专利名称：中空钢“热穿——热轧”法生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及凿岩钎杆用中空钢的生产方法。
中空钢生产现有的方法主要有钻孔法生产工艺、铸管法生产工艺、热穿-热拨法生产工艺等三种，其生产工艺流程见说明书附图
(图-①②③)，钻孔法生产工艺由于要在圆钢坯中钻孔，钻削过程有10%左右的金属损失，用于钻孔的钻头寿命一般为18-25米/支，钻头费用高，工作效率低，生产过程中需要装芯及抽芯，准备高锰芯棒，生产工艺复杂，生产成本高，若去掉装芯与抽芯工序，则生产的产品ISO722标准合格率仅50～60%；铸管法生产工艺在铸中空锭时，浇注温度极窄，仅20℃左右，温度稍高将烫坏钢管产生粘芯，温度稍低又浇注不满，钢锭形成乱尺，钢锭废品率比同类实心锭高1倍以上，铸锭有时出现内孔偏心，严重时偏心度达20-30毫米，这种偏心缺陷在以后的开坯、轧制过程中无法加以纠正；热穿-热拨法生产工艺生产中空钢，生产过程复杂，由于中空钢内部组织在生产过程中承受了较大的拉拨应力，影响中空钢质量，并由于有轧头工序，生产效率低，成材率仅65-80%，生产成本较高。
本发明的目的在于克服上述生产工艺方法的不足之处，提供一种既能生产符合ISO722标准要求的全系列中空钢，且工序简单，易于实现自动控制的中空钢生产新的工艺方法-“热穿-热轧法”，以达到提高生产效率，提高中空钢成材率和产品质量，改善工人劳动强度，减少环境污染，降低中空钢成本的目的。
下面结合说明书附图(图-④)，对本发明详加以说明之。
说明书附图中的中空钢热穿-热轧法生产工艺流程图(图-④)，由圆钢坯下料、中频感应器加热、二辊斜轧穿孔、三辊轧管、六辊一次成型、冷却、精检包装、入库等8道工序组成，圆钢坯通过以上8道工序即轧制成六角形中空钢，其工艺特征在于一、中频感应器由带长方形内孔的长方形铜管绕制成圆筒形，圆筒内安装GYG陶瓷炉衬，炉衬内径根据钢坯直径确定，比钢坯外径大4-5mm，每组感应器长500～1000mm，感应器分A、B、C三类，用于绕制三类感应器的线圈铜管大小及匝数不同，则三类感应器加热功率不同，其中A类感应器用于预热，B类感应器用于升温，C类感应器用于保温，A、B、C三类感应器按顺序排列成一条直线串联使用，感应器与感应器之间距离100mm左右，用于安装托轮，托轮运送钢坯在感应器中行走，托轮材料为低碳耐热不锈钢，托轮用链条带动传动，动力由调速电机提供，钢坯通过链条带动托轮传动，分别先后从A、B、C三类感应器中通过，即感应加热成符合穿孔温度(1140-1200℃)的钢坯，加热电流频率2500赫兹，电压750伏；二、二辊斜轧穿孔采用曼内斯曼式φ50二辊穿孔机，穿孔机由主机架、主拖动部份，前台喂料部份和后台顶杆送进及抱顶杆装置等部件组成，抱顶杆装置由五组气动抱辊组成，顶杆直径为φ27.5-38mm，五组抱辊中的每组抱辊的3个动作过程(抱顶杆、小开、大开)所构成的各组孔型大小一致，且保持在轧制作业线上无偏移，穿孔坯料长度921～2000mm，穿孔坯料直径φ50～65mm，穿后毛管外径φ47～62mm，壁厚6.4～11mm，长度2175～3579mm，轧辊直径φ300-340mm，长度280mm，顶头直径φ28.5～40.5mm，长度80～85mm，穿孔