專利名稱：：用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)及展寬軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種軋輥孔型及軋制方法，特別是用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)及采用該孔型的軋制方法，屬軋鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景強(qiáng)迫展寬孔型是一種帶鋼軋制技術(shù)，它可使用較窄的鋼坯軋制出較寬的帶鋼。在窄帶鋼和中寬帶鋼生產(chǎn)中，一般使用的鋼坯寬度種類有限，如何軋制出更寬的帶鋼，就需要在粗軋孔型軋制中使用強(qiáng)迫展寬孔型。目前，強(qiáng)迫展寬孔型在窄帶鋼和中寬帶鋼生產(chǎn)廠中都有應(yīng)用，例如孔型中部設(shè)有一個凸起的切分楔的單切分楔強(qiáng)迫展寬孔型，軋制過程中在該切分楔作用下可以起到使材料向兩邊流動的作用，從而增加板坯的展寬量，該技術(shù)能夠使用較窄的鋼坯軋制較寬的帶鋼，在拓寬產(chǎn)品、提高軋機(jī)效率等方面取得一定效果。但是按照目前帶切分楔孔型軋制，展寬量較小，一般在2030mm，最大可達(dá)到40~100mm。如何使展寬量增加的更多，使用較窄的鋼坯軋制出更寬的帶鋼，一直是窄帶鋼和中寬帶鋼生產(chǎn)追求的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于克服已有技術(shù)的缺陷而提供一種具有波浪形孔型、可使展寬量達(dá)到100-150mm的用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)及展寬軋制方法。本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，用于粗軋帶鋼，其特別之處是所述孔型由上、下軋輥的波浪形曲線輪廓部分和直線輪廓部分構(gòu)成，所述上下軋輥的波浪形曲線彎度相互對應(yīng)一致，所述直線輪廓部分位于波浪形曲線輪廓兩端。上述用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，所述孔型的波浪形曲線輪廓的中部為上凸部位、兩側(cè)對稱分布下凸部位。上述用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，所述孔型結(jié)構(gòu)幾何尺寸如下孔型槽口寬度為B，波浪形彎曲中心距A，波浪形彎曲下凸圓弧半徑R1，波浪形彎曲上凸圓弧半徑R2，孔型兩側(cè)直線段長度為C，其中A=(0.44-0.47)B，R1=(0.22—0.24)B,R2=(0.20-0.22)B，C=(0.12-0.13)B。上述用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)的展寬軋制方法，它在粗軋機(jī)上進(jìn)行，軋件先在上述波浪形強(qiáng)迫展寬孔型展寬軋制，將矩形鋼坯軋出帶有波浪彎的軋件，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制，其中，平軋孔型或平輥軋制的首道次為展平軋制，展平軋制將帶有波浪彎的軋件展平壓下，展平壓下量與進(jìn)入該道次軋件的波浪彎波幅相匹配。上述用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)的展寬軋制方法，它在二輥可逆式粗軋機(jī)上進(jìn)行，軋件先在上述強(qiáng)迫展寬孔型軋制4道次，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制3道次，其中，第5道次為展平軋制。本發(fā)明針對現(xiàn)有切分楔強(qiáng)迫展寬孔型展寬量不夠大的問題進(jìn)行了改進(jìn)，在粗軋機(jī)軋輥孔型設(shè)計中引入波浪形強(qiáng)迫展寬孔型，通過波浪形孔型的設(shè)計，控制展寬程度。采用該孔型軋制帶鋼時，軋件橫截面為波浪形，其中心線長度大于軋件的實際寬度，然后再通過平輥軋制展平軋件，使得軋件的寬度增加。此外，本發(fā)明根據(jù)孔型凸起部位軋輥磨損嚴(yán)重的問題通過優(yōu)化孔型尺寸使磨損減輕。