CN115608795A - 一种降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置及方法，所述装置的齐头挡板设于倍尺剪同侧的输送部件侧部；齐头挡板侧上部的喷淋头设有喷口且倾斜向下的指向齐头挡板另一侧、喷淋范围自齐头挡板向内延伸。所述方法是轧制得到热轧带肋钢筋并在冷床上自然冷却至齐头挡板前温度300～400℃，对钢筋端部喷淋冷却至60～120℃，调整冷剪时滑枕和铜衬板间隙并控制冷剪钢筋支数，剪掉钢筋喷淋冷却的端头。本发明在冷剪前的齐头挡板处对钢筋端头喷淋强制冷却，从而提高端头强度以避免剪切产生弯头现象，而且整个过程无需特意停顿冷却，也不影响端部力学性能，且喷淋后无水迹残留，具有结构简单、不影响生产、钢筋端头且整体外观质量较好的特点。
Description
技术领域
本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种结构简单、不影响生产、钢筋端头且整体外观质量较好的降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置及方法。
背景技术
棒材生产线一般采用步进式冷床对轧件进行冷却，使高温状态下的轧件在齿条步进冷床上逐渐自然冷却，在进入冷剪（定尺剪）剪切前轧件的温度一般在300～400℃左右。虽然在该温度下一般能避免中间段定尺剪切出现弯头，但棒材生产线冷剪（定尺剪）后的钢筋头为了能够顺利的掉落至收集箱，因此冷剪（定尺剪）的下方一般设置为中空，从而造成钢筋头部剪切第一刀去除不良段时由于缺乏支撑，而剪切断裂过程中存在拉伸应力，且300～400℃左右的钢筋塑性又较高，导致钢筋端头冷剪（定尺剪）时向下弯曲而不可避免地产生冷剪弯头现象，严重影响钢筋的外观质量。特别是对于普遍采用套丝工艺来提高工程施工进度与质量的施工来说，钢筋端部存在弯头还需增加校直处理工序，不仅会影响施工进度，而且也会造成弯头钢筋的市场竞争力降低，严重时甚至会造成钢筋批量报废。
现有技术中，为了减少钢筋剪切弯头现象，一般通过控制钢筋移动过程来提高剪切前的定位和剪切时的稳定性，来减少钢筋翘尾及摆动而造成的弯头现象；同时也有通过改变剪切刀片的结构和配合，来减少弯头现象。但是，由于剪切时高达300～400℃的温度导致钢筋的塑性较高，因此剪切时又会导致出现毛刺以及剪切部位的螺纹横肋被压扁等缺陷，还需要后续工序进行切头处理，不仅降低生产效率，而且影响成材率。为此，也有通过在靠近定尺剪切机的输送辊道位置上方布置喷淋上支管，然后在定尺剪切前或后对剪切部位进行喷淋，以避免热轧带肋钢筋形成回火马氏体组织而影响钢筋的力学性能，并一定程度上改善钢筋出现剪切弯头。然而其喷淋管横向布置于辊道位置上方，由于各钢筋的表面质量不同使其与辊道的接触面积不一致，导致各钢筋与辊道的摩擦力也不一致，因此输送过程中各钢筋的速度会产生差异，造成各钢筋的端头难以对齐，若仅局部喷淋端头会使各钢筋端头所受的喷淋长度不一，导致后续剪切时部分未受到喷淋降温的端头产生弯头现象；而延长或全长喷淋虽然能够避免前述局部喷淋存在的问题，但由于喷淋靠近定尺剪切机，喷淋到钢筋保留段上的水渍在剪切后的相互重叠堆积过程中难以完成挥发，从而容易导致水迹残留而生锈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、不影响生产、钢筋端头且整体外观质量较好的降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，同时还提供了一种降低热轧带肋钢筋剪切弯头的方法。
本发明降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置是这样实现的：包括输送机构、齐头挡板，所述输送机构的输送部件沿热轧带肋钢筋输送方向设置于冷床的顶部，所述齐头挡板设置于与倍尺剪同侧的输送部件的侧部；还包括设置于齐头挡板侧上部的喷淋头，所述喷淋头一端与供液系统连通且另一端设置有喷口，所述喷淋头的喷口倾斜向下的指向齐头挡板的另一侧且喷淋范围自齐头挡板向输送部件中部延伸一段距离。