辗轧角3°，顶头材料为MTZ钼基合金；导板入口锥角和出锥角均为3°30′，压缩带长10mm，压缩带宽34～46mm，导板长300mm，高45mm，材料为高铬铸件，轧辊和导板开口度为36mm，穿孔机选用送进角为8°，安装时在6°～12°间调节，支撑轧辊的转鼓与用来限定送进角的扇形压块间的相关接合而加工成三角形齿牙相啮合，螺纹旋进压块制动转鼓的回转，使之固定在给定的送进角条件下穿孔生产，两啮合面需保持侧向间隙，但勿需径向压死(双圆螺母限位锁紧)，从而保证转鼓随轧辊开口度的上下方便调节而不至需打开扇形压块，每个齿牙对应于1.5°的送进角，在抱顶杆调节时，应根据所需采用的顶杆直径规格，各组抱辊均应抱紧顶杆，各组抱辊小开时所构成之环轧直径应大于所穿孔管外径约3～4mm，抱辊大开时仅上抱辊打开，此时应能保证穿孔后毛管顺利从穿孔作业线上拨出而不至受干扰。
三、三辊轧管工序采用阿塞尔式φ50三辊轧管机，通过利用三个斜置的轧辊对穿孔后的毛管进行空心辗轧以得到外径、内径符合要求的荒管，轧管机三个轧辊互成120°布置，由主电机经万向联轴器联合齿挂减速器传动，轧管前毛管坯料直径φ47～62mm，长度2175～3570mm，壁厚6.39～11.03mm，轧管后荒管直径φ24～41.8mm，长度4743～5496mm，壁厚7～12.55mm，轧辊相对于轧制中心形成辗轧角β和喂入角α，辗轧角通过调整轧辊两端轴承中心至轧制中心线的距离来调整，调整时应考虑活动机架相对于固定机架的旋转角度的影响，而前进角则通过活动机架相对于固定机架旋转来调整，轧辊入口锥角2°，喂进角7°，减径角12°～16°，辗轧角3°，出口锥角1°。
四、六辊一次成型工序，采用获国家专利的“中空六角形钎钢一次成型轧机”(专利号91406213·9)，其特征是将一台电机安装在轧机机架上，动力经联轴器、减速器，由减速器上的齿轮输出，分别经过安装在轧机壳体上的传动齿轮带动安装在轧机壳体上由轴承支承的六个轧辊与轧辊固定的圆锥齿轮转动，其中中心齿轮的传动实现了将一台电机的动力分布给六个轧辊，达到一次轧制六角形钎钢的目的。
五、冷却采用摇摆式冷床，长6949mm，宽4920mm，齿条中心距1000mm，齿距100mm，连续摇摆次数20次/分，每次摇摆时间3秒，步进距离100mm，最大存钢根数49根，相对开动率15%(断续工作)。
六、圆钢坯带下料采用G5025型金属带锯床。
本发明与现有工艺比较，其特点是1、本发明首次把中频感应设备用于中空钢生产工艺加热，采用特制感应器加热钢坯，使钢坯加热形成预热、升温、保温三个过程，并保证钢坯加热温度符合穿孔工序的要求，加热节奏、加热速度比煤气加热快10-15倍，氧化脱炭层比煤气加热低50%以上，加热效率高，采用电容器进行无功补偿，功率因素98%以上，机动性强，随时可开机或关机，能耗小，不污染环境，实现了中空钢生产工艺中加热过程的自动化控制，其设备加热时的电流、电压、功率因素和调速电机速度调整后，加热过程可自动进行。
2、本发明采用曼内斯曼式φ50二辊穿孔机，首次采用5组抱辊(一般穿孔机为2～3组)，使穿孔长度增加40～50%，解决了一般穿孔机在用于中空钢生产时，穿孔长度不够的问题，其导板入口和出口锥角均采用3°30′，轧辊入口锥角和出口锥角3°，易于钢坯咬入，顶头采用3°辗轧角，寿命提高20%以上，调整轧辊辊距、导板距及顶头伸头出量后，人工启动按钮操作，穿孔过程便自动进行。
