[发明专利]一种用于H型钢轧制生产的连铸矩形坯异型化方法

说明书

一种用于H型钢轧制生产的连铸矩形坯异型化方法，属于连铸矩形坯生产领域。针对H型钢轧前尺寸需求，提供一组或多组内外弧双侧凸型辊与一组或多组平辊组合凝固末端压下，在连铸矩形坯经凸型辊压下发生较大形变后，再利用平辊进行压下，极大程度降低压坯抗力；对连铸矩形坯角部的凸起翘脚进行修正，使入轧前连铸矩形坯坯型趋于异型化，从而降低H型钢轧制道次，解决了矩形坯轧制H型钢道次多、金属收得率低的难题，同时达到改善连铸矩形坯内部质量的作用。

技术领域

本发明属于连铸矩形坯生产领域，具体为一种用于H型钢轧制生产的连铸矩形坯异型化方法。

背景技术

目前，大规格型材生产流程大致分为两种，一种是采用常规矩形连铸坯为轧制原料，通过万能轧机进行压凹、扩腰等步骤，直至最后成材；第二种是直接采用连铸异形坯进行轧制，其中连铸异形坯的断面是H型，其更接近成品轧材断面。

采用第一种方式生产时，例如专利CN111465458A提出了一种H型钢的制造方法，采用矩形坯直接轧制H型钢，由于轧制件的腹部比目标型钢的腹部宽，在轧制件的尾部会出现突出的舌形，在后续万能轧机轧制之前，需要将这一部分凸出的舌形切割才能进行精轧，显著降低了金属收得率。此外，在轧制过程中需要对矩形坯压下凹坑，同时还需辅以多组立辊修正窄边鼓肚，不仅显著增加了轧制道次，而且对轧制力要求较大，轧辊磨损严重。

采用第二种方式生产时，例如专利CN209773412U提出了一种连铸机及其近终型异形坯连铸结晶器，可以保证连铸至轧制过程中的异型化生产。因结晶器设计为异形坯的结构，在结晶器内初凝时，在翼缘、腹板、R角等位置因受力不同，难以避免萌生裂纹。专利CN107876721A提出了一种异形坯腹板中心裂纹控制方法，但由于连铸异形坯独特的结构，各个特征部位温差很大，导致铸坯裂纹缺陷频发。此外，异形坯表面积大、腰部窄，其凝固终点很短，且由于形状特殊，无法实施电磁搅拌、凝固末端压下等内部质量控制技术。

利用拉矫机内弧辊在大方坯凝固末端实施压下可起到改善铸坯中心偏析与缩孔缺陷的工艺效果，即连铸凝固末端压下技术，已在行业内得到广泛应用。连铸凝固末端压下技术旨在实现挤压凝固末端，改善偏析与疏松，为内弧辊单侧压坯，受拉矫机液压缸所能提供压力的限制，其压下变形量一般只能达到铸坯厚度的3％～10％。专利CN104399924A提出了一种凸型辊压坯技术，即采用凸型辊在凝固末端压下，并在凝固末端实施约10％变形量，压下量不足且为单侧压坯。

专利CN213469512U提出了一种连铸合金钢方坯的制造设备，其中通过不同的单侧凸型辊压下不同断面的方坯，大幅度减少拉矫机的压坯抗力，但由于使用凸型辊的尺寸不同，形成的多梯度凹坑不利用后续的轧制。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于H型钢轧制生产的连铸矩形坯异型化方法，目的是根据H型钢轧前尺寸需求和连铸矩形坯质量控制要求，通过一组或多组内外弧双侧凸型辊与一组或多组平辊组合在凝固末端压下，凸型辊压下后，需使用平辊进行对角部的翘脚进行调整，并对凸辊未压下区域实现质量控制改变连铸矩形坯最终形状，变形后连铸矩形坯腰部厚度较连铸矩形坯宽边厚度减薄20％～50％，使入轧前连铸矩形坯坯型趋于异型化，从而降低H型钢轧制道次，解决了矩形坯轧制H型钢道次多、金属收得率低的难题。

采用本发明设计一种用于H型钢轧制生产的连铸矩形坯异型化方法，按照以下步骤进行：

步骤1：首先根据典型连铸工况条件确定凝固终点位置范围，以在凝固末端及完全凝固后排布拉矫机，为改善中心偏析，降低压下变形难度和裂纹风险，一般选取连铸矩形坯中心固相率fs＝0.6至完全凝固后10m～20m内排布拉矫机；