本发明降低热轧带肋钢筋剪切弯头的方法是这样实现的：包括如下各步骤：
A、将钢坯经加热、轧制后得到热轧带肋钢筋；
B、将上述热轧带肋钢筋在冷床上自然冷却，使到达前述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置之齐头挡板处的表面温度降低至300～400℃；
C、开启喷淋头，使冷却液喷淋在齐头挡板处的热轧带肋钢筋端头上的剪切部位，冷却热轧带肋钢筋端头的剪切部位温度至60～120℃；
D、调整冷剪时的滑枕和铜衬板间隙，并以不重叠冷剪为目标控制冷剪时的热轧带肋钢筋支数；
E、操作冷剪机剪切掉热轧带肋钢筋经C步骤喷淋冷却的端头。
本发明的有益效果：
1、本发明在冷剪前的齐头挡板处对表面温度300～400℃的钢筋端头进行喷淋强制冷却，从而既能避免钢筋形成回火马氏体组织而影响钢筋的力学性能，而且较低的端头温度还能提高其强度以避免剪切产生弯头现象和剪切部位的螺纹横肋被压扁，且配合合适的滑枕和铜衬板间隙还能有效减轻毛刺的产生，因此后续无需切头处理，还能提高钢筋的端头质量和成材率；并且设置于齐头挡板侧上部的喷淋头不会影响钢筋在冷床上的连续移动，使得整个过程无需特意的停顿冷却，因此无需改变现有的生产，也不影响生产效率。
2、本发明的喷淋强制冷却对于一个倍尺的钢筋只喷淋一个端头，而且强制喷淋冷却是在齐头挡板处进行，由于齐头挡板能够使喷淋时的钢筋对齐，因此能够根据剪切的端头长度精确的控制喷淋范围，且由于喷淋头布置在冷床上，使得喷淋到钢筋上的水渍能够在剪切前得以充分挥发，从而可实现剪切后的钢筋无水迹残留，避免了水迹残留引起的生锈问题，提高了钢材的外观质量。
3、本发明的喷淋强制冷却对于一个倍尺的钢筋只喷淋一个端头，因此其冷却液的用量较少，不仅可降低配套供液系统的要求，而且也能减少后期冷却废液的收集和处理压力，从而可降低配套成本和使用成本，还能减轻乃至避免环境污染。
4、本发明用于HRB400E热轧带肋钢筋φ12～22mm品种的剪切，弯头现象消失，且经过金相组织检验，钢材端部的金相组织较喷淋前没有变化，符合国家标准要求，有效解决了生产HRB400E过程中冷剪剪切的弯曲问题，避免了用户投诉异议事件的发生。
综上所述，本发明具有结构简单、不影响生产、钢筋端头且整体外观质量较好的特点。
附图说明
图1为本发明结构示意图之一；
图2为本发明结构示意图之二；
图3为图2之旋转180°的剖视图；
图中：1-输送部件，2-齐头挡板，3-喷淋头，4-喷淋管，5-喷嘴，6-控制阀，7-集液斗，8-热轧带肋钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1至3所示，本发明之降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，包括输送机构、齐头挡板2，所述输送机构的输送部件1沿热轧带肋钢筋输送方向设置于冷床的顶部，所述齐头挡板2设置于与倍尺剪同侧的输送部件1的侧部；还包括设置于齐头挡板2侧上部的喷淋头3，所述喷淋头3一端与供液系统连通且另一端设置有喷口，所述喷淋头3的喷口倾斜向下的指向齐头挡板2的另一侧且喷淋范围自齐头挡板2向输送部件1中部延伸一段距离。
所述齐头挡板2两端的侧上部分别设置有喷淋头3，所述齐头挡板2两端的喷淋头3喷口分别倾斜向下的指向对方一侧。
所述齐头挡板2的上部还设置有沿输送部件1输送方向延伸的喷淋管4，所述喷淋管4与供液系统连通且下表面间隔设置有若干喷嘴5，所述喷淋管4上的喷嘴5喷淋范围与喷淋头3一致。
所述喷淋头3及喷淋管4与供液系统之间分别设置有可控制通断的控制阀6。