3、本发明采用阿塞尔式轧管机减径，轧辊首次采用入口锥角2°，喂进角7°，减径角12～16°，辗轧角3°，出口锥角1°，轧制平稳，工作噪音小于80分贝，比一般轧管机噪音降低15～20分贝，轧管机轧辊孔型调整后，轧管过程便自动进行，不需要人工操作。
4、本发明首次采用获国家专利的“中空六角形钎钢一次成型轧机”，使中空钢六角成型工艺在该轧机上一次完成，比一般用三架横列式轧机和一架预应力线轧机轧制六角成型，节省三套设备和三道工序，能耗仅为一般轧机的15～20%，设备占地面积仅为一般轧机的10～15%，在轧制时能一次成型，且受轧力均匀，保持了中空钢的中心空圆度，调整好轧机的六角轧型，开机后的成型过程自动进行，不需要人工操作。
5、本发明采用摇摆式冷床，比一般链式冷床冷却均匀，冷床工作过程自动断续摇摆。
6、本发明关键性的中频感应器加热、二辊斜轧穿孔、三辊轧管、六辊一次成型、冷却五道工序，除二辊斜轧穿孔需要人工辅助操作按钮外，其余工序过程，经调整后全部由设备自动控制，只需人工监视，不需要人工操作。
7、本发明与最接近本发明的热穿-热拨法生产工艺比较，节省三道工序，工作效率、工作节奏明显提高。
本发明“热穿-热轧法”能生产符合ISO722标准要求的全系列中空钢，工序简单，易于自动控制，提高了生产效率、中空钢成材率和产品质量，减轻了工作劳动强度，减少了环境污染，降低了中空钢成本，能获得较好的经济效益和社会效益。
权利要求
1.一种凿岩钎杆用中空钢的生产方法，特别是热穿-热轧法生产工艺，其特征是该生产工艺由圆钢坯下料、中频感应器加热、二辊斜轧穿孔、三辊轧管、六辊一次成型、冷却、精检包装、入库等8道工序组成，圆钢坯经过8道工序即加工成六角形中空钢。
2.如权利要求1所述的中空钢热穿-热轧法生产工艺，其特征是中频感应器加热的中频感应设备由圆筒形A、B、C三类感应器按顺序排列串联在一条直线上，圆钢坯通过链条带动托轮传动，先后从A、B、C三类感应器中穿行，使圆钢坯得到预热、升温、保温，加热成符合穿孔温度(1140-1200℃)的钢坯。
3.如权利要求1所述的中空钢的热穿-热轧法生产工艺，其特征是二辊斜轧穿孔工艺采用五组抱辊生产，其导板入口和出口锥角均为3°30′，轧辊入口和出口锥角均为3°，顶头采用3°辗轧角。
4.一种如权利要求1所述的中空钢热穿-热轧法生产工艺，其特征是三辊轧管工艺轧辊采用入口锥角3°，喂进角7°，减径角12°～16°，辗轧角3°，出口锥角1°。
5.一种如权利要求1所述的中空钢热穿-热轧法生产工艺，其特征是中空钢六角成型采用获国家专利的“中空六角形钎钢一次成型轧机”一次完成。
全文摘要
本发明提供了凿岩钎杆用中空钢的生产方法——中空钢热穿—热轧法生产工艺，该工艺由圆钢坯下料、中频感应器加热、二辊斜轧穿孔、三辊轧管、六辊一次成型、冷却、精检包装、入库等8道工序组成，圆钢坯通过以上8道工序即轧制成六角形中空钢；这种生产工艺能生产符合ISO
文档编号B21B19/04GK1097153SQ9310789
公开日1995年1月11日 申请日期1993年7月3日 优先权日1993年7月3日
发明者叶凌云, 冯志勇, 佘德如, 吴志经 申请人:湖北咸宁矿山机械厂