专利名称：由粗制坯轧出成品型材的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用可逆式运行的紧凑式精轧机组，由粗制坯轧出成品型材的方法，该精轧机组由第一架入口侧万能轧机、第二架出口侧万能轧机和设在这两架万能轧机之间的一架中间轧边机构成。在这里，在此紧凑式精轧机组前方与精轧线平行并错开地设有一由两架以上轧机构成的轧件自由输出式粗轧机组和一台设置在这两条轧制线之间的横向推钢装置。
在已知轧制方法和按已知方法运行的轧机机架布置结构中，例如连铸机生产出的坯料被供给中间存储装置，坯料在此中间存储装置中被冷至粗轧温度并接受质检，坯料在被重新加热到轧制温度后在轧机机架布置结构中进行轧制。在重新加热到轧制温度后，方坯至少在一架两辊可逆式轧机中进行粗轧，但原则上是在两架这样的轧机中进行粗轧。精轧同样是在三辊可逆式轧机或两辊可逆式轧机中完成的，但最近总是在万能轧机中完成精轧。
早有人提议，在轧机机架数和传动装置数相当大的全连轧机组中实现上述加工过程。
人们在所有方法中都追求轧制出尽可能长的钢轨并尽可能在轧制温度内通过感应淬火设备或其它热处理设备获得这样的成品长度，随后对如此加工出的钢轨进行冷却、矫直、质检和定尺锯切。
已知轧制方法的缺点是由于型钢孔型数目需要较长的辊身长度，所以粗轧所需的许多型钢孔型就需要大型可逆式轧机，这就造成较高的轧辊自身成本以及还要有将轧件推入不同孔型的昂贵的推钢机。长的成品长度导致相对长的轧制时间，这对可逆式轧制来说是不可避免的并且这使轧制设备的轧制节奏不在连铸设备的连铸周期内。因此在这种情况下，为了在连铸设备和轧制设备之间建立联合运行关系，需要一种大型中间存储设备。
由于型钢孔型数目的原因，全连轧需要至少6-8架带驱动装置的轧机机架。由此出现相当高的投资成本、相当多的轧辊所需的高成本及高的换辊成本和高的修配成本。此外，在这种连续式粗轧及连续式精轧情况下，不可避免地在成品长度上出现不同温度，由于坯料以较低进料速度进入连轧机的第一机架，在一定条件下在轧件头尾之间出现了这种所谓“温度楔”的温差。这种温度楔必须得到平衡或控制，从而满足感应淬火设备或热处理设备对轧件提出的要求。
通常，产量较小的钢轨需要与钢梁联合生产。在采用目前常用的上述钢轨轧制方法的情况下，上述已知用于将粗制坯轧成成品型材的、完全与连铸设备联合运行的即不带一架传统可逆式粗轧机架的轧制设备只能给辅助设备带来很大消耗。
本发明的任务是在上述轧机机架布置结构中进行钢轨轧制，既可使用连铸方坯作为初级产品，也可使用经预成型的铸坯作为初级产品。
这项任务是这样完成的当给至少一架粗轧机组的轧机架和/或至少一架精轧机组的轧机架配置了通过轧辊或轧机或送入轧件横移进出轧制位置而起用的多个选择孔型时，在利用上述选择孔型的情况下，粗制方坯或预制坯在粗轧机组的轧机架中的加工是以可逆方式在一系列成型道次和压下道次中进行的；随后在仍然利用上述选择孔型的情况下，同样在精轧机组中以可逆方式在入口侧万能轧机和中间轧边机中在多道成型道次和压下道次中对粗制方坯或预制坯进行精轧，最后在出口侧万能轧机中将粗制方坯或预制坯终轧成成品型材。
