一种大型H型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法与流程

本发明属于轧钢技术领域，尤其是涉及一种大型h型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法。

背景技术：

连铸异形坯是随h型钢生产发展起来的，异形坯连铸在世界上已是比较成熟的技术，国外已有20多台异形连铸机为h型钢轧线提供坯料。近年来我国h型钢的快速发展，促进了连铸异形坯的各项技术及连铸坯性能的极大提升。

用连铸异形坯生产h型钢的一般工艺流程为:炼钢→异形坯连铸→下料冷床→加热炉→高压水除鳞→开坯机→万能轧机机组→热态成品h型钢。

现阶段国内生产中大h型钢的生产线所用的坯料均为连铸异形坯，异形坯的宽度500-1024mm，高度300-450mm，腹板厚度90-120mm，翼缘厚度95-130mm，异形坯结晶器采用组合式结构，连铸坯外形尺寸、腹板厚度、翼缘厚度固定，无法进行调整。

按照我国h型钢国家标准gb/t11263-2017，每种系列的h型钢存在好几种规格，外形尺寸略有差异，同一型号、不同规格对应不同腹板厚度和翼缘厚度，如hw400x400系列，腹板厚度从15mm增加到45mm，翼缘厚度从15mm增加到70mm，共有9种不同的规格，如果采用同一种翼缘厚度的异形坯轧制一个系列的所有规格产品，会造成最小规格成品翼缘高度超过标准上偏差，最大规格成品翼缘高度低于标准下偏差的情况，造成成品不合格。

由于粗轧机采用开口孔进行轧制，轧件的翼缘厚度无法进行加工，粗轧机轧出的中间坯翼缘金属量无法有效调整，无法满足同一系列所有规格对中间坯翼缘厚度与腹板厚度的比例关系，所以很难通过粗轧机或万能机组的辊缝调整使成品达到合格尺寸，甚至在调整的过程中很容易出现翼缘和腹板延伸差过大形成成品翼缘波浪或腹板波浪的缺陷，产品的成材率大大降低。

针对异形坯固定翼缘厚度轧制同一系列不同规格产品容易出现成品缺陷的问题，开发出一种新型的异形坯翼缘厚度可调整工艺，通过在线调整异形坯翼缘厚度，适应同一系列不同规格产品的轧制，这种工艺可以实现以下几方面的突破：

1)、通过在线调整异形坯翼缘厚度实现同一系列不同规格产品的顺利轧制。

2)、同一系列不同规格产品完全可以采用同一套孔型系统，轧辊的储备量小。

3)、粗轧机及精轧机组辊缝的调整非常容易，产品调试周期短。

4)、通过在线调整异形坯翼缘厚度可实现相邻系列产品共用粗轧机孔型系统，增加孔型共用性。

5)、对于轻薄型h型钢、重型h型钢轧制极为方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种大型h型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法，以解决异形坯固定翼缘厚度轧制同一系列不同规格产品容易出现成品缺陷的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大型h型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法，包括以下步骤：

s1、通过液压系统控制横移装置运行，通过横移装置驱动左右铜板进行移动；

s2、通过导向装置使铜板进行直线移动，以确保左右铜板上下铜板间的间隙不变；

s3、通过检测机构检测左右铜板的位置以及浇铸时钢水对铜板的压力检测，并将检测到的值传送给控制设备，从而实现对异形钢坯厚度调整的监控。

进一步的，所述步骤s1中液压系统采用伺服液压系统，检测机构将检测的左右铜板实际位置数据反馈给伺服系统，伺服系统比较实际位置数据与设定位置数据，并通过横移装置驱动左右铜板，使铜板位置始终保持在设定的位置，实现左右铜板的位置闭环控制，并可检测不同钢种、不同浇铸时长、钢水温度差异对铜板侧壁产生的压力，将实际压力与设定压力进行比较，再通过伺服系统控制横移机构位置，使压力保持在设定值，实现位置与压力的双闭环控制。

进一步的，所述步骤s2中横移装置采用agc伺服液压缸直接驱动左右铜板的方式，同时为保证agc液压缸与铜板间无间隙联结，agc液压缸活塞杆通过压紧盘把合在铜板侧面，结合处设置隔热板。

进一步的，所述步骤s3中检测机构主要是左右铜板的位置检测及浇铸时钢水对作用铜板的压力检测，位置检测由安装在agc液压缸上的磁滞位移传感器直接检测，传感器精度可达到0.002mm，压力检测由安装在agc液压缸上的油压传感器并结合agc液压缸的缸径参数进行间接检测，并换算成压力值。

