專利名稱：：連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法，適于用作直徑φ≥200mm的大直徑圓鋼的生產(chǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，直徑φ≥200mm的大規(guī)格圓鋼通常是采用鍛造方法生產(chǎn)出來的。由鋼錠鍛造成大規(guī)格圓鋼，往往要經(jīng)過2-4次加熱，加熱能耗大，燒損率可達3-5％、由于鍛造生產(chǎn)延伸率低，因而即使不計中間加熱過程，生產(chǎn)一根大規(guī)格圓鋼也需15-30分鐘，生產(chǎn)率低，加工能耗大；鍛造生產(chǎn)頭尾切損大，再加上多次加熱的燒損，成材率僅為80％左右；對于某些用于制做各種軸類的大規(guī)格圓鋼，因軸向尺寸較長，用鍛造方法很難生產(chǎn)。日本專利昭60-40603公開了一種《大直徑圓鋼的軋制方法》，在非連軋機上生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼，解決了鍛造方法生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼中存在的問題。發(fā)明的主要內(nèi)容是在進入成品道次前進行90°翻鋼，坯料此時為兩側(cè)呈鼓形、上下平坦的可自立形狀。其目的是簡化軋機輔助設(shè)備，提高軋件在孔型中的穩(wěn)定性和作業(yè)率。但是非連軋生產(chǎn)仍需要較多的移鋼、翻鋼等輔助機械設(shè)備，而且生產(chǎn)效率仍比較低。從理論上分析，用連軋方法生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼有許多優(yōu)點。但實踐中，由于連軋機軋輥輥徑較小，在連軋機上用常規(guī)方法生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼，往往因軋輥強度不夠而造成斷輥的問題一直沒有得到解決，使得至今為止國內(nèi)外均無采用連軋機生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的先例。本發(fā)明的目的是提供一種能保證軋輥強度的連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法，以簡化軋制設(shè)備，充分發(fā)揮連軋生產(chǎn)的優(yōu)勢，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)品。本發(fā)明的目的是通過以下措施實現(xiàn)的。一種連軋生產(chǎn)直徑φ≥200mm的大規(guī)格圓鋼的方法，坯料為大圓角中間方，其具體尺寸如下L＝φ+Δr＝40～80mm其中L-坯料橫斷面的寬及高φ-成品直徑Δ-坯料橫斷面的寬或高與成品直徑之間的尺寸差，Δ＝10～30mmr-坯料圓角半徑采用橢一圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)兩機架連軋出成品。當(dāng)成品直徑φ≥250mm時，所述坯料橫截面寬或高與成品直徑之間的尺寸差Δ＝10～20mm，坯料圓角半徑r＝60～80mm。當(dāng)成品直徑φ＜250mm時，所述坯料橫截面寬或高與成品直徑之間的尺寸差Δ＝20～30mm，坯料圓角半徑r＝40～60mm。同時，可在由橢一圓孔型系統(tǒng)構(gòu)成的兩機架連軋前面增加兩個機架，采用箱-方-橢-圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)四機架連軋出成品。橢圓孔型帶有直線孔型側(cè)壁，其孔型側(cè)壁斜度角θ＝12～20°，直線側(cè)壁與橢圓圓弧半徑R1之間采用圓弧R2過渡?？仔蛡?cè)壁為直線增加了軋件在孔型中的穩(wěn)定性，避免了采用雙半徑橢圓孔型軋制時出現(xiàn)的倒鋼現(xiàn)象，而且降低了軋輥加工難度。圓孔型采用切線擴張，其張開角α＝20～30°。大規(guī)格圓鋼相對而言精度要求較低，采用直線擴張的圓孔型，在滿足加工精度要求的同時，降低了軋輥加工難度。由于大斷面圓鋼的連軋過程更接近于表面成型變形，本發(fā)明采用橫斷面的寬及高與成品直徑之間尺寸差只有10～30mm、圓角半徑r＝40～80mm的大圓角中間方作為坯料，使得來料的尺寸與形狀盡可能接近成品的形狀尺寸。一般僅經(jīng)橢一圓孔型兩道次連軋即出成品，平均延伸率為1.10～1.30，而平均減面率僅為13％左右，比常規(guī)連續(xù)軋制的平均減面率低4～5％，以小變形來保證軋輥強度，而且軋制穩(wěn)定性高。對于直徑φ＜250mm的產(chǎn)品，由于其變形條件相對比較好，因此對坯料的斷面形狀與尺寸要求也可相對降低，并可采用由箱一方一橢一圓孔型系統(tǒng)構(gòu)成的四機架連軋機進行軋制，以進一步降低對來料的形狀尺寸要求，使材料的塑性變形能力得到充分發(fā)揮。實際生產(chǎn)中對坯料、延伸率及連軋道次的選擇一般按表1進行。表1</tables>下面結(jié)合附圖以連軋生產(chǎn)φ300圓鋼為例，對本發(fā)明進行詳述。圖1為本發(fā)明連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法的成品前橢圓孔型的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法的成品圓孔型的結(jié)構(gòu)圖。