專利名稱：超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)及軋制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)及軋制工藝。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)直徑大于Φ350πιπι的大棒材或圓鋼，按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝必須采用鍛造方 法，而且根據(jù)金屬材料性能要求，一般都需要兩次以上加熱后成型，尤其針對(duì)有較高性能要 求的產(chǎn)品需要遵循以下生產(chǎn)工藝壓鉗把(包括割底、割把、割肩)-倒棱-(滾圓)-鐓粗-加熱-拔方-八方-加 熱-拔長(zhǎng)(圓)_卡臺(tái)階(分段壓槽)_拔長(zhǎng)-精整、修正-切割?，F(xiàn)有工藝的不足之處在于通常成材率只有70 75%，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)及軋制工藝，可以有效提 高生產(chǎn)效率，降低成本。本發(fā)明提供了一種超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)，在一對(duì)軋輥上設(shè)計(jì)了三個(gè)孔型， 即扁六角孔型1、八角孔型2和圓孔型3，其中扁六角孔型1具有如下關(guān)鍵參數(shù)孔型總長(zhǎng)度L = Da (1.2- 1. 24)；孔型底邊長(zhǎng)度Ll = (0. 52 0. 56)L ；型槽深 度Hl = 0. 4 0. OT ；過(guò)度圓弧半徑rl = 0. 09 0. 15D。八角孔型2具有如下關(guān)鍵參數(shù)邊長(zhǎng)L2 = 0. 4 0. 5D ；過(guò)度圓弧半徑r2 = 0. 09 0. 15D。圓孔型3具有如下關(guān)鍵參數(shù)圓弧半徑R = O. 5D+4 10mm。其中Da為八角形鋼 坯的對(duì)角線長(zhǎng)度。所述D為成品圓鋼直徑。本發(fā)明提供了一種超大直徑圓鋼軋制工藝，主要包括以下步驟第一步，利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為20 90mm/道次，各道次之間利用 推床翻轉(zhuǎn)坯料90° ；第二步，利用八角孔型2軋制經(jīng)上述第一步軋制形成的坯料，首先用推床將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為30 85mm/道次，各道次之間利用推床 翻轉(zhuǎn)坯料90°。第三步，利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述第二步軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為 (50mm/道次，各道次之間利用推床翻轉(zhuǎn)坯料90°。隨后，按照常規(guī)工藝，將熱軋成品大棒材鋼冷卻后并經(jīng)過(guò)矯直、切分、切頭尾、修磨 工序加工成成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用本發(fā)明中超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，只需 1臺(tái)大型型鋼軋機(jī)，通過(guò)一次加熱后軋制即可將坯料軋到要求尺寸，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可生產(chǎn)效率高約5倍，降低生產(chǎn)成本50%，并且該生產(chǎn)工藝可將成材率提高20%。應(yīng)用本發(fā)明制 造超大直徑圓鋼，可保證鋼材的變形充分滲透，有效破碎了金屬內(nèi)部的碳化物和粗大晶粒， 保證了材料的韌性和機(jī)械性能，同時(shí)有利于提高成品的尺寸精度和表面質(zhì)量。由于孔型的 設(shè)計(jì)合理精確，變形連續(xù)性完整，使得軋制后的大棒材直度得以保證。


圖1是本發(fā)明的孔型系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明的軋制工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例一本實(shí)施例所述為生產(chǎn)Φ660πιπι超大直徑圓鋼的孔型設(shè)計(jì)和軋制工藝，其完整的工 藝過(guò)程為鋼坯-加熱-扁六角孔型1軋制-八角孔型2延伸軋制-成品圓孔型3精軋-矯 直-冷卻-切分-精整-入庫(kù)。本實(shí)施例中選用對(duì)角線長(zhǎng)為IOlOmm的八棱柱形鋼坯，鋼坯 材質(zhì)為Ρ91，生產(chǎn)圓鋼的直徑為Φ660mm，使用軋輥直徑為1500mm，軋輥轉(zhuǎn)速為15rpm，鋼坯 的初軋溫度為1250°C左右。該軋輥上各孔型設(shè)計(jì)參見附圖1，其相關(guān)參數(shù)為扁六角孔型1 孔型總長(zhǎng)度L = 1250mm ；孔型底邊長(zhǎng)度Ll = 700mm ；型槽深度Hl =330mm ；過(guò)度圓弧半徑rl = 90mm。八角孔型2 邊長(zhǎng)L2 = 320mm ；過(guò)度圓弧半徑r2 = 70mm。圓孔型3 圓弧半徑R = 336mm。