235653.7，公开了一种双机架中厚板生产线压下负荷分配方法，该函数及算法合理分配了两台中厚板轧机的压下负荷，避免了一台轧机处于等待状态，提高了两架的效率；但每台轧机仍独立轧制，虽可以串行轧制，但不能实现两机架连轧。虽然这样带立辊的两架间有较大间距或近间距水平粗轧机在轧制产量和效率上有所提升，但粗轧机生产及其地辊占地长度却是单架带立辊的水平粗轧机的约两倍或更长，使厂房面积显著增加，且仍然不能实现两机架连轧关系。

综上所述，如何缩短粗轧阶段轧制时间并保证较短生产线长度、提高轧制效率，实现两机架连轧，为后续的中轧机或精轧机组提供尺寸精度高、表面质量好、温度保证、微观组织高性能好的粗轧中间坯是当前研发人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种紧凑式双机架板材粗轧机。

本实用新型的目的这样实现的，一种紧凑式双机架板材粗轧机，包括依次设置的入口辊道、入口推床、入口轧机除鳞及层流冷却装置、第一水平粗轧机、中间辊道、第二水平粗轧机、出口轧机除鳞及层流冷却装置、出口推床、出口辊道；所述第一水平粗轧机与第二水平粗轧机之间距离为7000mm～7500mm；所述入口推床(2)与出口推床(9)之间设置有一架立辊轧机；所述入口辊道与板坯高压水除鳞装置连接，所述出口辊道与中轧或精轧区域连接。

现有技术如中国专利申请热轧双机架可逆连轧机组，申请号200820010735.2，公开了一种热轧双机架可逆连轧机组，采用了“…立…平…平…立…”的配置形式，及其作为轧制中等宽度350—750mm带钢最终产品的轧机机组；又如中国专利申请钢带的可逆轧制设备，专利申请号为200880128566.5，公开了一种钢带的可逆轧制设备，其没有立辊的双机架仅适用于输入厚度最大达到10mm的被卷绕/退绕装置夹持带材的往复轧制。本实用新型的优势在于：1、相较于现有技术，本实用新型的紧凑式双机架板材粗轧机采用“…平…立…平…”的配置形式，或者“…立…平…平…”的配置形式，用于对宽度大于等于900mm，厚度150—300mm连铸板坯的大压下量往复粗轧；本实用新型采用一种紧凑式双机架板材粗轧机的设备配置型式，即使是宽幅的两架水平粗轧机之间的距离也仅有7000～7500mm，带立辊两架水平粗轧机为紧凑布置；带立辊紧凑式双机架板材粗轧机及其地辊占地长度极短，仅需在单架带立辊的水平粗轧机及其地辊占地长度基础上增加约7000～7500mm，显著减少了厂房的使用面积；2、本实用新型通过合理的设备配置，既可精简缩短板材粗轧生产线长度；又可缩短板材粗轧阶段所花费的时间，提高了板材粗轧效率，使粗轧坯外形尺寸质量更稳定，提升了产量规模；3、本实用新型提供的粗轧机仅设有一架立辊轧机，立辊轧机位于两架水平粗轧机之间，或外侧，往返粗轧过程中都可以对轧件修整控制宽度，宽度控制效率高；4、板坯粗轧生产时，两架水平粗轧机与立辊轧机同时都给予一定压下，两架水平粗轧机与立轧机为厚板连轧关系；厚板连轧关系使粗轧阶段时间大大缩短，提高了粗轧轧制节奏和效率；5、本实用新型极大精简了粗轧机及其入、出口地辊和中间地辊的长度，缩短粗轧生产线长度，减少了粗轧机及其地辊占地的厂房投资，节约了场地。

附图说明

图1为立辊轧机设置在第一水平粗轧机与中间辊道之间的紧凑式双机架板材粗轧机结构示意图；

图2为立辊轧机设置在入口推床与第一水平粗轧机之间的紧凑式双机架板材粗轧机结构示意图；

其中，1—入口辊道，2—入口推床，3—入口轧机除鳞及层流冷却装置，4—第一水平粗轧机，5—立辊轧机，6—中间辊道，7—第二水平粗轧机，8—出口轧机除鳞及层流冷却装置，9—出口推床，10—板坯(中间坯或轧件)，11—出口辊道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

