專利名稱：熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，特別涉及一種采用壓接 方式連接熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的方法，屬于熱軋帶鋼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱軋帶鋼無頭軋制技術(shù)是目前世界鋼鐵生產(chǎn)最先進(jìn)的技術(shù)之一，它可以將若干 塊粗軋后的中間坯連接起來，連續(xù)進(jìn)入精軋機(jī)組，由精軋機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定地軋制，并由層 流冷卻線穩(wěn)定地進(jìn)行冷卻和相變控制，最后經(jīng)飛剪剪切并由卷取機(jī)卷成多個熱軋帶鋼 卷。與常規(guī)軋制相比，無頭軋制可顯著提高生產(chǎn)效率和成材率，改善穿帶性能，減少軋 輥輥耗，并實(shí)現(xiàn)極薄帶等新產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)。
在無頭軋制技術(shù)中，粗軋后中間坯的連接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無頭軋制的關(guān)鍵技術(shù)之 一；由于精軋機(jī)組采用張力軋制，熱狀態(tài)下中間坯的連接質(zhì)量影響著無頭軋制能否實(shí) 現(xiàn)，若連接時間過長，不僅影響生產(chǎn)效率，還將產(chǎn)生明顯溫降，使后續(xù)精軋難以進(jìn)行， 若連接強(qiáng)度不高、質(zhì)量不好，則連接處容易發(fā)生斷帶，使連續(xù)精軋不能進(jìn)行；并且連接 設(shè)備不宜復(fù)雜，否則不但會使設(shè)備安裝位置受到限制，還會增加投資及生產(chǎn)維護(hù)成本。
目前，現(xiàn)有粗軋后中間坯的連接方法，主要有疊軋連接法，鋁熱焊連接法，直 接通電連接法，感應(yīng)加熱連接法，激光加熱連接法，機(jī)械剪切+壓合連接法等。在這些 粗軋后中間坯的連接方法中，達(dá)到適用狀態(tài)的有感應(yīng)加熱連接法和激光加熱連接法。
感應(yīng)加熱連接法是川崎制鐵采用的連接技術(shù)，該方法是將前塊帶坯尾端與后塊 帶坯前端之間保持一微小間隙，在這種狀態(tài)下于板厚方向施加交變磁場，就會在兩塊帶 坯的結(jié)合端面產(chǎn)生感應(yīng)電流。帶坯端面由于這一感應(yīng)電流引起的焦耳熱而發(fā)熱、升溫， 然后將結(jié)合面壓接而完成連接。這種連接方法，由于在感應(yīng)加熱時，流過帶坯端部角部 的電流遠(yuǎn)小于流過中部的電流，使連接面端部殘留未結(jié)合部。同時，連接區(qū)的溫度高于 帶坯其它部分的溫度，其強(qiáng)度也低于其它區(qū)域，因此，連接區(qū)成為無頭軋制過程中的薄 弱環(huán)節(jié)，容易產(chǎn)生斷帶。
激光加熱連接法是新日鐵采用的連接技術(shù)，與感應(yīng)加熱連接法相比，可消除未 結(jié)合部的存在，但仍然存在結(jié)合部的溫度高于其它部位，以及適用鋼種有限的問題；而 且激光器所需功率非常大，明顯增加裝備及生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝設(shè)備簡單、連接強(qiáng)度高、連接速度快 的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，在常規(guī)熱連軋生產(chǎn)線的粗 軋機(jī)后熱卷箱與精軋機(jī)Fl之間，設(shè)置剪切機(jī)和壓力機(jī)；
所述連接方法包括如下步驟
切頭尾，利用所述剪切機(jī)將粗軋后中間坯的頭尾切掉，使中間坯形成平直頭尾 端面，將前后兩塊中間坯的頭尾端部對齊；
壓齒，利用所述壓力機(jī)在前后兩塊中間坯端部的相對表面進(jìn)行壓齒，使前后兩 塊中間坯端部的相對表面上形成齒形區(qū)域；
搭接，將前塊中間坯尾部的齒形區(qū)域與后塊中間坯的齒形區(qū)域相對搭接在一 起；
壓合，利用所述壓力機(jī)將前后兩塊中間坯的端部壓合在一起。
進(jìn)一步，所述粗軋后中間坯的厚度為20 40mm，溫度為950 1100°C。
其中，所述壓力機(jī)上部和下部相對錯開分別設(shè)置有齒形模具，該壓力機(jī)上部的 齒形模具與前塊中間坯尾部的上表面相對應(yīng)，該壓力機(jī)下部的齒形模具與后塊中間坯頭 部的下表面相對應(yīng)。
所述齒形模具沿中間坯寬度方向的寬度大于中間坯的寬度，齒槽的方向與中間 坯寬度方向平行。
所述齒形模具的齒為2 20個互相平行的直齒，齒高或槽深為hc = 0.2 0.7t mm,齒寬為\ = 0.1 0.價_，所述齒形模具沿中間坯長度方向的長度為L = 2 IOtmm, t為中間坯厚度。
