[发明专利]超大直径圆钢生产孔型系统及轧制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种超大直径圆钢生产孔型系统及轧制工艺。

背景技术

生产直径大于Φ350mm的大棒材或圆钢，按照传统的生产工艺必须采用锻造方法，而且根据金属材料性能要求，一般都需要两次以上加热后成型，尤其针对有较高性能要求的产品需要遵循以下生产工艺：

压钳把(包括割底、割把、割肩)-倒棱-(滚圆)-镦粗-加热-拔方-八方-加热-拔长(圆)-卡台阶(分段压槽)-拔长-精整、修正-切割。

现有工艺的不足之处在于：通常成材率只有70～75％，生产效率低，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大直径圆钢生产孔型系统及轧制工艺，可以有效提高生产效率，降低成本。

本发明提供了一种超大直径圆钢生产孔型系统，在一对轧辊上设计了三个孔型，即扁六角孔型1、八角孔型2和圆孔型3，其中：

扁六角孔型1具有如下关键参数：

孔型总长度L＝D_坯(1.2～1.24)；孔型底边长度L1＝(0.52～0.56)L；型槽深度H1＝0.4～0.5D；过度圆弧半径r1＝0.09～0.15D。

八角孔型2具有如下关键参数：边长L2＝0.4～0.5D；过度圆弧半径r2＝0.09～0.15D。

圆孔型3具有如下关键参数：圆弧半径R＝0.5D+4～10mm。其中D_坯为八角形钢坯的对角线长度。

所述D为成品圆钢直径。

本发明提供了一种超大直径圆钢轧制工艺，主要包括以下步骤：

第一步，利用扁六角孔型1轧制钢坯，压下量为20～90mm/道次，各道次之间利用推床翻转坯料90°；

第二步，利用八角孔型2轧制经上述第一步轧制形成的坯料，首先用推床将坯料翻转90°，然后送入轧辊进行轧制，轧制的压下量为30～85mm/道次，各道次之间利用推床翻转坯料90°。

第三步，利用圆钢孔型3对经过上述第二步轧制形成的坯料进行精轧，压下量为≤50mm/道次，各道次之间利用推床翻转坯料90°。

随后，按照常规工艺，将热轧成品大棒材钢冷却后并经过矫直、切分、切头尾、修磨工序加工成成品。

本发明的优点在于：使用本发明中超大直径圆钢生产孔型系统及生产工艺，只需1台大型型钢轧机，通过一次加热后轧制即可将坯料轧到要求尺寸，生产工艺简单，可生产效率高约5倍，降低生产成本50％，并且该生产工艺可将成材率提高20％。应用本发明制造超大直径圆钢，可保证钢材的变形充分渗透，有效破碎了金属内部的碳化物和粗大晶粒，保证了材料的韧性和机械性能，同时有利于提高成品的尺寸精度和表面质量。由于孔型的设计合理精确，变形连续性完整，使得轧制后的大棒材直度得以保证。

附图说明

图1是本发明的孔型系统示意图。

图2是本发明的轧制工艺示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一：

本实施例所述为生产Φ660mm超大直径圆钢的孔型设计和轧制工艺，其完整的工艺过程为：钢坯-加热-扁六角孔型1轧制-八角孔型2延伸轧制-成品圆孔型3精轧-矫直-冷却-切分-精整-入库。本实施例中选用对角线长为1010mm的八棱柱形钢坯，钢坯材质为P91，生产圆钢的直径为Φ660mm，使用轧辊直径为1500mm，轧辊转速为15rpm，钢坯的初轧温度为1250℃左右。该轧辊上各孔型设计参见附图1，其相关参数为：

扁六角孔型1：孔型总长度L＝1250mm；孔型底边长度L1＝700mm；型槽深度H1＝330mm；过度圆弧半径r1＝90mm。

八角孔型2：边长L2＝320mm；过度圆弧半径r2＝70mm。

圆孔型3：圆弧半径R＝336mm。

本实施例所述的超大直径圆钢轧制工艺主要包括：

第一步，利用扁六角孔型1轧制钢坯，压下量为30～70mm/道次，往返轧制每道次间将钢坯翻转90°，直至工件断面尺寸约为740×830mm时，完成开坯轧制。

利用第一道次压下剥离了表面的氧化铁皮，使得后续表面质量得以提高，同时由于连续轧制，变形均匀，使得轧制棒材的变形渗透较深，有效破碎了金属内部的碳化物和坯料中的粗大晶粒，保证了材料的韧性和机械性能。