[发明专利]一种球扁钢的轧制装置及轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金机械设备技术领域，特别涉及一种球扁钢的轧制装置及轧制方法。

背景技术

球扁钢由扁平的腹板和球状的球头构成，是一种形状特殊的型钢，广泛应用于船舶、桥梁和机械领域，用来进行结构加强，近年来随着造船业的高速发展，球扁钢在船舶行业的应用越来月广泛，应用量也越来越大，已逐渐成为造船用钢除钢板外的第二大钢铁材料。粗略计算，球扁钢年需求量已达上百万吨。在此强劲需求下，国内球扁钢的生产企业也越来越多，生产方法也多种多样，但主要生产方法仍为轧制生产。

目前，常用的轧制方法为，采用矩形坯通过多个切分孔、预成型孔和成型孔组成，最终轧制成标准球扁钢形状，该工艺适合小型轧钢设备生产，但生产效率低，轧制孔型多，轧辊投入和消耗大，且由于球扁钢球头和腹板厚度差异大，轧后冷却不均，弯曲严重，给矫直和成品外形控制造成不良影响。

公开号为CN101190442A的中国专利公开了一种球扁钢生产工艺，钢坯→加热→对称轧制→矫直→剖分，其特点是采用对称轧制及矫直后加剖分工艺，轧机各道次孔型由两个对称相等的球扁钢孔型构成。该发明解决了目前大、中型轧机不能生产小型号球扁钢、对称轧制及剖分技术不能生产球扁钢的问题，能够显著提升产量。该专利由于采用轴对称轧制，两个球头位于腹板的同一侧，形成类似于槽钢的形状，不可避免会在轧制时产生槽钢轧制容易出现的轧件翘头、叩头问题，轻者冲击机后导卫或辊道，下一道次无法顺利咬入孔型导致轧制废品，重者造成本道次缠辊事故，导致轧机停车甚至断辊事故。

公开号为CN105478470A的中国专利公开了一种球扁钢的生产工艺，属于金属轧制领域，生产工艺步骤包括：(1)BD1轧制；(2)BD2轧制；(3)DRDF轧制；(4)初料冷却；(5)冷却好的初料进行剖分、矫直。与现有技术相比较具有钢坯、轧辊通用性好；终产品规格范围大、质量好的特点。该发明与公开号为CN101190442A的中国专利近似，但在两个球扁钢腹板连接位置有一凹陷，凹陷处厚度小于腹板厚度，从而使剖分更加容易。但该专利的不足之处在于，在剖分工序，为了防止剖偏，对中装置会从两侧夹紧轧件进行剖分，而该专利两个对称球扁钢腹板连接处有一凹陷，凹陷处厚度小于球扁钢腹板处的厚度，且两个对称球扁钢腹板上夹角小于180°，在夹紧力作用下，很容易在中间凹陷处弯曲变形，导致剖分废品。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种球扁钢的轧制装置，能够高效、稳定、低成本生产球扁钢。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种球扁钢的轧制装置，所述轧制装置包括：粗轧机、精轧机组，在粗轧机上连续布置立轧孔、平轧孔、预成型孔；精轧机组位于粗轧机后，由3-5架轧机组成，精轧机组上布置有精轧孔型；

所述预成型孔的形状为两个球扁钢组合在一起的形状，该两个球扁钢的腹板连接在一起，球头分别位于相连腹板端部的两侧；

所述精轧孔型与预成型孔的形状相同，且精轧孔型的孔型尺寸从第一架精轧机到最后一架精轧机逐步接近成品球扁钢尺寸(也就是说，顺着轧制顺序，所布置的精轧孔型的孔型尺寸成梯度减少，直至最后一个精轧孔型轧制完成后，其所得产品的尺寸即为成品球扁钢尺寸，具体每一个精轧孔型的孔面积以及孔尺寸逐步减少多少，可以依据现有技术进行计算)。

优选地，所述立轧孔和平轧孔均为箱型孔。

优选地，所述精轧机组由3-5架轧机成横列或串列布置，每架轧机上布置1-3个精轧孔型。

本发明中，所述轧制装置还包括位于精轧机组后的气枪，气枪设置在辊道的上方，对准成品轧件，喷出高压空气，将流到轧件上面的轧机冷却水立即除去，防止轧件冷却不均。

本发明还提供了基于上述球扁钢的轧制装置的轧制方法，所述轧制方法包括以下步骤：连铸板坯、加热、除鳞、粗轧、二次除鳞、精轧、冷却；

其中，连铸板坯厚度为50-200mm；粗轧开轧温度1100-1200℃，粗轧结束温度为900-1050℃，往复轧制3-7道次，轧制出组合球扁钢外形；精轧开轧温度850-1000℃，精轧结束温度为800-900℃，轧制3-5道次，轧制出组合球扁钢成品。

优选地，连铸板坯厚度范围为80-150mm。

所述的立轧孔和平轧孔均为箱型孔，在生产较薄规格时，用于减小坯料的高度和宽度，为预成型孔提供合适的尺寸，这样就可以采用一套孔型生产多个规格的球扁钢。