采用本發(fā)明強(qiáng)迫展寬孔型可以使展寬量達(dá)到100-150mm，達(dá)到明顯增加展寬量的目的，實現(xiàn)以使用較窄的連鑄坯軋制較寬的帶鋼。本發(fā)明技術(shù)有利于拓寬產(chǎn)品、提高軋機(jī)效率，使帶鋼生產(chǎn)更為靈活。圖1是本發(fā)明波浪形強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是波浪形強(qiáng)迫展寬孔型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是采用本發(fā)明的可逆式粗軋機(jī)軋輥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是帶有波浪彎軋件示意圖。圖中各部件標(biāo)號如下1.波浪形強(qiáng)迫展寬孔型；2.波浪形彎曲上凸部位，3.波浪形彎曲下凸部位；4.直線輪廓部分；5.平孔型；6.上輥；7.下輥；8.帶有波浪彎軋件。具體實施方式本發(fā)明核心技術(shù)是波浪形強(qiáng)迫展寬孔型設(shè)計，該設(shè)計將矩形截面鋼坯在粗軋階段先軋制出波浪彎，這時軋件的中心線長度大于軋件的實際寬度，然后再通過平軋孔型或用平輥軋制展平軋件，實現(xiàn)軋件的展寬，波浪形強(qiáng)迫展寬孔型可以使展寬量明顯增加。參看圖1，本發(fā)明波浪形強(qiáng)迫展寬孔型1由上、下軋輥的波浪形曲線輪廓部分和直線輪廓部分4構(gòu)成，上下軋輥的波浪形曲線彎度相互對應(yīng)一致，直線輪廓部分位于波浪形曲線兩端。該孔型波浪形彎曲中部為上凸部位2、兩側(cè)對稱分布下凸部位3，孔型上側(cè)上凸4部位的最高點高于上側(cè)直線輪廓部位，孔型下側(cè)下凸部位的最低點低于下側(cè)直線輪廓部位，這種波浪彎曲形狀有利于軋件穩(wěn)定運行，在波浪形彎曲兩端的直線輪廓部分4可給軋件展寬留有充足的余地。上述波浪形彎曲孔型的凸起部位軋輥磨損嚴(yán)重，需通過優(yōu)化孔型尺寸使磨損減輕，所述孔型的主要幾何尺寸如下孔型槽口寬度為B，波浪形彎曲中心距A，波浪形彎曲下凸圓弧半徑R1，波浪形彎曲上凸圓弧半徑R2，孔型兩側(cè)直線段長度為C，其中A=(0.44-0.47)B，Rl=(0.22-0.24)B,R2=(0.20-0.22)B，C=(0.12-0.13)B。其它幾何尺寸如孔型的輥縫S，圓弧R3、R4、孔型的高度h等尺寸可按照一般孔型的設(shè)計要求給出。以下給出幾個波浪形強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)的實施例實施例l:孔型槽口寬度為B=570mm，孔型的槽底寬度為b二550mm,波浪形彎曲中心距A=0.456B=260mm，Rl二O.228B=130誦，R2=0.21B=120鵬，C=0.123B=70咖。輥縫S=20鵬，孔型高度h=65，圓弧R3=35mm、R4=20隱。實施例2:孔型槽口寬度為B=570mm,孔型的槽底寬度為b二550mm,波浪形彎曲中心距A=0.44B=251mm，R1=0.22B=125ram,R2=0.20B=114mm，C=0.12B=68mm。輥縫S=20mm，孔型的高度h=65mm,圓弧R3=35ram、R4=20mm。實施例3:孔型槽口寬度為B=570mm,孔型的槽底寬度為b=550mm,波浪形彎曲中心距A=0.47B=270mm，R1=0.24B=137mm,R2=0.22B=125mm，C=0.13B=74mm。輥縫S=20mm，孔型的高度h=65mm，圓弧R3=35mm、R4=20mm。本發(fā)明所述展寬軋制方法在粗軋機(jī)上進(jìn)行，矩形界截面鋼坯先在上述波浪形強(qiáng)迫展寬孔型軋制，軋出帶有波浪彎的軋件，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制，其中，平軋孔型或平輥軋制的首道次為展平軋制，展平軋制將軋件波浪彎展平壓下，對軋件厚度方向沒有壓下量，但是需要展平壓下，展平壓下的壓下量為進(jìn)入該道次軋件波浪彎的波幅高度。本發(fā)明推薦強(qiáng)迫展寬軋制在如圖3所示的二輥可逆式粗軋機(jī)上進(jìn)行，它可通過調(diào)整壓下量來軋制，每軋制一次，上輥6壓下一個距離，在波浪形強(qiáng)迫展寬孔型1中軋制完成后，軋件再在平孔型5進(jìn)行軋制，這時帶有波浪形的軋件被展平，實現(xiàn)較大幅度的展寬。