坯料選用310×315mm、圓角半徑r＝70mm的大圓角矩形坯，加熱后尺寸為314×319mm。坯料斷面面積F0＝95991mm2，成品斷面面積F2＝72583mm2。采用橢一圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)立輥軋機V1、水平軋機H2兩架連軋出成品。則總延伸率μΣ=F0F2=9599172583=1.32]]>采用兩道次出成品，平均延伸率為μ=μΣ=1.32=1.15]]>成品機架H2的孔型如圖2所示，為采用切線擴張的圓孔型，取熱膨脹系數(shù)為1.013，則孔型的主要尺寸參數(shù)如下孔型高度H2＝303.9mm輥縫寬度T2＝30mm張開角α＝20°孔型寬度B2＝312.6mm成品前機架V1的孔型如圖1所示，為帶有直線孔型側(cè)壁的橢圓孔型，取寬展量β1＝0.5、β2＝0.3，則孔型主要尺寸參數(shù)如下孔型寬度B1＝336mm孔型高度H1＝296mm輥縫寬度T2＝30mm孔型側(cè)壁斜度角θ＝15°橢圓圓弧半徑R1＝224mm過渡圓弧半徑R2＝85mm根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情況，V1及H2機架的最大輥徑可以達到815mm，按孔型噸位1萬噸計算，12.5萬噸的年產(chǎn)量需要重車孔型13次，取設(shè)計重車量為5mm/次，設(shè)想將軋輥報費直徑定為750mm。表2給出本實施例的軋輥孔型尺寸及減面率等工藝參數(shù)。表2</tables>由表2中給出的V1及H2機減的減面率可知本實施中兩機架連軋的平均減面率僅為13.01％，與常規(guī)連軋方法18％的平均減面率相比，變形量減小了將近5％。根據(jù)《初軋初步設(shè)計》提供的軋機力能參數(shù)計算公式進行計算，結(jié)果表明V1及H2機架輥身危險斷面處應(yīng)力及輥徑處應(yīng)力均小于軋輥許用應(yīng)力?，F(xiàn)場軋制實驗也證明，軋輥強度完全能夠滿足工藝要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明所具有的優(yōu)點是本發(fā)明通過采取坯料尺寸形狀選擇及變形量控制等工藝措施，解決了長期以來制約大規(guī)格圓鋼生產(chǎn)連軋化的軋輥強度問題，連軋生產(chǎn)使得機械設(shè)備得到了簡化，軋制穩(wěn)定性好，自動化程度高，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量均獲得大幅度提高。權(quán)利要求1.一種連軋生產(chǎn)直徑φ≥200mm的大規(guī)格圓鋼的方法，其特征在于坯料為大圓角中間方，其具體尺寸如下L＝φ+Δr＝40-80mm其中L-坯料橫斷面的寬及高φ-成品直徑Δ-坯料橫斷面的寬或高與成品直徑之間的尺寸差，Δ＝10～30mmr-坯料圓角半徑采用橢一圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)兩機架連軋出成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)成品直徑φ≥250mm時，所述坯料橫截面寬或高與成品直徑之間的尺寸差Δ＝10～20mm，坯料圓角半徑r＝60～80mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)成品直徑φ＜250mm時，所述坯料橫截面寬或高與成品直徑之間的尺寸差Δ＝20～30mm，坯料圓角半徑r＝40～60mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于當(dāng)成品直徑φ＜250mm時，可在所述的由橢一圓孔型系統(tǒng)構(gòu)成的兩機架連軋前面增加兩個機架，采用箱-方-橢-圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)四機架連軋出成品。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的橢圓孔型帶有直線孔型側(cè)壁，其孔型側(cè)壁斜度角θ＝12～20°，直線側(cè)壁與橢圓圓弧半徑R1之間采用圓弧R2過渡。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的圓孔型采用切線擴張，其張開角α＝20～30°。全文摘要本發(fā)明公開了一種連軋生產(chǎn)大規(guī)格圓鋼的方法，適于用作直徑Φ≥200mm的大直徑圓鋼的生產(chǎn)。坯料為大圓角中間方，其具體尺寸選擇L＝Φ+Δ；r＝40～80mm，其中L為坯料橫斷面的寬及高；Φ為成品直徑；Δ為坯料橫斷面寬或高與成品直徑之間的尺寸差，Δ＝10～30mm；r為坯料圓角半徑。采用一橢圓孔型系統(tǒng)，經(jīng)兩機架連軋出成品。本發(fā)明通過采取以上工藝措施，解決了長期以來制約大規(guī)格圓鋼生產(chǎn)連軋化的軋輥強度問題。文檔編號B21B1/04GK1164443SQ9710417公開日1997年11月12日申請日期1997年4月29日優(yōu)先權(quán)日1997年4月29日發(fā)明者錢勤生,陳林申請人:寶山鋼鐵(集團)公司