一種φ6.5光圓和φ6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種φ6.5光圓和φ6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產方法，包括平均延伸率校核、延伸率分配、精軋輥隙分配、精軋機調整步驟。本發明通過對熱軋φ6mm盤螺和φ6.5mm光圓兩個規格的精軋過程的壓下分配和孔型截面積做對比，根據寬展公式計算各道次寬展，在寬展足夠和確保軋件在槽孔中的充滿度的情況下，由延伸率計算出各道次面積、精軋輥縫和軋輥轉速，通過調整精軋輥縫和軋輥轉速來調整各機架軋件面積及保證軋制的連貫性，達到精軋除最后一道工序外，其余精軋工序中軋制φ6mm盤螺與φ6.5mm光圓的橫截面積相等或相近，最終實現孔型共用，達到減少換型調整時間和工裝儲備量，提高精軋有效作業時間和降低工藝成本的目的。
【專利說明】-種Φ6. 5光圓和Φ6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產方 法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于軋鋼【技術領域】，具體涉及一種能減少換型調整時間和工裝儲備量、提 高精軋有效作業時間與降低工藝成本的Φ6. 5光圓和Φ6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產 方法。
【背景技術】
[0002] 熱軋鋼筋是經熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋，由低碳鋼和普通合金鋼在高溫狀 態下壓制而成，主要用于鋼筋混凝土和預應力混凝土結構的配筋，是土木建筑工程中使用 量最大的鋼材品種之一。通常Φ6?9mm的鋼筋，大多數卷成盤條，其中Φ6?12mm的光 圓鋼筋（plain round bars)，俗稱光面鋼筋最常見；而螺紋鋼筋通常帶有二道縱肋和沿長 度方向均勻分布的橫肋，主要用于鋼筋混凝土建筑構件的骨架，也是熱軋鋼筋的一類主要 品種。
[0003] 目前，國內有100多條高線生產線，在國內熱軋鋼筋精軋高線孔型設計中， Φ 6. 5mm、Φ 8mm和Φ 10mm規格共用一套孔型系統，Φ 6mm規格單獨使用一套孔型。由于 Φ 6. 5mm和Φ 6mm精軋工藝中孔型未能實現共用，導致其導衛、輥環等生產備件的儲備量增 力口，備件儲備金額較大。在軋輥加工、導衛裝配和工藝調整時，造成工作量大、浪費人力，而 在更換規格的時候，更增加了換輥換導衛的時間，精軋機有效作業時間顯著降低，有效作業 率降低。常規鋼筋軋制中孔型共用多針對單一規格鋼筋，以減少軋制過程的孔型數量，實現 多機架孔型共用為主，一般適用于正向開發全新規格鋼筋的軋制；而如果在新規格鋼筋開 發或原有規格鋼筋軋制過程中，能夠實現相近規格鋼筋軋制孔型的共用，也能夠大幅降低 工裝備件的儲備量和提高軋機有效作業時間，從而提高生產效率、降低生產成本。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種能減少換型調整時間和工裝儲備量、提高精軋有效作 業時間與降低工藝成本的Φ6. 5光圓和Φ6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產方法。