本發(fā)明提供的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，通過在前后兩塊粗軋后中 間坯端部的相對表面壓制齒槽，并將前后兩塊中間坯的齒槽搭接在一起，利用壓力機(jī)將 兩塊中間坯的端部壓合在一起，使兩塊中間坯連接成為一體，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本發(fā)明提供的連接方法與現(xiàn)有中間坯的連接方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、工藝設(shè)備簡單
只需在常規(guī)熱連軋生產(chǎn)線粗軋機(jī)后的熱卷箱和精軋機(jī)Fl之間，設(shè)置一臺剪切機(jī) 和一臺壓力機(jī)以及中間坯頭尾對正輔助機(jī)構(gòu)即可，兩塊中間坯頭尾的表面不需除鱗等特 殊處理。
2、連接強(qiáng)度高
本發(fā)明中的兩塊中間坯，是在高溫狀態(tài)下通過壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)壓齒機(jī)械連接，連接 區(qū)域內(nèi)的齒槽間產(chǎn)生大的塑性變形，從而形成大面積的機(jī)械咬合、焊合區(qū)；由于咬合、 焊合區(qū)形成的物理結(jié)合面，遠(yuǎn)大于中間坯的橫截面，并且這種結(jié)合面在之后的精軋過程 中，因?yàn)榇蟮乃苄宰冃味杆贁U(kuò)大進(jìn)而形成更加牢固的物理焊合區(qū)，因此，本發(fā)明中兩 塊中間坯的連接強(qiáng)度高，保證了在精軋過程中不會發(fā)生斷帶。
3、連接速度快
在本發(fā)明實(shí)施過程中，兩塊中間坯經(jīng)過壓力機(jī)壓齒、搭接后，在不超過1秒鐘 的極短時間內(nèi)完成壓接，連接速度快。
4、適用范圍大
本發(fā)明的方法，能夠適用于不同鋼種熱連軋中間坯之間的連接，也能夠適用 于難軋制鋼種與易軋制鋼種中間坯之間的連接。由于本方法是機(jī)械連接法，并且是在 1000°C左右的高溫狀態(tài)下連接，因而對前后中間坯的冶金成分、力學(xué)性能以及表面狀態(tài) 均沒有特別要求，因此可進(jìn)行不同鋼種熱連軋中間坯之間的連接。同時，即使是焊接 性能不好的鋼種，也可采用本方法實(shí)現(xiàn)連接，從而大大擴(kuò)展熱帶帶鋼無頭軋制的產(chǎn)品范圍。


為了更清楚地說明本發(fā)明專利實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施 例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖 僅僅是本發(fā)明專利的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動 性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法的工藝設(shè)備示意圖2為本發(fā)明熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法的壓力機(jī)齒形模具的示意 圖3為本發(fā)明熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法的工藝過程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯 然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明 中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明提供的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，在常規(guī)熱連 軋生產(chǎn)線上，粗軋機(jī)10后熱卷箱20與精軋機(jī)Fl 30之間，設(shè)置剪切機(jī)40和壓力機(jī)50， 其中，60為前塊中間坯，70為后塊中間坯。
如圖2所示，所述壓力機(jī)50上部和下部(砧子臺面)，相對錯開分別設(shè)置有齒形 模具52、53，該壓力機(jī)50上部的齒形模具52與前塊中間坯60尾部的上表面相對應(yīng)，該 壓力機(jī)50下部的齒形模具53與后塊中間坯70頭部的下表面相對應(yīng)。
所述齒形模具52、53沿中間坯寬度方向的寬度大于中間坯60、70的寬度(圖中 未示出)，齒槽的方向與中間坯寬度方向平行。
其中，所述齒形模具52、53的齒為2 20個互相平行的直齒，齒高或槽深為 hc = 0.2 0.7t(mm)，齒寬為b。= 0.1 0.8t(mm)，所述齒形模具沿中間坯長度方向 的長度為L = 2 IOt(mm)，t為中間坯厚度(mm)。
如圖3所示，本發(fā)明提供的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，包括如下步 驟
