一种中小型造船用球扁钢的轧制方法与流程

本发明涉及型钢轧制技术领域，尤其涉及一种中小型造船用球扁钢的轧制方法。

背景技术

球扁钢是造船用钢中的关键结构用钢材，中小型球扁钢是指球扁钢腹板部位宽度小于160mm的球扁钢；随着造船行业的发展，对球扁钢的需求量不断增长，同时对其成材率要求也越来越高。目前国内球扁钢生产工艺相对落后，成材率低，工装消耗高，表面质量差。因此，开发新的造船用球扁钢轧制工艺已成为国内轧钢厂的重要攻关目标。

技术实现要素：

本发明提供了一种中小型造船用球扁钢的轧制方法，能够在造船用球扁钢的批量生产时实现高成材率、低消耗的目标，并能够提高作业效率，满足市场需求，增加轧钢企业效益。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种中小型造船用球扁钢的轧制方法，采用直轧法进行轧制，轧制设备包括3～5架次的三辊式型钢轧机，各架次三辊式型钢轧机按横列式布置；具体轧制过程包括如下步骤：

1)粗轧，包括若干道次轧制过程；在该步骤中完成箱型孔型轧制，将轧件轧制出球扁钢异型断面；

2)中间轧，包括若干道次轧制过程；在该步骤中完成球头与腹板的金属量分配；将粗轧后的异形的轧件通过大压下量强迫展宽，一次性完成球头与腹板的金属分配，金属量配比参照球扁钢成品比例划分；

3)精轧，包括若干道次轧制过程；用于将经中间轧制道次轧出的近似球扁钢成品的轧件进行成品渐变轧制，并轧制出球头倾角，保证球头与腹板的成品宽高比；经过该步骤后，保证成品轧件的规格尺寸符合要求。

所述步骤1)中，箱型孔型的端部圆角为r6mm～r10mm，便于方坯顺利进出轧机，有利于轧件脱槽。

所述步骤2)中，侧辊的辊壁斜度为10％～11％，轧辊各边缘采用r5～r20圆弧过渡。

所述步骤3)中，轧件中心线与轧辊轴线成逆时针7°～9°角倾斜进入轧机，有效利用轧辊侧壁侧压力，并便于端部圆角的精轧；各道次轧辊孔型采用r1.5mm～r10mm的圆角对轧件端部进行成品前精修轧制，保证轧件各部位尺寸精度；第9道次为成品道次，轧件中心线与轧辊轴线成顺时针4°～6°角倾斜进入轧机，对轧件各部位圆角进行最终加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用三辊式型钢轧机，可实现同一机座上对轧件进行两向轧制，轧机无需反转，由一台交流电机经减速机和齿轮座驱动轧机，即可实现轧件往复多道次轧制；具有设备简单、投资少的特点；实际生产中可通过调速改善轧制条件，便于控制；

2)多架次三辊式型钢轧机采用横列式分布，可有效利用厂房空间，通用性强；

3)球扁钢属于不对称断面型材，本发明采用的轧制方法层次分明，从轧制开始便注重控制金属切分，在第4道次即一次性完成球扁钢球头与腹板部的金属分配；

4)通过合理分配轧机系数，严格控制轧件各部位金属量分配，保证每一道次金属量变形比相等，实现轧件咬入顺畅，出钢平稳；

5)本发明的轧制道次较少，可以有效的降低轧件温度流失，有利于控制轧件表面氧化情况，有效的提高了轧件表面质量；

6)通过减少轧制道次提升了轧制节奏，能够提高生产效率，为企业赢得效益。

附图说明

图1是本发明所述球扁钢的金属分配图。

图2是本发明实施例所述粗轧第1道次时的孔型示意图。

图3是本发明实施例所述粗轧第2道次时的孔型示意图。

图4是本发明实施例所述中间轧第4道次时的孔型示意图。

图5是本发明实施例所述精轧第8道次时的孔型示意图。

图6是本发明实施例所述精轧第9道次的孔型示意图。

图7是本发明所述止推辊环的设置示意图。

图中：1.球头2.腹板3.止推辊环

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明所述一种中小型造船用球扁钢的轧制方法，采用直轧法进行轧制，轧制设备包括3～5架次的三辊式型钢轧机，各架次三辊式型钢轧机按横列式布置；具体轧制过程包括如下步骤：