本实用新型一种紧凑式双机架板材粗轧机，包括依次设置的入口辊道1、入口推床2、入口轧机除鳞及层流冷却装置3、第一水平粗轧机4、中间辊道6、第二水平粗轧机7、出口轧机除鳞及层流冷却装置8、出口推床9、出口辊道11；所述第一水平粗轧机4与第二水平粗轧机7之间距离为7000mm～7500mm；所述入口推床2与出口推床9之间设置有一架立辊轧机5；所述入口辊道1与板坯高压水除鳞装置连接，所述出口辊道11与中轧或精轧区域连接。

所述第一水平粗轧机4与第二水平粗轧机7为具有弯辊功能的水平粗轧机，其；所述第一水平粗轧机4和第二水平粗轧机7具有相同的轧制宽度，其压下方式包括电动压下和液压压下，所述液压压下方式具有hagc液压自动厚度控制功能。

如图1所示，所述立辊轧机5设置在第一水平粗轧机4与中间辊道6之间，所述中间辊道6为自由辊。

如图2所示，所述立辊轧机5设置在入口推床2与第一水平粗轧机4之间。

所述第一水平粗轧机4、第二水平粗轧机7、立辊轧机5的轧制速度为1.0m/s～5.5m/s，所述第一水平粗轧机4与第二水平粗轧机7的轧制速度存在一定的0.1m/s～1.4m/s速度差，以平衡两机架金属流量；

所述板坯高压水除鳞装置、入口轧机除鳞及层流冷却装置3与出口轧机除鳞及层流冷却装置8的除鳞压力为20～30mpa；所述板坯高压水除鳞装置采用上、下表面及两侧除鳞分别设置的分体结构，或下表面、上表面和两侧面除鳞组合设置的一体结构装置；所述板坯高压水除鳞装置的入口处设置有对中导卫装置。

所述入口推床2和出口推床9均采用液压传动。

以立辊轧机5设置在第一水平粗轧机4与中间辊道6之间的图1为例，本实用新型一种紧凑式双机架板材粗轧机的轧制方法，包括加热、板坯氧化物清除、中间坯轧制、中轧或精轧，具体包括以下步骤：

a、加热，把经加热炉加热到1100℃～1280℃温度范围的板坯10出炉至辊道1上，转步骤b；

b、板坯氧化物清除，经高压水除鳞装置喷射高压水清除板坯10上表面和下表面的氧化物，辊道把清除了氧化物的板坯10输送至轧机入口辊道1及第一水平粗轧机4、立辊轧机5、第二水平粗轧机7进行中间坯轧制工作；转步骤c；

c、中间坯轧制，中间坯轧制在紧凑式双机架板材粗轧机上进行，双机架板材粗轧机靠近加热炉侧为入口侧，靠近中轧或精轧机区域侧为出口侧；把经步骤b处理后的板坯10输送至靠近加热炉侧的轧机入口辊道1，转步骤c101；

c101，板坯或轧件10在轧机入口辊道1上，经入口推床2进行板坯10对中调整，再把对中调整完成后的板坯10输送咬入入口第一水平粗轧机4轧制；轧件出第一水平粗轧机4后，经立辊轧机5修整控制宽度，通过中间辊道6输送、咬入出口第二水平粗轧机7轧制，直到轧件尾部出第二水平粗轧机7辊缝，立即减速使轧件10尾部尽量停在靠近二号水平粗轧机7辊缝位置的出口辊道11上，完成第1道次轧制；转步骤c102；

c102，经c101处理的轧件10，在靠近中轧或精轧机区域侧的出口辊道11上，经出口推床9进行对中调整后，出口辊道11与第二水平轧机粗轧机7和一号水平轧机粗轧机4同时反转，把对中调整完成后的轧件10输送咬入出口第二水平粗轧机7轧制；轧件出第二水平粗轧机后，通过中间辊道6输送，经同样反转的立辊轧机5修整控制宽度，输送咬入入口第一水平粗轧机4轧制，直到轧件尾部出第一水平粗轧机4辊缝，立即减速使轧件10尾部尽量停在靠近第一水平粗轧机4辊缝位置的入口辊道1上，完成第2道次轧制；转步骤c103；