本實(shí)施例所述的超大直徑圓鋼軋制工藝主要包括第一步，利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為30 70mm/道次，往返軋制每道次 間將鋼坯翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸約為740X830mm時(shí)，完成開坯軋制。利用第一道次壓下剝離了表面的氧化鐵皮，使得后續(xù)表面質(zhì)量得以提高，同時(shí)由 于連續(xù)軋制，變形均勻，使得軋制棒材的變形滲透較深，有效破碎了金屬內(nèi)部的碳化物和坯 料中的粗大晶粒，保證了材料的韌性和機(jī)械性能。第二步，利用八角孔型2軋制經(jīng)上述第一步軋制形成的坯料，首先用推床將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為60 80mm/道次，每道次間將鋼坯翻轉(zhuǎn) 90°，直至工件斷面尺寸約為665X740時(shí)結(jié)束本步驟。由于采用八角孔型和適當(dāng)?shù)膲合铝?，進(jìn)一步保證軋制過(guò)程中金屬充分延伸，變形 滲透較深，有效破碎了金屬內(nèi)部的碳化物和坯料中的粗大晶粒，提高了材料的韌性和機(jī)械 性能，確保軋制后的大棒材的各項(xiàng)機(jī)械性能滿足市場(chǎng)的質(zhì)量需求。第三步，利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述第二步軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為 < 50mm/道次，每道次間將鋼坯翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸為Φ672時(shí)結(jié)束。軋制過(guò)程中，坯料截面的變形情況大致如附圖2所示，圖中虛線表示進(jìn)入相應(yīng)孔 型之前的鋼坯截面，剖面線區(qū)域表示完成相應(yīng)步驟時(shí)的鋼坯截面。由于孔型設(shè)計(jì)的合理精確，變形連續(xù)性完整，使得軋制后的大棒材直度得以保證，橢圓度大大改善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的鍛造成型工藝，可以保證最終產(chǎn)品表面質(zhì)量和尺寸精度， 橢圓度大大改善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的鍛造成型工藝。實(shí)施例二 本實(shí)施例所述為生產(chǎn)Φ600πιπι超大直徑圓鋼的軋輥設(shè)計(jì)和軋制工藝，其完整的工 藝過(guò)程為鋼坯-加熱-扁六角孔型1軋制-八角孔型2延伸軋制-成品圓孔型3精軋-矯 直-冷卻-切分-精整-入庫(kù)。本實(shí)施例中選用對(duì)角線長(zhǎng)IOlOmm的八棱柱形鋼坯，鋼坯材 質(zhì)為Ρ22。本實(shí)施例中使用軋輥直徑為1500mm，轉(zhuǎn)速為30rpm，鋼坯的初軋溫度為1250°C左 右。該軋輥上各孔型設(shè)計(jì)參見附圖1，其相關(guān)參數(shù)為扁六角孔型1 孔型總長(zhǎng)度L = 1212mm ；孔型底邊長(zhǎng)度Ll = 630mm ；型槽深度Hl =240mm ；過(guò)度圓弧半徑rl = 60mm。八角孔型2 邊長(zhǎng)L2 = 250mm ；過(guò)度圓弧半徑r2 = 60mm。圓孔型3 圓弧半徑R = 304mm。本實(shí)施例所述的軋制工藝主要包括第一步，利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為20 60mm/道次，每道次間將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸約為680X810mm時(shí)，完成開坯軋制。第二步，利用八角孔型2軋制經(jīng)上述第一步軋制形成的坯料，首先用推床將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為30 70mm/道次，每道次間將鋼坯翻轉(zhuǎn) 90°，直至工件斷面尺寸約為602X680mm時(shí)，結(jié)束本步驟。第三步，利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述第二步軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為 (50mm/道次，每道次間將鋼坯翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸為Φ608時(shí)結(jié)束。軋制過(guò)程中坯料截面的變形情況大致如附圖2所示，圖中虛線表示進(jìn)入相應(yīng)孔型 之前的鋼坯截面，剖面線區(qū)域表示完成相應(yīng)步驟時(shí)的鋼坯截面。實(shí)施例三本實(shí)施例所述為生產(chǎn)Φ 350mm超大直徑圓鋼的軋輥設(shè)計(jì)和軋制工藝，其完整的工 藝過(guò)程為鋼坯-加熱-扁六角孔型1軋制-八角孔型2延伸軋制-成品圓孔型3精軋-矯 直-冷卻-切分-精整-入庫(kù)。本實(shí)施例中仍然選用對(duì)角線長(zhǎng)為IOlOmm的八棱柱形鋼坯， 鋼坯材質(zhì)為P22，使用軋輥直徑為1500mm，軋輥轉(zhuǎn)速為15rpm，鋼坯的初軋溫度為1250°C左 右。該軋輥上各孔型系統(tǒng)參見附圖1，其相關(guān)參數(shù)為扁六角孔型1 孔型總長(zhǎng)度L = 1230mm ；孔型底邊長(zhǎng)度Ll = 660mm ；型槽深度Hl =150mm ；過(guò)度圓弧半徑rl = ；35讓。