当给粗轧机组配置了一架万能轧机和一架带两个选择孔型的水平轧机时以及同样给精轧机组的中间轧边机配备了两个选择孔型时，粗制方坯经过在各轧机组的万能轧机和水平轧机之间的五道或五道以上的道次和逆轧道次而被加工成轨材，其中万能轧机的异型水平辊在粗制坯上形成了偏离纵向中心线而分布的对置凹道(Kammerbucht)，随后通过粗轧机组水平轧机的两个选择孔型中的一个孔型在凹道侧粗轧出要形成的钢轨型材的轨头和凸缘并进一步缩小此轨材的尺寸，形成的轨材以可逆方式在紧凑式精轧机组的入口侧万能轧机中经过三道以上轧制并在中间轧边机的两个选择孔型中经过轧制后，在另一道次中穿过出口侧万能轧机被终轧成成品钢轨。
当用狗骨形粗制坯代替方坯时，与上述方法相应地通过粗轧机组的万能轧机的异型辊使粗制坯的中心凸起部分形成凹道。
当用具有类似钢轨形状的横截面的粗制坯代替方坯并在粗轧机组中用一架立式轧机取代万能轧机时，粗制坯在两端受压情况下被咬入，紧凑式精轧机组的中间轧边机具有三个选择孔型，在这里如此确定粗制坯尺寸，翼缘宽度是成品轨材轨头宽度的1.2-4倍，另一翼缘宽度是成品钢轨型材底宽的1.2-3倍。
当用具有塞形横截面的粗制坯代替方坯并且在只采用一架水平轧机，或者在用梯形横截面的粗制坯和采用具有三个选择孔型的粗轧机组的立式粗轧机作为粗轧机时，粗制坯在三个选择孔型中以可逆方式被连续粗轧三道。
根据图中所示实施例来进一步描述本发明。其中
图1以俯视示意图示出了用于实施该方法的轧机机架布局；图2示出了图1所示轧机机架布局的另一种结构；图3、3a、3b及图4、4a、4b示出了在利用图1所示轧机机架布局的情况下用于实施该方法的轧制图表；图5、5a、5b和图6和图7示出了在利用图2所示轧机机架布局的情况下用于实施该方法的轧制图表。
图1所示的轧机机架布局具有一台连铸机STG，一台中间再加热炉PO设置在此连铸机后，一台除鳞机EE又接在此中间再加热炉后。用一条辊道R1将由连铸机出来的且预先经过再加热和除鳞处理的粗制坯供给在此是由一架万能轧机VUG和一架两辊水平轧机VHG构成的粗轧机组。随后，通过一台设置在粗轧机组后的横向推钢装置QE将粗轧钢坯供给紧凑式精轧机组，此精轧机组包括一架入口侧万能轧机EUG、一架出口侧万能轧机AUG以及设置在这两架万能轧机之间的一架中间轧边机SZG。
图2所示结构与图1所示结构基本相同，不同的是在粗轧机组中设置了一架两辊立式轧机VVG以替代万能粗轧机VUG。
图3所示的轧制图表示出了用连铸方坯VP生产所谓“宽轨底钢轨”的轧制孔型次序。在粗轧机组的万能轧机VUG的第一道次U1中，借助异型水平辊HW在此方坯上形成一条偏离粗制坯VP纵向中心线X-X一定距离d的凹道KB，立辊VW在这里确保了预定的横截面宽度。考虑到要轧出具有适当横截面的钢轨型坯，在后续道次H1中在粗轧机组的两辊水平轧机VHG的第一选择孔型WH1(参照图3a)中和随后的逆轧道次RH1中使材料在横截面内得到分配。随后在扩宽凹道KB的情况下，坯料在后续道次U2中反穿过万能轧机VUG，再在下一道次U3中穿过此万能轧机，随后在后续道次H2和下一逆轧道次RH2中两次穿过两辊水平轧机VHG的第二选择孔型WH2，随后在下一道次U4和后续逆轧道次U5中两次穿过万能轧机VUG，最后在终轧道次H3中穿过两辊水平轧机VHG的第二选择孔型WH2，随后用横向推钢装置QE在道次U1中将坯料从粗轧机组送入紧凑式精轧机组的入口侧万能轧机EUG，坯料在后续道次E1中获得了中间轧边机SZG第一选择孔型WE1(参照图3b)的形状，接着为了进行道次U2和逆轧道次E2，坯料被重新送入入口侧万能轧机EUG并随后再次进入中间轧边机SZG，而这次坯料进入第二选择孔型WE2(参照图3b)，接着用异型水平辊HW在出口侧万能轧机AUG中将坯料一道轧成宽轨底钢轨横截面。