所述喷淋头3的水压为0.4～0.8MPa且水温≤30℃，所述喷淋头3的喷淋范围为自齐头挡板2至输送部件1的内侧30～50mm。
所述齐头挡板2在输送部件1下方设置有开口向上的集液斗7，所述集液斗7的开口不小于喷淋头3的喷淋范围在输送部件1下方的投影，所述集液斗7的底部设置有排液管。
所述输送机构为步进式齿条输送机构，所述输送部件1为齿条板。
所述控制阀6为手动控制阀或电磁控制阀。
本发明之降低热轧带肋钢筋剪切弯头的方法，包括如下各步骤：
A、将钢坯经加热、轧制后得到热轧带肋钢筋；
B、将上述热轧带肋钢筋在冷床上自然冷却，使到达前述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置之齐头挡板处的表面温度降低至300～400℃；
C、开启喷淋头，使冷却液喷淋在齐头挡板处的热轧带肋钢筋端头上的剪切部位，冷却热轧带肋钢筋端头的剪切部位温度至60～120℃；
D、调整冷剪时的滑枕和铜衬板间隙，并以不重叠冷剪为目标控制冷剪时的热轧带肋钢筋支数；
E、操作冷剪机剪切掉热轧带肋钢筋经C步骤喷淋冷却的端头。
所述A步骤中的热轧带肋钢筋的规格为φ12～22mm，所述B步骤中热轧带肋钢筋上冷床的温度为850～890℃。
所述C步骤中，冷却液的水压为0.4～0.8MPa且水温≤30℃，热轧带肋钢筋的端部喷淋长度为30～50mm。
所述B步骤中，热轧带肋钢筋在齐头挡板前的表面温度高于400℃进行强制冷却容易产生回火马氏体组织，影响成品钢筋的最终力学性能；而低于300℃的温度，则导致钢筋在冷床上的冷却时间过长，影响生产效率。
所述D步骤中，滑枕和铜衬板间隙调整至0.15～0.25mm。
所述D步骤中，根据辊道的规格，按不重叠冷剪为目标定支出辊道。
实施例1：定尺剪切HRB400E热轧带肋钢筋φ14mm。
S100、将165方钢坯经加热、轧制后得到φ14mm的热轧带肋钢筋，轧制后上冷床的温度为870℃。
S200、将上述热轧带肋钢筋在步进式冷床上自然冷却，控制步速，使到达齐头挡板2处的表面温度降低至360℃。
S300、根据预切除的端头长度，调整喷淋头3的喷淋范围使喷淋钢筋端头的长度控制在35mm，随后开启齐头挡板2侧的一个喷淋头3，将水压0.6MPa、水温26℃的冷却液喷淋在齐头挡板2处的钢筋端头的剪切部位上，使φ14mm钢筋端头的剪切部位温度下降至100℃。
S400、调整冷剪时的滑枕和铜衬板间隙至0.20mm；同时根据辊道的规格，控制φ14mm钢筋的剪切支数为88支，且各钢筋不允许有重叠冷剪。
S500、操作冷剪机（定尺剪）压料装置下压，上剪刃向下运动剪切掉φ14mm钢筋经喷淋冷却长35mm的端头。
S600、重复S100至S500步骤，即可完成生产任意定尺长度的φ14mm规格热轧带肋钢筋合格产品。
上述φ14mm钢筋剪切后无弯头现象，且钢材端部的金相组织经检验与喷淋前无明显区别，剪切后也没有出现水迹导致的生锈问题。
实施例2：定尺剪切HRB400E热轧带肋钢筋φ22mm。
S100、将180方钢坯经加热、轧制后得到φ22mm的热轧带肋钢筋，轧制后上冷床的温度为890℃。
S200、将上述热轧带肋钢筋在步进式冷床上自然冷却，控制步速，使到达齐头挡板2处的表面温度降低至395℃。
S300、根据预切除的端头长度，调整喷淋头3的喷淋范围使喷淋钢筋端头的长度控制在50mm，随后开启齐头挡板2两侧的喷淋头3和顶端的喷淋管4，将水压0.8MPa、水温24℃的冷却液喷淋在齐头挡板2处的钢筋端头的剪切部位上，使φ22mm钢筋端头的剪切部位温度下降至80℃。
S400、调整冷剪时的滑枕和铜衬板间隙至0.28mm；同时根据辊道的规格，控制φ22mm钢筋的剪切支数为48支，且各钢筋不允许有重叠冷剪。
S500、操作冷剪机（定尺剪）压料装置下压，上剪刃向下运动剪切掉φ22mm钢筋经喷淋冷却长50mm的端头。
S600、重复S100至S500步骤，即可完成生产任意定尺长度的φ22mm规格热轧带肋钢筋合格产品。