[0005] 本發明的目的是這樣實現的：包括平均延伸率校核、延伸率分配、精軋輥隙分配、 精軋機調整步驟，具體包括： A、平均延伸率校核：根據Φ6盤螺熱軋鋼筋成品橫截面積Sg與精軋輸入坯料橫截面積 以及Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋精軋道次n，查詢精軋機軋制前后平均速比s，校核各道次平均 延伸率/? = < s ; Β、延伸率分配：根據設備狀況分配各道次延伸率并保證（凡+ +…+ Μ)/ η= βψ ； C、精軋輥隙分配：根據Φ6. 5光圓熱軋鋼筋第χ道次精軋孔型Bgx、槽深Hdx和精軋輥縫 Φ6. 5hx、橫截面積Φ6. 5SX，以Φ6盤螺熱軋鋼筋第x道精軋后橫截面積Φ6\=八+1 (t6Sx+1， 按照Φ61ιχ=Φ6·5 hx - (Φ6·55χ-Φ65χ)/ Bgx計算Φ6盤螺熱軋鋼筋第X道精軋輥縫Φ61ιχ， 得到其軋件高度Hx=2Hdx+ Φ 6hx ; D、精軋機調整：以精軋輥隙分配步驟得到的軋件高度Hx，對應調整精軋機軋輥壓下量 Δ 和乳棍轉速 vx= Μ? X 。
[0006] 本發明通過對熱乳Φ6ι?πι盤螺和Φ6· 5mm光圓兩個規格的精乳過程的壓下分配 和孔型截面積做對比，根據寬展公式計算各道次寬展，在寬展足夠和確保軋件在槽孔中的 充滿度的情況下，經平均延伸率校核和延伸率分配，計算出各道次面積、精軋輥縫和軋輥轉 速，通過調整精軋輥縫和軋輥轉速來調整各機架軋件面積及保證軋制的連貫性，達到精軋 除最后一道工序外，其余精乳工序中乳制Φ 6mm盤螺與Φ 6. 5mm光圓的橫截面積相等或相 近，最終實現孔型共用，達到減少換型調整時間和工裝儲備量，提高精軋有效作業時間和降 低工藝成本的目的。同時，對于平均延伸率校核不符合的情況，通過增加 Φ6πιπι盤螺精軋道 次來實現孔型的共用；而在Φ6盤螺熱軋鋼筋精軋最后一道工序的延伸率A > s的過充滿 軋制，從而保證盤螺成品橫肋槽孔充滿且兩邊壓出縱肋；通過寬展和料型充滿程度的校核， 保證精軋過程中既能滿足孔型共用，又能使軋件完成設計的形變而符合要求；乳制Φ6盤 螺熱軋鋼筋的精軋機與軋制Φ6. 5光圓熱軋鋼筋時的進出口滑動導衛共用及偶數機架精 軋機入口導輥共用，進一步減少換型調整時間和工裝儲備量、提高精軋有效作業時間與降 低工藝成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發明方法典型工藝流程框圖。
[0008] 圖中：100-平均延伸率校核、200-延伸率分配、300-精軋輥隙分配、400-寬展校 核、500-精軋機調整。
【具體實施方式】
[0009] 下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基 于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。
[0010] 如附圖1所示，本發明包括平均延伸率校核、延伸率分配、精軋輥隙分配、精軋機 調整步驟，具體包括： A、 平均延伸率校核：根據Φ 6盤螺熱軋鋼筋成品橫截面積Sg與精軋輸入坯料橫截面積 以及Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋精軋道次n，查詢精軋機軋制前后平均速比s，校核各道次平均 延伸率/? = /? < s ; B、 延伸率分配：根據設備狀況分配各道次延伸率并保證（凡+ +…+ rt)/ n= ,% ； C、 精軋輥隙分配：根據Φ6. 5光圓熱軋鋼筋第x道次精軋孔型Bgx、槽深Hdx和精軋輥縫 Φ6. 5hx、橫截面積Φ6. 5SX，以Φ6盤螺熱軋鋼筋第X道精軋后橫截面積Φ65χ=^+1 (t6Sx+1， 按照Φ61ιχ=Φ6·5 hx - (cj56.5Sx-cj56Sx)/ Bgx計算Φ6盤螺熱軋鋼筋第x道精軋輥縫Φ61ιχ， 得到其軋件高度Hx=2Hdx+ Φ 6hx ; D、精軋機調整：以精軋輥隙分配步驟得到的軋件高度Hx，對應調整精軋機軋輥壓下量 Δ 和乳棍轉速 vx= /4. X 。 toon] 所述熱軋鋼筋精軋孔型系統采用橢圓一圓孔型系統。
[0012] 所述平均延伸率校核步驟中若彡s，則增加精軋道次η至滿足％< s。
[0013] 所述延伸率分配步驟中的Φ6盤螺熱軋鋼筋精軋最后一道工序的延伸率A > s。