八角孔型2 邊長(zhǎng)L2 = 150mm ；過(guò)度圓弧半徑r2 = 35mm。圓孔型3 圓弧半徑R = 180mm。本實(shí)施例所述的軋制工藝主要包括第一步，利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為50 90mm/道次，每道次間將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸約為410X500mm時(shí)，完成開坯軋制。第二步，利用八角孔型2軋制經(jīng)上述第一步軋制形成的坯料，首先用推床將坯料 翻轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為20 50mm/道次，每道次間將坯料翻轉(zhuǎn) 90°，直至工件斷面尺寸約為343X425mm時(shí)，結(jié)束本步驟。第三步，利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述第二步軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為(50mm/道次，每道次間將鋼坯翻轉(zhuǎn)90°，直至工件斷面尺寸為Φ 360時(shí)結(jié)束。軋制過(guò)程中坯料截面的變形情況大致如附圖2所示，圖中虛線表示進(jìn)入相應(yīng)孔型 之前的鋼坯截面，剖面線區(qū)域表示完成相應(yīng)步驟時(shí)的鋼坯截面。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范 圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種超大直徑圓鋼軋制工藝，其特征在于主要包括以下步驟第一步，利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為20 90mm/道次，各道次之間翻轉(zhuǎn)坯料 90° ；第二步，利用八角孔型2軋制經(jīng)上述第一步軋制形成的坯料，首先用推床將坯料翻 轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為30 85mm/道次，各道次之間翻轉(zhuǎn)坯料 90° ；第三步，利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述第二步軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為 (50mm/道次，各道次之間利用推床翻轉(zhuǎn)坯料90°。
2.一種超大直徑圓鋼軋制生產(chǎn)孔型系統(tǒng)，其特征在于一對(duì)軋輥上設(shè)計(jì)有三個(gè)孔型， 即扁六角孔型(1)、八角孔型⑵和圓孔型(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大直徑圓鋼軋制生產(chǎn)孔型系統(tǒng)，其特征在于所述的扁六 角孔型(1)中，孔型總長(zhǎng)度L= (1. 2 1. )De;孔型底邊長(zhǎng)度Ll= (0. 52 0.56) L ；型 槽深度Hl = 0. 4 0. 5D ；過(guò)度圓弧半徑rl = 0. 09 0. 15D。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大直徑圓鋼軋制生產(chǎn)孔型系統(tǒng)，其特征在于所述的八角 孔型O)中，邊長(zhǎng)L2 = 0.4 0. OT ；過(guò)度圓弧半徑r2 = 0. 09 0. 15D。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大直徑圓鋼軋制生產(chǎn)孔型系統(tǒng)，其特征在于所述的圓孔 型(3)中，圓弧半徑R = O. 5D+4 10謹(jǐn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超大直徑圓鋼生產(chǎn)孔型系統(tǒng)及軋制工藝，所述孔型系統(tǒng)是在一對(duì)軋輥上設(shè)計(jì)了三個(gè)孔型，即扁六角孔型1、八角孔型2和圓孔型3；所述軋制工藝包括以下步驟利用扁六角孔型1軋制鋼坯，壓下量為20～90mm/道次；利用八角孔型2軋制經(jīng)上述步驟軋制形成的坯料，首先用推床將坯料翻轉(zhuǎn)90°，然后送入軋輥進(jìn)行軋制，軋制的壓下量為30～85mm/道次；利用圓鋼孔型3對(duì)經(jīng)過(guò)上述步驟軋制形成的坯料進(jìn)行精軋，壓下量為≤50mm/道次。上述三步驟各道次之間翻轉(zhuǎn)坯料90°。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，只需1臺(tái)大型型鋼軋機(jī)，通過(guò)一次加熱后軋制即可將坯料軋到要求尺寸，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可生產(chǎn)效率高約5倍，降低生產(chǎn)成本50％，并且該生產(chǎn)工藝可將成材率提高20％。
文檔編號(hào)B21B37/58GK102069090SQ20101057858
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者徐國(guó)榮, 范國(guó)君 申請(qǐng)人:揚(yáng)州誠(chéng)德重工有限公司