[发明专利]一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置及生产工艺

说明书

本发明提供一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置及生产工艺，具体涉及球扁钢生产技术领域，轧制装置包括连轧机组，连轧机组包括粗轧机组和中精轧机组，粗轧机组包括4或5座400轧机，中精轧机组包括五座320轧机，粗轧机组沿轧制方向依次设有2个或3个箱型孔、预切分孔和切分孔，切分孔为K6孔，中精轧机组沿轧制方向依次设有K5孔、K4孔、K3孔、K2孔和K1孔；K1孔—K6孔均为与弯腰式球扁钢的形状相匹配的弯腰式孔型，K1孔‑K5孔为弯腰闭式轧法孔型。工艺包括使用电磁感应加热炉加热；使用该轧制装置进行轧制。本发明开创了我国连轧机组生产球扁钢的先例，生产过程稳定，调整操作方便，生产效率高，产品质量稳定。

技术领域

本发明属于球扁钢生产技术领域，具体涉及一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置及生产工艺。

背景技术

球扁钢是由球状的头部和扁平腹板组成的特殊型材，一般用做船舶的龙骨和加强筋，是建造大型船舶的关键材料，对船舶的承载能力和安全航行有重要影响。1998年以来，一般强度球扁钢一直占主导地位，但随着造船行业的发展，高强度球扁钢的使用越来越广泛，从2009年开始，特别是DH40、EH36耐低温海洋工程球扁钢在船舶建设需求量尤为突出。

因球扁钢断面属不对称异型材，轧制过程中变形严重不均匀，金属流动复杂。而DH36、EH36等高强度耐低温海洋工程球扁钢，为了保证同时具备高强度和足够的低温冲击韧性，钢坯在冶炼过程加入了铌、钒等合金元素来实现高强度、耐低温的特性，导致轧件在轧制时更加困难。同时目前国内外球扁钢生产都采用横列式轧机生产，但横列式布局轧机生产球扁钢生产效率和产品质量仍然存在一些问题，如划伤现象、尺寸变化大、精度低，调整操作难度大等。

因此急需一种能够解决现有问题的一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置及生产工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置及生产工艺，设计出一套适合连轧机组生产小型号球扁钢新型孔型系统，并成功运用于国标5#-9#球扁钢生产实践，开创了我国连轧机组生产球扁钢的先例，生产过程稳定，调整操作方便，生产效率高，产品质量稳定。

本发明提供了如下的技术方案：

一种高强度耐低温海洋工程球扁钢的轧制装置，包括连轧机组，所述连轧机组包括粗轧机组和中精轧机组，所述粗轧机组包括4或5座400轧机，所述中精轧机组包括五座320轧机，所述粗轧机组沿轧制方向依次设有2个或3个箱型孔、预切分孔和切分孔，所述切分孔为K6孔，所述中精轧机组沿轧制方向依次设有K5孔、K4孔、K3孔、K2孔和K1孔；

所述K1孔—K6孔均为与弯腰式球扁钢的形状相匹配的弯腰式孔型，所述K1孔-K5孔为弯腰闭式轧法孔型，所述弯腰闭式轧法孔型包括腹板和球头，所述腹板包括腹板水平段与腹板弯折段，所述腹板水平段的长度为L，球扁钢的宽度为B，L＝(0.65-0.75)B，K1孔-K5孔中L保持不变；腹板水平段与腹板弯折段的水平夹角为θ，在K2-K5孔中，θ逐渐均匀变大，在K2-K5腹板弯折段角度θ设计中，K2孔中的θ为15°，K5孔中的θ为45°。

优选的，K4孔-K1孔为腹宽控制孔，为呈上、下交替配置的闭口孔型，K5孔，K3孔作为球头控制孔，K1孔对球头进行微加工。

优选的，球扁钢的展宽系数为0.4-1.0，K1孔—K5孔给予0--3毫米的限制宽展，规格越大取值越小；以腹板水平段压下系数为基准，腹板水平段的压下系数比球头部压下系数适当增大，K1孔—K5孔设计延伸系数控制在1.1-1.3范围内，以便建立正常的轧制关系。

优选的，所述腹板弯曲段下端部与所述球头底部在同一水平线。

优选的，从K5孔至K2孔给予了逐渐减小的球头假帽。

优选的，所述中精轧机组的轧辊上的K1孔-K5孔均为倾斜布置，且所述轧辊均设有双斜面辊环。