上述φ22mm钢筋剪切后无弯头现象，且钢材端部的金相组织经检验与喷淋前无明显区别，剪切后也没有出现水迹导致的生锈问题。
Claims (10)
1.一种降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，包括输送机构、齐头挡板（2），所述输送机构的输送部件（1）沿热轧带肋钢筋输送方向设置于冷床的顶部，所述齐头挡板（2）设置于与倍尺剪同侧的输送部件（1）的侧部；其特征在于还包括设置于齐头挡板（2）侧上部的喷淋头（3），所述喷淋头（3）一端与供液系统连通且另一端设置有喷口，所述喷淋头（3）的喷口倾斜向下的指向齐头挡板（2）的另一侧且喷淋范围自齐头挡板（2）向输送部件（1）中部延伸一段距离。
2.根据权利要求1所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，其特征在于所述齐头挡板（2）两端的侧上部分别设置有喷淋头（3），所述齐头挡板（2）两端的喷淋头（3）喷口分别倾斜向下的指向对方一侧。
3.根据权利要求1所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，其特征在于所述齐头挡板（2）的上部还设置有沿输送部件（1）输送方向延伸的喷淋管（4），所述喷淋管（4）与供液系统连通且下表面间隔设置有若干喷嘴（5），所述喷淋管（4）上的喷嘴（5）喷淋范围与喷淋头（3）一致。
4.根据权利要求3所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，其特征在于所述喷淋头（3）及喷淋管（4）与供液系统之间分别设置有可控制通断的控制阀（6）。
5.根据权利要求1至4任意一项所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，其特征在于所述喷淋头（3）的水压为0.4～0.8MPa且水温≤30℃，所述喷淋头（3）的喷淋范围为自齐头挡板（2）至输送部件（1）的内侧30～50mm。
6.根据权利要求5所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置，其特征在于所述齐头挡板（2）在输送部件（1）下方设置有开口向上的集液斗（7），所述集液斗（7）的开口不小于喷淋头（3）的喷淋范围在输送部件（1）下方的投影，所述集液斗（7）的底部设置有排液管。
7.一种降低热轧带肋钢筋剪切弯头的方法，其特征在于包括如下各步骤：
A、将钢坯经加热、轧制后得到热轧带肋钢筋；
B、将上述热轧带肋钢筋在冷床上自然冷却，使到达权利要求1至6任意一项所述降低热轧带肋钢筋剪切弯头的装置之齐头挡板处的表面温度降低至300～400℃；
C、开启喷淋头，使冷却液喷淋在齐头挡板处的热轧带肋钢筋端头上的剪切部位，冷却热轧带肋钢筋端头的剪切部位温度至60～120℃；
D、调整冷剪时的滑枕和铜衬板间隙，并以不重叠冷剪为目标控制冷剪时的热轧带肋钢筋支数；
E、操作冷剪机剪切掉热轧带肋钢筋经C步骤喷淋冷却的端头。
8.根据权利要求7所述轧机辊环的更换方法，其特征在于所述A步骤中的热轧带肋钢筋的规格为φ12～22mm，所述B步骤中热轧带肋钢筋上冷床的温度为850～890℃。
9.根据权利要求7所述轧机辊环的更换方法，其特征在于所述C步骤中，冷却液的水压为0.4～0.8MPa且水温≤30℃，热轧带肋钢筋的端部喷淋长度为30～50mm。
10.根据权利要求7、8或9所述轧机辊环的更换方法，其特征在于所述D步骤中，滑枕和铜衬板间隙调整至0.15～0.25mm。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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