軋件在波浪形強(qiáng)迫展寬孔型軋制4道次，在平軋孔型軋制3道次，其中，第5道次為展平軋制。粗軋機(jī)軋后，軋件再送入連續(xù)式精軋機(jī)進(jìn)行軋制。以下給出一個在二輥可逆式粗軋機(jī)上進(jìn)行展寬軋制的實施例粗軋機(jī)為O750隱的二輥可逆式軋機(jī)，軋輥直徑為O750mm，輥身長度為2100mm?，F(xiàn)在使用180mm(厚)X495腿(寬)X6800腿(長)的連鑄坯，通過在波浪形強(qiáng)迫展寬孔型中軋制4道次，可以軋制出寬度為558.5mm的中間坯，然后再經(jīng)過3道次平輥軋制可以軋制出29mm(厚)X617.3mm(寬)的軋件，然后再經(jīng)過精軋機(jī)的連續(xù)軋制，軋制成3.5mm(厚)X620mm(寬)的帶鋼。參看圖2，該波浪形強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)與實施例l給出的尺寸相同。0750粗軋機(jī)前4道為波浪形強(qiáng)迫展寬孔型軋制。連鑄坯在進(jìn)行第一道次軋制時，由移鋼機(jī)將連鑄坯對準(zhǔn)孔型，每軋制一道次之后，上軋輥按照壓下規(guī)程進(jìn)行壓下調(diào)整，對軋件進(jìn)行壓下軋制。后3道次采用平輥軋制，利用軋輥右半部分的平輥身進(jìn)行軋制。第5道次時上軋輥6要抬起，使上軋輥6、下軋輥7的輥面距離等于波浪形軋件的實際厚度，保證展平軋制要求的軋輥距離。展平壓下的壓下量為軋件波浪彎的波幅高度。軋制壓下規(guī)程見表1。表1軋制29mmX617.3mm中間坯的壓下規(guī)程(單位mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1中H為軋制前軋件厚度，h為軋制后軋件厚度，Ah為軋件厚度方向的壓下量(Ah二H-h)，B為軋制前軋件寬度，b為軋制后軋件寬度，Ab為展寬量(Ab計算方法可按照一般帶鋼的展寬計算方法)。e為展寬系數(shù)，P=Ab/Ah。表中的第5道次為展平軋制，是將波浪形軋件展平，此道次對軋件厚度方向無壓下量，Ah=0，只是將帶有波浪彎的軋件展平，故對于軋件有展平壓下，該道次的展寬最為明顯。也是該發(fā)明技術(shù)的關(guān)鍵之一。軋制過程有關(guān)說明和計算如下(1)咬入問題對于第一道次，由于來料為矩形鋼坯，而孔型帶有波浪形狀，給軋件咬入帶來一定的困難。第五道次是展平軋制，將波浪形的軋件展平，也會給軋件的咬入帶來困難。上述軋制道次需要進(jìn)行咬入驗算。第一道次的最大咬入角，按照一般的軋制鋼坯的最大咬入角取值20。，利用公知軋制理論中的壓下量、軋輥直徑與咬入角的關(guān)系式計算，Ah=750(l-cos20°)二750(1-0.92)=60腿，而第一道次的壓下量為35mm。所以滿足咬入要求。第五道次對軋件沒有壓下量，但是對于軋件的波浪彎有展平壓下，該壓下量為波浪彎的波幅。參看圖4，帶有波浪彎軋件8的波幅高度為L，(波幅指波浪彎底部到頂部的垂直距離)。同樣按照最大咬入角為20°計算，仍根據(jù)上式可算出最大壓下量為60mm。根據(jù)實測軋件或經(jīng)計算得出進(jìn)入該道次軋件波浪彎的波幅高度L為25mm，所以展平壓下量為25mm，完全可滿足咬入要求。仍參看圖4，需要注意的是軋輥咬入軋件8的時候上輥是與軋件的中間部位e點接觸，下輥是與軋件的fl和f2點接觸，隨著中間波浪的展平再與邊部的水平段接觸，這種3點接觸好咬入，而且軋制穩(wěn)定，也是孔型構(gòu)成的特點。(2)展寬計算對于波浪形強(qiáng)迫展寬孔型，其展寬系數(shù)要比一般平孔型大。由于孔型槽底帶有波浪彎，使金屬向兩側(cè)的流動加強(qiáng)，按照一般的經(jīng)驗數(shù)值確定展寬系數(shù)為0.6，則第一道次的展寬量為35腿XO.6=21.Omm。第二道次Ah=30mm，展寬量為30ramX0.5=15.0匪。第三道次Ah二30腿，展寬量為30腿X0.5=15.Omm。第四道次Ah:25mm，展寬量為25腿XO.5=12.5mm。所以前4道次的總展寬量為21.0+15.0+15.0+12.5=63.5腿。第五道次是展平軋制，對軋件厚度沒有壓下量。但是對波浪形軋件的展平，可使軋件寬度增加。軋件經(jīng)過4道次軋制，實際寬度為558.5mm。