[0014] 所述精軋機調整步驟前包括寬展校核步驟：計算Φ 6盤螺熱軋鋼筋第X道精軋料 型寬度Bsx，應滿足Bsx < 88!￡且88!￡/^!￡彡0. 9。
[0015] 所述精軋料型寬度 Bsx= BsnXm平均 XCX Ahx(2 ,/? / 2AhK -1/ f ) [0· 138 ( ε χ)2+0· 328 ε χ] 其中：m￥均一 Φ 6盤螺熱軋鋼筋合金寬展系數，取m平均=1. 145 ; C 一系數； f 一系數； Dx一第χ道精乳工序對應精乳機最小棍徑； ε X一壓下率 εχ =Δ1?χ/Ηχ。
[0016] 所述軋制Φ 6盤螺熱軋鋼筋的精軋機與軋制Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋時的進出口滑動 導衛及軋輥和輥環共用。特別是1#_9#進出口滑動導衛及軋輥和輥環共用。
[0017] 所述軋制Φ 6盤螺熱軋鋼筋的偶數機架精軋機與軋制Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋時的入 口導輥共用。
[0018] 實施例1 如附表1所示，以昆鋼集團紅河鋼鐵40萬噸熱軋線材為例，在其線材軋制設計中 Φ6. 5mm光圓精乳經10道次乳制而成。
[0019] A、由國標GB1499. 1-2007可知道Φ6ι?πι盤螺成品橫截面積為28. 278mm2,其Φ6ι?πι 盤螺中軋輸出的18#機架即精軋輸入料型橫截面積為281. 258 mm2 ; 計算精軋機總延伸率/%=318/3成=9.946， 查詢高線精軋機前后平均速比s= 1. 265， 由于精軋機平均延伸率/? ==1.258 < s，滿足微張力軋制要求，S卩10道精軋 工序滿足Φ 6mm盤螺精軋成型要求； B、 為保證精軋機各道次連軋，按成品前各道次延伸率< 1.265來設計，精軋10#機 架（即成品機架）為保證橫肋槽孔充滿且兩邊壓出縱肋，采用過充滿軋制，故延伸系數/? =1. 27,則9#機架料型橫截面積為： S9=S10X Ao =28. 278mm2 X 1. 27=35. 91 mm2 C、 由于孔型共用，相應精軋軋輥孔形不變，既原Φ6. 5mm光圓精軋9#機架孔型參數半 徑Rg9=9. 5、槽深Hd9=l. 9、槽寬Bg9=ll. 4應用于Φ6πιπι盤螺不變，已知：原Φ6. 5mm橫截面積 S9 =42. 1 mm2，棍縫=1. 4 mm,而Φ 6盤螺熱乳鋼筋9#機架精乳后橫截面積S9=35. 91 mm2, 按照減少輥縫減少橫截面積簡單計算 需減少面積 Δ S9=42. 1 mm2 -35. 91 mm2 =6. 19 mm2 棍縫需減少高度 Ah=AS9/ Bg9=6.19 mm2/lL4mm=0.543mm 則Φ 6盤螺熱軋鋼筋第9道精軋輥縫h9=l. 4mm-0. 543mm=0. 857mm，取整為0. 9mm 乳件高度 H9=2Hd9+h9=2 X L 9+0. 9=4. 7mm， 依此類推可逆向求得精軋機8#機架至1#機架的輥縫及軋件高度，如附表1 ; D、 以精軋輥隙分配步驟得到的軋件高度Hx，按附表1對應調整精軋機軋輥壓下量 AhfHrfHx 和乳棍轉速 vx= A XVd ; E、 由咬入角接觸弧長度計算公式計算出咬入角α值，精軋機取最小輥徑1#_5#為 Φ210mm，6#-10#為Φ 160mm，根據《金屬塑性加工學一軋制理論與工藝》（王庭溥、齊克敏主 編，冶金工業出版社，2008)，計算1#咬入角 ·.· a 2 = Ah/R (P7 頁 1-3) Λ α =〇. 242 F、 計算精軋各道次寬展確保寬展不大于槽孔寬度 V軋件在孔型中軋制屬限制寬展 采用簡化的采里柯夫寬展計算方法來計算寬展 已知18機架出口料型為Φ 18. 5圓料，即Bs18=18. 