从上述描述中可以清楚看到材料在粗轧机组中的非对称分配是从方形横截面开始的，而材料在粗轧机组中的这种分配是与后续精轧机组的开轧孔型所需的材料分配相适应的。
当根据图4所示的轧制图表进行轧制时，使用了一种同样由连铸机铸成的、两端加厚的粗制坯VP即所谓的“狗骨”形铸坯。此粗轧机组中的轧制图表和图3所示的轧制图表基本相同，不同的是，粗制坯VP在经过第三道次U3而离开万能轧机VUG后再次进入两辊水平轧机VHG的第一选择孔型WH1中，随后在道次U4和逆轧道次U5中反穿过万能轧机，接着在终轧道次H3中穿过两辊水平轧机VHG的第二选择孔型WH2(图4a)，接着通过横向推钢装置QE将坯料送入紧凑式精轧机组，此精轧机组在利用了图4b所示的中间轧边机SZG的两个选择孔型WE1、WE2的情况下采用了与图3所示相同的轧制图表。
根据图5所示的轧制图表，非对称连铸坯VP在道次V1中被供给两辊立式轧机VVG并在那里受到减宽压下。在此道次后接着是在两辊水平轧机VHG中的道次H1，随后是在两辊立式轧机VVG中沿逆向的道次V2和逆轧道次V3，接着是在两辊水平轧机VHG的第二选择孔型WH2中的道次H2和逆轧道次RH2，随后是在两辊立式轧机VVG中的下一道次V4，随后是在两辊水平轧机VHG的第二选择孔型WH2中的另一反向道次H2。随后通过横向推钢装置QE将粗制坯供给紧凑式精轧机组，并以图3、4所述方式在头五道次U1、E1、U2、U3、E2中加工粗制坯。随后在入口侧万能轧机EUG中的反向道次U4和逆轧道次U5中精轧，接着是在中间轧边机SZG的第三选择孔型WE3中的道次E3中精轧，最后如上所述那样，利用出口侧万能轧机AUG的异型水平辊HW对坯料进行终轧。
在此所示的粗轧机组和精轧机组之间的压下量道次分配图表示了将加工量计算精确地分配给这两个机组，其中在精轧机组中进行多道次轧制；因此与上述实施例不同的是，在精轧机组中必须以三个选择孔型代替两个选择孔型。在图6所示的轧制图表中，连铸坯VP采用了一种与待轧钢轨形状相似的塞形横截面，如虚线所示那样，此连铸坯被平放地直接供给粗轧机组的两辊水平轧机VHG并在此轧机中以连续的逆轧道次R1、RH1和H1方式被压下，直到可以用横向推钢装置QE将此轧坯供给紧凑式精轧机组的入口侧万能轧机EUG为止。在此万能轧机的道次U1后，接着是穿过中间轧边机SZG的第一选择孔型WE1(参照图6a)的道次E1，再接着是反向穿过入口侧万能轧机EUG的道次U2及再穿过此万能轧机的逆轧道次U3，随后是穿过中间轧边机SZG的第二选择孔型WE2的另一道次E2，随后是穿过出口侧万能轧机AUG的终轧道次。由于材料已在连铸坯中得到分配，所以在此轧制图表中，只需要在两辊水平轧机VHG中粗轧三道，而且在利用了中间轧边机的两个选择孔型的情况下，精轧机组中的精轧过程与图4所示的精轧次序相同。
由于难于利用连铸技术生产出在图6所示轧制图表情况下所采用的、具有塞形横截面的粗制坯，所以如图7所示，可以采用具有易铸造出的具有梯形横截面的粗制坯。与图6所示轧制图表不同的是，在粗轧机组中将这种开轧断面供给图2所示的两辊立式轧机，并在与图6所示相同的后续道次中接受加工和精轧。
权利要求