切頭尾，利用所述剪切機(jī)40將粗軋后中間坯60、70 (厚度為20 40mm，溫度 為950 1100°C )的頭尾切掉，使中間坯60、70形成平直頭尾端面；
頭尾對接31，將前后兩塊中間坯60、70的頭尾端部，在所述壓力機(jī)50的下部 (砧子臺面)上面進(jìn)行對接整齊；
壓齒32，利用所述壓力機(jī)50上部和下部(砧子臺面)上設(shè)置的齒形模具52、 53，在前后兩塊中間坯端部60、70的相對表面進(jìn)行壓齒，使前后兩塊中間坯60、70端部 的相對表面上形成齒形區(qū)域，該齒形區(qū)域?yàn)槠叫杏谥虚g坯寬度方向的多個鋸齒形溝槽；
搭接33，將前塊中間坯60尾部的齒形區(qū)域與后塊中間坯70的齒形區(qū)域相對搭 接在一起，即將所述壓力機(jī)50的上部抬起、前移，與此同時，后塊中間坯70頭部抬起前移，與前塊中間坯60尾部進(jìn)行溝槽搭接、扣合；
壓合34，利用所述壓力機(jī)50將前后兩塊中間坯60、70的端部壓合在一起，使兩 塊中間坯60、70連接成為一體；壓合完成后，壓力機(jī)50抬起并回到初始位置。
本發(fā)明提供的方法，既可用于新建熱連軋板帶生產(chǎn)線的建設(shè)，也可用于現(xiàn)有熱 連軋板帶生產(chǎn)線的改造，實(shí)現(xiàn)熱軋帶鋼無頭軋制。由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了帶坯的高強(qiáng)度連 接，也能實(shí)現(xiàn)張力穩(wěn)定的無頭軋制過程，因而，本發(fā)明簡單快速地實(shí)現(xiàn)中間坯連接，并 具有提高穿帶性，提高產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)率和成材率，生產(chǎn)極薄熱軋帶鋼， 實(shí)施潤滑軋制等措施，開發(fā)新品種等優(yōu)勢。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，其特征在于，在常規(guī)熱連軋生產(chǎn)線的 粗軋機(jī)后熱卷箱與精軋機(jī)Fl之間，設(shè)置剪切機(jī)和壓力機(jī)；所述連接方法包括如下步驟切頭尾，利用所述剪切機(jī)將粗軋后中間坯的頭尾切掉，使中間坯形成平直頭尾端 面，將前后兩塊中間坯的頭尾端部對齊；壓齒，利用所述壓力機(jī)在前后兩塊中間坯端部的相對表面進(jìn)行壓齒，使前后兩塊中 間坯端部的相對表面上形成齒形區(qū)域；搭接，將前塊中間坯尾部的齒形區(qū)域與后塊中間坯的齒形區(qū)域相對搭接在一起；壓合，利用所述壓力機(jī)將前后兩塊中間坯的端部壓合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，其特征在于，所述粗 軋后中間坯的厚度為20 40mm，溫度為950 1100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，其特征在于，所述壓 力機(jī)上部和下部相對錯開分別設(shè)置有齒形模具，該壓力機(jī)上部的齒形模具與前塊中間坯 尾部的上表面相對應(yīng)，該壓力機(jī)下部的齒形模具與后塊中間坯頭部的下表面相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，其特征在于，所述 齒形模具沿中間坯寬度方向的寬度大于中間坯的寬度，齒槽的方向與中間坯寬度方向平 行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，其特征在于，所述齒 形模具的齒為2 20個互相平行的直齒，齒高或槽深為h。= 0.2 0.7tmm，齒寬為 bc = 0.1 0.8tmm，所述齒形模具沿中間坯長度方向的長度為L = 2 IOt mm，t為 中間坯厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱軋帶鋼無頭軋制中間坯的連接方法，屬于熱軋帶鋼技術(shù)領(lǐng)域；所述連接方法包括如下步驟切頭尾，利用所述剪切機(jī)將粗軋后中間坯的頭尾切掉，使中間坯形成平直頭尾端面，將前后兩塊中間坯的頭尾端部對齊；壓齒，利用所述壓力機(jī)在前后兩塊中間坯端部的相對表面進(jìn)行壓齒，使前后兩塊中間坯端部的相對表面上形成齒形區(qū)域；搭接，將前塊中間坯尾部的齒形區(qū)域與后塊中間坯的齒形區(qū)域相對搭接在一起；壓合，利用所述壓力機(jī)將前后兩塊中間坯的端部壓合在一起。本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn)工藝設(shè)備簡單、連接強(qiáng)度高、連接速度快、適用范圍大；既可用于新建熱連軋板帶生產(chǎn)線的建設(shè)，也可用于現(xiàn)有熱連軋板帶生產(chǎn)線的改造。
文檔編號B21D39/02GK102019325SQ20101028978
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者康永林 申請人:北京科技大學(xué)