c103，接下来重复步骤d101～d102的轧制次序，往复轧制3～5道次，把轧件轧制成厚度19～50mm的中间坯10，并在奇数末道次转步骤d进行中轧或精轧；在中间坯轧制过程中，通过立辊轧机5修整控制板坯10的宽度，以保证轧制出的中间坯的头部、尾部与中部轧制宽度一致；过程中开启入口轧机除鳞及层流冷却装置3或出口轧机除鳞及层流冷却装置8的除鳞喷嘴除去中间坯10上产生的二次氧化铁皮，开启入口轧机除鳞及层流冷却装置或出口轧机除鳞及层流冷却装置的层流喷嘴对中间坯进行降温处理，使中间坯的温度符合900℃～1150℃的中轧或精轧工艺温度要求，以满足tmcp热机械轧制的工艺要求；中间坯10轧制完成后，经出口辊道11向中轧或精轧区域输送，进行中轧或精轧；转步骤d；

d、中轧或精轧，把经步骤c103处理得的中间坯10经出口辊道11输送至中轧或精轧区域，进行中轧或精轧阶段轧制；

下面通过实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

如图1所示，当1780mm紧凑式双机架板材粗轧机同时开启第一水平粗轧机4和第二水平粗轧机7同时压下轧制的连轧运行生产中间坯，首先把规格为200mm×1550mm×10200mm(厚×宽×长)的板坯10加热至1100℃的轧制目标温度后，将板坯10出料经辊道输送至板坯高压水除鳞装置，通过高压水清除板坯10表面的氧化物，送至入口辊道1；

其次，在入口辊道1上板坯10先由入口推床2调整对中后，入口辊道1将板坯10输送咬入第一水平粗轧机4水平轧制；轧件出第一水平粗轧机4后咬入立辊轧机5，经中间辊道6输送，咬入第二水平粗轧机7轧制，直到轧件尾部出第二水平粗轧机7辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第二水平粗轧机7辊缝位置的出口辊道11上，完成第1道次轧制。

轧件经出口推床9进行对中调整后，出口辊道11与第二水平轧机粗轧机7和第一水平轧机粗轧机4同时反转，反方向把轧件输送咬入辊缝压下重新设置的第二水平粗轧机7轧制；轧件出第二水平粗轧机后，通过中间辊道6输送，咬入同样反转的立辊轧机5，输送咬入辊缝压下重新设置第一水平粗轧机4轧制，直到轧件尾部出第一水平粗轧机4辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第一水平粗轧机4辊缝位置的入口辊道1上，完成第2道次轧制。

如此以1.0m/s～5.5m/s的轧制速度往复轧制3道，各道次第一水平粗轧机4与第二水平粗轧机7以0.1m/s～1.4m/s速度差轧制，以平衡两机架金属流量；轧制过程中立辊轧机5，对板坯10进行宽度方向压减，并对轧件的头部、尾部进行宽度锥形压下控制；直至紧凑式双机架板材粗轧机把板坯10轧制成19mm×1550mm(厚×宽×长)的中间坯。

中间坯在各道次轧制过程中，可根据工艺要求开启入口轧机除鳞及层流冷却装置3与出口轧机除鳞及层流冷却装置8，对中间坯进行降温和二次除鳞，使中间坯满足后续处理工艺温度及900℃的精轧工艺温度要求。

实施例2

如图1所示，当1780mm紧凑式双机架板材粗轧机仅开启第一水平粗轧机4压下轧制生产中间坯时，把规格为200mm×1550mm×10200mm(厚×宽×长)的板坯10加热至1190℃的轧制目标温度后，把板坯10出料经辊道输送至板坯高压水除鳞装置，通过高压水清除板坯表面的氧化物，送至入口辊道1；

其次，板坯10先由入口推床2调整对中后，入口辊道1将板坯10输送咬入第一水平粗轧机4水平轧制；轧件出第一水平粗轧机4后咬入立辊轧机5，经中间辊道6输送，送入与辊缝没有压下设置但与第一水平粗轧机同向旋转的第二水平粗轧机7，直到轧件尾部出第二水平粗轧机7辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第二水平粗轧机7辊缝位置的出口辊道11上，完成第1道次轧制。

接着轧件经出口推床9进行对中调整后，出口辊道11与第二水平轧机粗轧机7和第一水平轧机粗轧机4同时反转，反方向把轧件10输送送入辊缝没有压下设置的第二水平粗轧机7；轧件出第二水平粗轧机后，中间辊道6输送，咬入同样反转的立辊轧机5，输送咬入辊缝压下重新设置的第一水平粗轧机4轧制，直到轧件尾部出第一水平粗轧机4辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第一水平粗轧机4辊缝位置的入口辊道1上，完成第2道次轧制。