5， Δb=CΔh(2 VH5h -1/ f ) (0· 138 ε 2+〇· 328 ε ) (P33 頁 3-13) 精軋1#機架孔型參數徑Rg=19,槽深Hd=5. 6,槽寬Bg=26. 94,輥縫h=l. 1 精軋機孔型參數見附表2 Λ Ah=18. 5-2XHd-h=6. 2 .·.壓下率 e=Ah/H=6. 2/18. 5=0. 3351 ... R=D/2=210/2=105 又...B V RAh=0. 725 故系數C由圖表（3-22)可查出約為0.92 f值取f =0.3 則 Ab=0. 92X6. 2X (2 ^105/6.2 -3. 33) (0. 138X0. 33512+0. 328X0. 3351) =5. 704X8. 148X (0. 0155+0. Oil) =1. 2316 Y考慮Φ6πιπι盤螺含少量合金寬展會大于普碳鋼，故按表3-2 (P30頁）取普碳鋼和結 構鋼影響系數的中間值(1. 0+1. 29)/2=1. 145 ··. 1# 機架最終料型寬度 BSl= Bs18Xm平均 XAb=18.5mmX 1.145X1. 2316=22. 7846mm V BSl=22. 7846 < Bg=26. 94 料型寬度小于孔型寬度，能夠共用Φ 6. 5mm光圓孔型； 又·.· Bs/BgX 100%=96· 84% 料型充滿程度充分，精軋1#機架軋件能完成設計的形變， 由上可類推計算余下各機架的寬展及料型充滿程度； 因為孔型不變，故軋制〇6mm盤螺時軋件圓弧與Φ6. 5光圓鋼筋相同，且Φ6盤螺料型 小于Φ6. 5光圓料型，因此可沿用Φ6. 5光圓的進出口滑動導衛； 精軋偶數機架入口滾動導衛需按新的料型來設計開口尺寸，由于沿用原Φ6. 5光圓的 孔型，所以Φ6精軋可沿用Φ6. 5的導輥，只需按照新的壓下量來制作導輥開口調整孔板。
[0020]附表 1 "1ΓΓΓ1 mm --j |?i|aTi| mr±~~mx 架 * 孔型 5Φ15 5Φβ mM 'M&v h Ah D 爾 a ^___mirf ram2____'s m___弧度 18 V 18 _ 3141 281-258 1,235 7-842 3400 7500 255.000 0.240 1 19 髓 260.3 229.411 1.226 9M5 1 100 6.200 210.000 0.243 2 20 Η 209J j82.652 I 25? 12J76 1 300 9 300 210000 0.29P 3 21 tt 168-5 145.424 L 256 15J67 1 100 6J00 210 000 0.240 4 22 圓 115,507 1.259 19.096 L000 8.640 210-000 0.288 5 J3 fft I?.? 91 238 LM6 24J75 0900 CSfiO 210000 0J16 d 24 圓 〇.δ 72.3? LMl 30 崩 5 0.SWJ 8..000 0.277 -7-- 25 髓 W.i 57^424 126 38^411 0.900 -4:000- ΙβΙΟΟΟ 0,224 8 26 圓 53.1 45.430 L2H4 1551 0._0 6.000 1Λ000 0-275 9 27 I* 42 i 35.513 IMS 61.417 0.W0 3.500 160.0M 0-210 ID 28 成品 34 2g.27S 127 78 000 Π00 6 000 160 000 D.275 附表2 Φ 6. 5mm精軋機孔型參數 g號I孔型代號I寬Bg j深度Hd j半徑Rg j擴張備Γ 1 _BE3-15 26.94 5.6 19__ 2 EM-15 1〇9~ 7. 3 8 15 7 3 BE5-15 ?Γ?Γ 4. 3 15. 5 + 4 Mi-03 12?79~ 5.68 6. 18 20° 5 BE5-03 18717~ 3.2 14. 5 - 6 M8-06 T〇T35~ 4.6 5 20° 7 BE9-06 TiT66~ 2. 5 12 - 8 m-03 8T33~ 3. 54 3.95 25 7 9 BE9-03 TT7T~ 1.9 9. 5 - 成品 |φ6-LW \&. 08 |2.43 |2.91 \25°