根據(jù)孔型測量得到軋件的波浪形部分中心線長度為444mm、波浪形部分寬度為410mm，考慮到展平軋制時的曲線變直和搬直過程的拉長，中心線的長度要增加10mm至15mm，所以波浪部分的展寬量為444-410+10=44腿。第六道和第七道的展寬量為8+6.8=14.8咖。所以總展寬量為63.5+44+14.8=122.3mm。經(jīng)過7道次粗軋后軋件的寬度為617.3mm。(3)通過采取上述措施，可以使寬度為495mm的連鑄坯經(jīng)7道次粗軋后使其寬度達(dá)到617.3咖。上述波浪形強(qiáng)迫展寬孔型軋制也可以在三輥開坯上應(yīng)用。但是在三輥開坯機(jī)上應(yīng)用需要設(shè)計多個孔型，因為三輥開坯機(jī)是不可逆軋制，每個孔型只能軋制一個道次。這樣經(jīng)過多個波浪形孔型的軋制逐漸將軋件軋制成帶有波浪的軋件，然后再由平軋孔型或用平輥進(jìn)行展平軋制。權(quán)利要求1.一種用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，用于粗軋帶鋼，其特征在于所述孔型由上、下軋輥的波浪形曲線輪廓部分和直線輪廓部分構(gòu)成，所述上下軋輥的波浪形曲線彎度相互對應(yīng)一致，所述直線輪廓部分(4)位于波浪形曲線輪廓兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述孔型的波浪形曲線輪廓的中部為上凸部位(2)、兩側(cè)對稱分布下凸部位(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)，其特征在于所述孔型結(jié)構(gòu)幾何尺寸如下孔型槽口寬度為B，波浪形彎曲中心距A，波浪形彎曲下凸圓弧半徑R1，波浪形彎曲上凸圓弧半徑R2，孔型兩側(cè)直線段長度為C，其中A=(0.44-0.47)B，R1=(0.22-0.24)B，R2=(0.20-0.22)B，C=(0.12-0.13)B。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)的展寬軋制方法，其特征在于它在粗軋機(jī)上進(jìn)行，軋件先在上述強(qiáng)迫展寬孔型展寬軋制，將矩形鋼坯軋出帶有波浪彎的軋件，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制，其中，平軋孔型或平輥軋制的首道次為展平軋制，展平軋制將波浪形軋件展平壓下，展平壓下量與進(jìn)入該道次軋件的波浪彎波幅相匹配。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)的展寬軋制方法，其特征在于它在二輥可逆式粗軋機(jī)上進(jìn)行，軋件先在上述強(qiáng)迫展寬孔型軋制4道次，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制3道次，其中，第5道次為展平軋制。全文摘要一種用于帶鋼軋制的強(qiáng)迫展寬孔型結(jié)構(gòu)及展寬軋制方法，屬軋鋼
技術(shù)領(lǐng)域：
，用于解決提高帶鋼軋制展寬量的問題。改進(jìn)后孔型由上、下軋輥的波浪形曲線輪廓部分和直線輪廓部分構(gòu)成，上下軋輥的波浪形曲線彎度相互對應(yīng)一致，直線輪廓部分位于波浪形曲線兩端。本發(fā)明所述展寬軋制方法，軋件先在上述強(qiáng)迫展寬孔型展寬軋制，然后再經(jīng)過平軋孔型或平輥軋制，平軋孔型或平輥軋制的首道次為展平軋制，展平壓下量與進(jìn)入該道次軋件的波浪彎波幅相匹配。采用本發(fā)明強(qiáng)迫展寬孔型可以使展寬量達(dá)到100-150mm，達(dá)到明顯增加展寬量的目的，實現(xiàn)以使用較窄的連鑄坯軋制較寬的帶鋼。本發(fā)明技術(shù)有利于拓寬產(chǎn)品、提高軋機(jī)效率，使帶鋼生產(chǎn)更為靈活。文檔編號B21B27/02GK101318197SQ200810055380公開日2008年12月10日申請日期2008年7月11日優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日發(fā)明者陽劉,劉戰(zhàn)英,周滿春,王學(xué)慧,郭轉(zhuǎn)林,瑾陳,馬勁紅申請人:河北理工大學(xué)