相对于现有技术，本发明所述的一种大型h型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法具有以下优势：

(1)本发明所述的翼缘厚度可调整的方法对异形坯进行轧制，可使h型钢的轧制调整灵活方便，轧制轻型h型钢采用薄的翼缘厚度进行生产，轧制常规h型钢采用中等翼缘厚度进行生产，轧制重型h型钢采用最大厚度翼缘进行生产。

(2)本发明所述的翼缘厚度可调整的方法由于异形坯的翼缘厚度可进行调整，使轧制孔型系统通用性更强，一个规格系列的h型钢完全可以采用一套孔型系统，且轧机的辊缝调整更简单，产品质量非常容易得到控制。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的异形坯翼缘厚度可调示意图。

附图标记说明：

1-1：连铸异形坯；1-2：腹板下铜板；1-3：腹板上铜板；1-4：右侧翼缘可调铜板；1-5：左侧翼缘可调铜板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种大型h型钢轧制工艺中异形坯翼缘厚度的调整方法，包括以下步骤：

s1、通过液压系统控制横移装置运行，通过横移装置驱动左右铜板进行移动；

s2、通过导向装置使铜板进行直线移动，以确保左右铜板上下铜板间的间隙不变；

s3、通过检测机构检测左右铜板的位置以及浇铸时钢水对铜板的压力检测，并将检测到的值传送给控制设备，从而实现对异形钢坯厚度调整的监控。

所述步骤s1中液压系统采用伺服液压系统，检测机构将检测的左右铜板实际位置数据反馈给伺服系统，伺服系统比较实际位置数据与设定位置数据，并通过横移装置驱动左右铜板，使铜板位置始终保持在设定的位置，实现左右铜板的位置闭环控制，并可检测不同钢种、不同浇铸时长、钢水温度差异对铜板侧壁产生的压力，将实际压力与设定压力进行比较，再通过伺服系统控制横移机构位置，使压力保持在设定值，实现位置与压力的双闭环控制。

所述步骤s2中横移装置采用agc伺服液压缸直接驱动左右铜板的方式，同时为保证agc液压缸与铜板间无间隙联结，agc液压缸活塞杆通过压紧盘把合在铜板侧面，结合处设置隔热板。

所述步骤s3中检测机构主要是左右铜板的位置检测及浇铸时钢水对作用铜板的压力检测，位置检测由安装在agc液压缸上的磁滞位移传感器直接检测，传感器精度可达到0.002mm，压力检测由安装在agc液压缸上的油压传感器并结合agc液压缸的缸径参数进行间接检测，并换算成压力值。

具体过程如下：

异形坯的成型主要在结晶器中完成，异形坯结晶器采用铜板结构，铜板内部通冷却水进行冷却，整个结晶器由四块铜板组成，上下铜板形成异形坯腹板、翼缘内侧及翼缘高度，左右两侧铜板控制翼缘厚度。

生产中，异形坯腹板厚度基本不进行调整，上下铜板采用固定的形式；异形坯的厚度根据所生产产品的厚度可进行调整，异形坯厚度调整通过结晶器左右铜板的横移实现，铜板的横移由导向装置、横移驱动装置、液压系统及检测机构组成。

导向装置使铜板进行直线移动，以确保左右铜板上下铜板间的间隙不变。

横移装置采用agc伺服液压缸直接驱动左右铜板的方式，同时为保证agc液压缸与铜板间无间隙联结，agc液压缸活塞杆通过压紧盘把合在铜板侧面，结合处设置隔热板。

液压系统采用伺服液压系统，实现左右铜板的位置闭环控制，并可根据异形坯浇铸时，不同钢种、不同浇铸时长、钢水温度差异实现位置与压力的双闭环控制。

检测机构主要是左右铜板的位置检测及浇铸时钢水对作用铜板的压力检测，位置检测由安装在agc液压缸上的磁滞位移传感器(rhm0160mp021s2g4100)直接检测，传感器精度可达到0.002mm，压力检测由安装在agc液压缸上的油压传感器(hda4744-a-400-031(350bar))并结合agc液压缸的缸径参数进行间接检测，并换算成压力值。

左右两侧铜板在液压伺服机构控制下可单独进行调整，每侧铜板的调整量为±20mm。

采用翼缘厚度可调整的异形坯生产大h型钢的工艺方案，为生产同一系列不同规格的大h型钢产品提供的极大的便利条件，轧制孔型系统完全共用，轧辊备辊量减少，生产调整操作简单，是一种可行的大h型钢生产工艺。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。