【權利要求】
1. 一種Φ 6. 5光圓和Φ 6盤螺熱軋鋼筋精軋孔型共用生產方法，其特征在于包括平均 延伸率校核、延伸率分配、精軋輥隙分配、精軋機調整步驟，具體包括： Α、平均延伸率校核：根據Φ 6盤螺熱軋鋼筋成品橫截面積Sg與精軋輸入坯料橫截面積 以及Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋精軋道次n，查詢精軋機軋制前后平均速比s，校核各道次平均 延伸率/% =機<s； B、 延伸率分配：根據設備狀況分配各道次延伸率#，并保證（,? +爲-ι +…+ /4 ) / η= Μψ ； C、 精軋輥隙分配：根據Φ6. 5光圓熱軋鋼筋第χ道次精軋孔型槽寬Bgx、槽深Hdx和精 軋輥縫Φ 6. 5hx、橫截面積Φ 6. 5SX，以Φ 6盤螺熱軋鋼筋第X道精軋后橫截面積Φ 6SX=片+1 Φ63χ+1，按照Φ61ιχ=Φ6·5 hx -(小6.5匕-小6匕)/ Bgx計算Φ6盤螺熱軋鋼筋第χ道精軋 輥縫Φ 6hx，得到其軋件高度Hx=2Hdx+ Φ 6hx ; D、 精軋機調整：以精軋輥隙分配步驟得到的軋件高度Hx，對應調整精軋機軋輥壓下量 Δ 和乳棍轉速 vx= /4 X νχ-ι。
2. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于所述熱軋鋼筋精軋孔型系統采用橢 圓一圓孔型系統。
3. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于所述平均延伸率校核步驟中若Af 彡s，則增加精軋道次η至滿足/? < s。
4. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于所述延伸率分配步驟中的Φ6盤螺熱 軋鋼筋精軋最后一道工序的延伸率.? > s。
5. 根據權利要求1或4所述的生產方法，其特征在于所述精軋機調整步驟前還包括 寬展校核步驟：計算Φ6盤螺熱軋鋼筋第χ道精軋料型寬度Bs x，應滿足Bsx < 8仏且此!￡/ Bgx ^ 0. 9〇
6. 根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于所述精軋料型寬度 Bsx= BsnXm平均 XCX Ahx(2 ? 2Ahx -1/ f ) [0· 138 ( ε χ)2+〇· 328 ε χ] 其中：m￥均一 Φ 6盤螺熱軋鋼筋合金寬展系數，取m平均=1. 145 ; C 一系數； f 一系數； Dx一第χ道精乳工序對應精乳機最小棍徑； ε X一壓下率 εχ =Δ1?χ/Ηχ。
7. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于所述軋制Φ 6盤螺熱軋鋼筋的精軋機 與軋制Φ6. 5光圓熱軋鋼筋時的進出口滑動導衛及軋輥和輥環共用。
8. 根據權利要求1或7所述的生產方法，其特征在于所述軋制Φ 6盤螺熱軋鋼筋的偶 數機架精軋機與軋制Φ 6. 5光圓熱軋鋼筋時的入口導輥共用。
【文檔編號】B21B1/16GK104117536SQ201410284996
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】耿家文, 陳必勝, 紫建華, 武天壽, 熊歷新, 舒云勝 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司