[发明专利]直接由板坯制造凸缘结构型材的方法

说明书

                      本发明背景

本发明涉及一种用于制作凸缘结构型材的方法，更特别涉及一种由板坯直接制得例如具有H和I形结构梁的方法。

从二十世纪早些年代开始，当第一次完成了对凸缘结构型材作为整体件进行轧制时，便一直存在在生产这些产品时要节省时间、能耗及费用的不断要求。传统的加工方法要求对铸坯进行再加热并利用一开坯轧机进行粗加工而将其加工成轧制工字梁所需的坯料，例如形状通常为H形的坯料。随后，在万能轧机中完成对所得坯料的加工。Grey在公告于1912年6月30日的美国专利1,034,361以及DE-C-162 714和GB-A-16479中描述的这一方法需要开坯轧机和万能轧机。

由于轧制出的凸缘型材已被广泛应用，所以建筑业对更多种类具有特殊形状、尺寸及重量的凸缘型材作了规定。当今，全世界钢铁工业所遵循的是在滚轧机中生产各种不同的轧制凸缘型材。

显然，如果能向用于轧制成品的万能轧机直接输送具有特定矩形形状的板坯，便可减少设备，材料所需的费用及时间。人们也认识到如果能向用于轧制成品的万能轧机直接输送具有特定矩形形状的板坯，则可省去开坯轧机。换句话说，通过对具有简单几何形状，例如矩形金属板坯着手加工，并在万能轧机中完成全部的成形加工来制造凸缘型材已成为了目标。这种板坯可从现有技术中所熟知的连铸机中直接制得，或轧制方法可从向万能轧机处所提供的冷板坯入手。

为了节省能量，最理想的是在板坯被送入万能轧机之前，将冷板坯或从铸造机中直接获得的板坯在加热期间仅一次性被提升至轧制温度。同样，再一个目的在于提供一给定的板坯截面，该截面应与利用万能轧机中最少数目的不同轧辊来轧制大量不同成品尺寸或形状的工作相称。此外，轧制应利用传统的水平和立式辊来完成以允许在不同制品尺寸之间的快速调整。

从在前的论述中可知，直接将板坯送入万能轧机便能省去对开坯轧机的需求并便于对金属进行一次性再加热处理。

Kusada在公告于1983年12月20日的专利4,420,961中描述了一种方法，该方法用于由矩形板坯制取供不同制品所用的坯料。Kusada的申请表明应沿矩形板坯的每一纵向侧边对其进行切槽。所述切槽应逐渐加深、加宽以形成一块坯料，在使切开的材料进行进一步分离以形成凸缘后，便使该坯料具有了H或I形的形状。该专利也描述了几种其它的方法。在这些方法中通过沿板坯边缘对其进行切槽而将板坯制成用于生产成品的坯料。

并且，Kusada披露了一种方法，其中在由板坯到成品的轧制阶段，仅需一个再加热步骤。但是总而言之，该专利需要一个独立的开坯轧机以在板坯进入万能轧机前，完成开槽及成形工作。因此，合格产品的产出率便受到了开槽尺寸顶角的影响，所以对于新的形状来说，该方法无法完全预测高产量合格产品的生产情况。

                         本发明概述

因此，本发明的目的在于提供一种改进的方法，用于从矩形横截面板坯直接制取凸缘结构型材产品。

本发明的另一个目的在于提供一种改进的方法，用于在无需用开坯轧机对金属进行预成形加工的情况下，利用万能轧机来制造凸缘结构型材。

本发明的还一个目的在于提供一种用于制造多种凸缘结构型材产品的改进方法，通过该方法，在实际操作之前，利用预测的结果凝能够计算出水平和立式辊的设定点。

本发明的再一个目的在于提供一种用于制造多种凸缘型材产品的改进方法，该方法能够减少由坯料至成品的轧制时间，以此实现一次性再加热处理。

通过以下的详细论述，将清楚、明显地反映出本发明的其它目的和优点。    

根据本发明，通过由板坯制造具有预定尺寸及形状的型材的方法来实现上述目标，其中所述型材具有腹板凸缘面积比A_w/A_f，该方法包括的步骤有：

a)在不对板坯预成形的情况下，将其送入万能轧机中，其中所述板坯具有厚度t_s及预定板坯深度d_s的矩形截面；

b)在万能轧机中的相对腹板辊间，将所述板坯的腹板部分压制出中间厚度t_n，其中至少一个腹板辊具有轧制宽度，该宽度等于所述凸缘型材中预定尺寸的腹板深度d_w；