1)粗轧，包括若干道次轧制过程；在该步骤中完成箱型孔型轧制，将轧件轧制出球扁钢异型断面；

2)中间轧，包括若干道次轧制过程；在该步骤中完成球头1与腹板2的金属量分配；将粗轧后的异形的轧件通过大压下量强迫展宽，一次性完成球头1与腹板2的金属分配，金属量配比参照球扁钢成品比例划分；

3)精轧，包括若干道次轧制过程；用于将经中间轧制道次轧出的近似球扁钢成品的轧件进行成品渐变轧制，并轧制出球头倾角，保证球头1与腹板2的成品宽高比；经过该步骤后，保证成品轧件的规格尺寸符合要求。

所述步骤1)中，箱型孔型的端部圆角为r6mm～r10mm，便于方坯顺利进出轧机，有利于轧件脱槽。

所述步骤2)中，侧辊的辊壁斜度为10％～11％，轧辊各边缘采用r5～r20圆弧过渡。

所述步骤3)中，轧件中心线与轧辊轴线成逆时针7°～9°角倾斜进入轧机，有效利用轧辊侧壁侧压力，并便于端部圆角的精轧；各道次轧辊孔型采用r1.5mm～r10mm的圆角对轧件端部进行成品前精修轧制，保证轧件各部位尺寸精度；第9道次为成品道次，轧件中心线与轧辊轴线成顺时针4°～6°角倾斜进入轧机，对轧件各部位圆角进行最终加工。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，轧制设备选取两架次φ580轧机，一架次φ350轧机。各架次轧机采用横列式分布方式，轧件采用9道次轧制。各道次在三架次轧机轧辊上的分布为：5道次、3道次、1道次。采用这种分配方式能够实现以最少架次轧机，最少消耗轧辊量，完成球扁钢产品轧制。

第一架φ580轧机完成粗轧过程，通过箱型孔型进行较大压下量轧制，轧出异型断面，后续切分孔型完整切分球头1、腹板2部位金属。

第1道次、第2道次为粗轧道次(如图2、图3所示)，在这2个道次完成箱型孔型轧制，将轧件轧制出球扁钢异型断面，孔型端部圆角采用r6～r10尺寸，便于方坯顺利进出轧机，有利于轧件脱槽，前两个道次利用轧件高温进行大规格压下量变化，各道次压下量控制在30～40mm，并按道次顺序递减。

第二架φ580轧机上的轧辊设计止推辊环(如图7所示)，防止轧辊窜动导致产品规格波动；轧件通过第二架φ580轧机后，实现球扁钢产品规格尺寸精轧，按照产品标准预先分配球头与腹板的金属量，在通过第8道次离开轧机时，已完成球头1部位与腹板2部位宽高比的轧制。

第3道次～第6道次为中间轧制道次，在这4个道次中完成球头1与腹板2部位的金属量分配；其中第4道次(孔型如图4所示)为关键道次，第4道次为切分道次，两侧辊壁斜度为10.5％，能够有效利用轧辊侧压力，本道次将粗轧后的异形的轧件通过大压下量强迫展宽，一次性完成球头1与腹板2的金属分配，金属量配比参照球扁钢成品比例划分，轧辊各边缘采用r5～r20圆弧过渡，便于轧辊轧辊车削，降低轧辊消耗，此阶段轧件温度明显降低，适当降低压下量分配，各道次压下量控制在6～18mm，并按道次顺序递减。

在第7道次～第9道次进行轧件精轧，通过第8道次(孔型如图5所示)将轧件轧制出球头30°倾角，并保证球头1与腹板2的成品宽高比；经过这几道次轧制后，保证成品轧件的规格尺寸符合要求；第8道次轧件采用逆时针8°角倾斜进度轧机，能够有效利用轧辊侧壁侧压力，便于端部圆角的精轧，孔型采用r1.5～r10小尺寸圆角对轧件端部进行成品前精修轧制，保证轧件各部位尺寸精度。

最后通过第三架φ350进行成品轧制，保证球扁钢端部圆角饱满，同时对成品规格进行进一步精加工，保证产品质量、规格符合产品标准。第9道次为成品道次(孔型如图6所示)，采用顺时针5°角倾斜进入轧机，对第8道次轧件各部位侧壁圆角进行最终加工，轧出合格轧件，此阶段轧件温度进一步流失，各道次压下量控制在1～5mm，并按道次顺序递减。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。