如前所述，以1.0m/s～5.5m/s的轧制速度往复轧制6道，轧制过程中立辊轧机5，对板坯10进行宽度方向压减，并对轧件的头部、尾部进行宽度锥形压下控制；直至紧凑式双机架板材粗轧机把板坯10轧制成35mm×1550mm(厚×宽×长)的中间坯。

中间坯在各道次轧制过程中，可根据工艺要求开启，入口轧机除鳞及层流冷却装置3与出口轧机除鳞及层流冷却装置8，对中间坯进行降温和二次除鳞，使中间坯满足后续处理工艺温度及1025℃的精轧工艺温度要求。

实施例3

如图1所示，当1780mm紧凑式双机架板材粗轧机同时开启第一水平粗轧机4和第二水平粗轧机7同时压下轧制的连轧运行生产中间坯时，把规格为230mm×1550mm×10200mm(厚×宽×长)的板坯10加热至1280℃的轧制目标温度后，把板坯10出料经辊道输送至板坯高压水除鳞装置，通过高压水清除板坯10表面的氧化物，送至入口辊道1。

其次，在入口辊道1上通过入口推床2对板坯10调整对中；把板坯10输送咬入第一水平粗轧机4、咬入立辊轧机5，经中间辊道6输送，咬入第二水平粗轧机7轧制；直到轧件尾部出第二水平粗轧机7辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第二水平粗轧机7辊缝位置的出口辊道11上，完成第1道次轧制。

接着轧件经出口推床9进行对中调整后，出口辊道11与第二水平轧机粗轧机7和第一水平轧机粗轧机4同时反转，反方向把轧件输送喂入辊缝压下重新设置第二水平粗轧机7；轧件出第二水平粗轧机后，中间辊道6输送，咬入同样反转的立辊轧机5，输送咬入辊缝压下重新设置的第一水平粗轧机4轧制，直到轧件尾部出第一水平粗轧机4辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第一水平粗轧机4辊缝位置的入口辊道1上，完成第2道次轧制。

如此，以1.0m/s～5.5m/s的轧制速度往复轧制5道次；在轧制过程中，立辊轧机5对轧件进行宽度方向压减，并对板坯10的头部、尾部进行宽度锥形压下控制，使轧制出的轧件的端头部、尾部、中部宽度保持一致，直至紧凑式双机架板材粗轧机把板坯10轧制成50mm×1550mm(厚×宽×长)的中间坯。在轧制过程中，可根据工艺要求；开启入口轧机除鳞及层流冷却装置3与出口轧机除鳞及层流冷却装置8的除鳞喷嘴除去二次氧化铁皮；或开启第一轧机除鳞及层流冷却装置3与出口轧机除鳞及层流冷却装置8的层流喷嘴，对中间坯轧件进行降温处理，使中间坯满足后续处理工艺温度及1150℃的精轧工艺温度要求。当中间坯为最终产品时，使成品轧件的温度符合厚板轧制变形温度和1000℃终轧温度要求，以获得目标的微观组织，良好的综合金属力学性能。

实施例4-6

如图1所示立辊轧机设置在第一水平粗轧机与中间辊道之间的紧凑式双机架板材粗轧机的轧制方法分别参考实施例1-3，立辊轧机设置在入口推床与第一水平粗轧机之间的图2与图1不同之处在于，在步骤c的第一道次轧制过程中：入口推床2对板坯10进行对中调整，输送板坯10依次喂入立辊轧机5，喂入第一水平粗轧机4；经中间辊道6输送，喂入第二水平粗轧机7轧制；直到轧件尾部出第二水平粗轧机7辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近第二水平粗轧机7辊缝位置的出口辊道11上，完成第1道次轧制。

另外，在步骤c的第2道次轧制中，在靠近中轧或精轧机区域侧的出口辊道11上，轧件经出口推床9进行对中调整后，出口辊道11与第二水平轧机粗轧机7和第一水平轧机粗轧机4同时反转，反方向把轧件输送喂入第二水平粗轧机7；轧件出第二水平粗轧机后，中间辊道6输送，输送喂入第一水平粗轧机4轧制，喂入同样反转的立辊轧机5，直到轧件尾部出立辊轧机5辊缝，立即减速使轧件尾部尽量停在靠近立辊轧机5辊缝位置的入口辊道1上，完成第2道次轧制。