1.一种借助可逆式运行的轧机机架布置结构将粗制坯轧成成品型材的方法，此轧机机架布置结构构成一紧凑式精轧机组，该精轧机组由第一架入口侧万能轧机、第二架出口侧万能轧机和设在此两架万能轧机之间的一架中间轧边机构成，其中在此紧凑式精轧机组前方与精轧轧制线平行并错开地设有一由两架或多架轧机构成的轧件自由输出式粗轧机组和一设置在这两条轧制线之间的一台横向推钢装置，其特征在于，当给至少一架粗轧机组的轧机和/或至少一架精轧机组的轧机配置了通过轧辊或轧机或送入的轧件横移进出轧制位置而起用的多个选择孔型时，在利用上述选择孔型的情况下，粗制方坯或预制坯在粗轧机组的轧机中的加工是以可逆方式在一系列的成型道次和压下道次中进行的；随后在仍然利用选择孔型的情况下，同样在精轧机组中以可逆方式在入口侧万能轧机和中间轧边机中在多个成型道次和压下道次中对粗制方坯或预制坯进行加工，最后在出口侧万能轧机中将粗制方坯或预制坯终轧成成品型材。
2.如权利要求1所述的轧制方法，其特征在于，所述粗制坯(VP)在粗轧机组中受到立轧。
3.如权利要求1所述的钢轨轧制方法，其特征在于，当给粗轧机组配置了一架万能轧机(VUG)和一架带两个选择孔型(WH1，WH2)的水平轧机(VHG)时以及同样给精轧机组的中间轧边机(SZG)配备了两个选择孔型(WE1，WE2)时，由粗制方坯在粗轧机组的万能轧机(VUG)和水平轧机(VHG)之间的五道或五道以上的道次和逆轧道次中被加工成钢轨型坯，其中万能轧机(VUG)的异型水平辊(HW)在粗制坯中形成了偏离纵向形状中心线而分布的对置凹道(KB)，随后分别通过粗轧机组的水平轧机(VHG)的一个选择孔型(WH1)或另一个选择孔型(WH2)在凹道(KB)旁粗轧出要形成的轨材的头部和翼缘并进一步缩小此轨材的尺寸，形成的轨材以可逆方式在紧凑式精轧机组的入口侧万能轧机(EUG)中经过三道以上轧制并在中间轧边机的两个选择孔型(WE1，WE2)中经过轧制后，在另一道次中穿过出口侧万能轧机(AUG)被终轧成成品钢轨。
4.如权利要求3所述的轧制方法，其特征在于，当用狗骨形粗制坯(VP)代替方坯时，通过粗轧机组的万能轧机(VUG)的异型辊(HW)使粗制坯(VP)的中心凸起部分形成凹道(KB)。
5.如权利要求3所述的轧制方法，其特征在于，当用具有类似钢轨形状的横截面的粗制坯(VP)代替方坯以及在粗轧机组中用一架立式轧机(VVG)取代万能轧机时，粗制坯(VP)在两端受压的情况下被咬入，紧凑式精轧机组的中间轧边机(SZG)具有三个选择孔型(WE1，WE2，WE3)，其中如此确定粗制坯尺寸，翼缘宽度是成品钢轨型材轨头宽度的1.2-4倍，另一翼缘宽度是成品钢轨型材底宽的1.2-3倍。
6.如权利要求3所述的轧制方法，其特征在于，当用具有塞形横截面的粗制坯(VP)代替方坯时并且在只采用一架两辊水平轧机(VHG)作为粗轧机时，粗制坯在粗轧机中以可逆方式被连续粗轧三道。
7.如权利要求3所述的轧制方法，其特征在于，当用具有梯形横截面的粗制坯(VP)取代方坯时并且在采用一架两辊立式轧机作为粗轧机时，粗制坯以可逆方式在粗轧机中被连续粗轧了三道。
全文摘要
一种借助可逆式运行的紧凑式精轧机组将粗制坯轧成成品型材的方法,该精轧机组由第一架入口侧万能轧机、第二架出口侧万能轧机和设有此两架万能轧机之间的一架中间轧边机构成。在此紧凑式精轧机组前方,与精轧轧制线平行并错开地设有一由两架以上轧机架构成的粗轧机组和一台设置在这两条轧制线之间的横向推钢装置。给粗轧机组的至少一架轧机和/或精轧机组的至少一架轧机配置了通过横移进出轧制位置而出现的多个选择孔型。
文档编号B21B1/08GK1172701SQ97114510
公开日1998年2月11日 申请日期1997年7月11日 优先权日1996年7月13日
发明者G·安吉尔, P·J·冒克, H·J罗维克, U·斯维科夫斯基 申请人:Sms舒路曼-斯玛公司