本发明涉及一个在多个轧制线中安置的轧辊机架上轧制型钢的紧凑轧辊机,如通用轧辊机架和双轧辊机架,并具有纵向和横向传送装置以及引导装置以将轧制件沿着一个轧制线,或者从一个到另一个轧制线上运送,还涉及用该轧辊设备进行轧制型钢的加工方法。 这种类型的紧凑轧辊机应该不同于那些巨大的特别显著的投资耗费和许多占地:尤其是在长度上置有必要的型材轧辊机列,其上只有一个型材程序在相当高的产量情况下才能进行经济地轧制;而创建这种可能性,即在一个单独的轧辊机上,进行一种非常宽广的型材程序轧制,它包括构架梁、轨材和板桩,既使在小量生产的情况也很经济。
这种轧辊机类型的公知轧辊结构,它们只用通用机架并必要时用双立轧机架进行工作,在一种比较大的型材程序并允许使用通用轧辊机架轧制的情况下,由于高昂的投资和轧辊驱动的耗费并本身设置有通用轧辊机架,就必须生产大数量的构架梁,或轨件产品,来承担这些费用,并使其余的型材程序经济生产。
一种建议,在通用双联合机架上进行型材程序轧制,这样虽然可就地增加一定程度的型材孔型数,但是时常不能满足型材孔型数的增加需求,而且要求相应较大地双轧辊辊身长度,较宽的滚轮道和众多的横向输送装置。该较大的辊身长度由于轧辊挠度孔也影响机架的刚性。为了消除这一缺点,就建议轧辊机架具有可变化的轧辊支承距离,也就是说,置有不同的轧辊机架,这就又引起高昂的投资和为改建而导致的高经营成本。
还有同样的在这种轧辊机中附加设置双轧机架以扩展产品程序的建议方案,对此除了增加投资费用外,还造成明显的附加占地需求,并且至少在一定的型材下需要相应的提高产量,以使总的型材程序能够经济的生产。
根据较早的、部分较新的建议,将轧辊机架或轧辊机架组在多个轧制线中并列设置和在必要时将多个轧辊机架在一个轴线上作公共驱动,并且将轧制件首先在一条轧辊线的这个或这些轧辊机架上轧制,然后在横向移动或转位之后在另一平行的轧制线的机架上继续轧制,以及轧辊机的单个机架或支承轧辊的机架部件安置成与轧制线可横向移动的,依此,提出本发明的任务是,设置一个轧制型钢的紧凑轧辊机,其中,将前面所述的缺点和困难加以避免或消除,并且在较小的轧辊机占地需求和较少的投资花费情况下能实现一种很宽广的型材程序。
该任务将通过如下措施加以解决,即,至少两个通用机架和一个双立轧机架可组合安置成一个通用串联紧凑机架组,并且这个和另外的通用轧辊机架以及双立轧机架可有选择地从一个轧制位置移动或换位到同一或另一轧制线中的另外准备好的轧制位置上,而且在这些位置上必要时还可以直接或间接的通过一个或数个轧辊机架横向通过另一轧制线与在轧制线(主轧制线)外部或另一轧制线外部安置的驱动设备相离合。此外,还能够在通用轧辊机架中或通用轧辊机架组中,如该通用串联紧凑机架组中,对应设置特别的相对轧制线可横向操作的吊车或吊车组。还有,在另一个非主轧制线中安置的轧辊机架与该主轧制线的驱动设备之间也可以安置一个或必要时可在另一轧制线中安置的传输轴运送架。该轧辊机架的驱动轴当然也可以在轧辊侧边置有轴向可移动的梅花罩和/或活动头部。
用本发明的紧凑轧辊机的结构就能够将可能的型材轧制孔型的数目提高到所希望的程度,或者,也能够设置附加的精轧孔型用于双精轧中。在通用轧制方法中的轨材轧制中,可以实施一个附加的初精轧道次(Leader pass)、或者能够附加实施一个或多个立轧道次。另外,在不使用双-初-轧辊机架的情况下,也能够使小的连铸坯型面或借助一个相应设置的双垂直立轧机架使铸坯型面首先得以匹配,然后可直接送入通用轧辊去。为了将机架,尤其通用机架从一个位置移位到另一位置和对于轧辊组的调换,那种允许将轧辊组向上卸开的机架是比较适宜的。
本发明紧凑轧辊机的设置还允许,将现有的轧辊机以步进方式改装和扩建成本发明结构设置,以使一种明显广阔的型材程序轧制成为可能。
在本发明紧凑轧辊机的一种结构设置中,可以例如在主轧制线中安置一个通用串联紧凑机架组,在第二条轧制线中安置三个双轧辊机架,在第三条轧制线中安置一个双立轧机架,同时,该双轧辊机架通过这通用串联紧凑机架组的轧辊机架、该双立轧机架通过一个双轧辊机架以及一个通用串联紧凑机架组的轧辊机架与相应的通用串联机架组的轧辊机架的驱动设备是可联接的,或是从它们可断开的。在这样一个紧凑轧辊机上,可以按此方式进行轧制,即,所有轧制道次包括导引道次在主轧制线的通用串联机架组上实施,而所有其余的轧辊机架驱动断开。如果在本紧凑轧制机的轧辊机架的设置作了改变,例如通过换位和将主轧制线的一个通用轧辊机架定位到第三轧制线中以及将一个传送轴运输架置于该通用轧辊机架的原来位置上。那么,在这种紧凑轧辊机的结构设置上对于精轧特别是板桩的精轧,这单个的轧制步骤可以如此设置,即,这些第一级困难的变形道次在主轧制线中保留的通用轧辊机架上和双立轧机架上作可逆行地实施,而后面的成形道次在移位到第三轧制线的通用机架上,还有那里安置的双立轧机架上进行,接着,精轧道次依顺序连续地在第二轧制线中的有确定孔型的三个双轧辊机架上实施。
本发明紧凑轧辊机还可设置成和运用于热力-机械式轧制,也就是说,在大约1100至1000℃的正常温度下的初轧和在一种800℃和低一些的温度下的轧制量为30-40%的终端成型以达到一定的结构特性。这相应的初成型的轧制件棒材,在初轧后面的轧制件棒材期间,被送到一个横向传送装置上,并置于上边,当然或者附加进行空气和/或水冷却,以冷却到一个予先给定的数值上,比如,在轧制构架梁时按此方式进行,即,该初轧过的构架梁在完工道次前通过一个横向输送装置从与通用串联机架组相应设置的纵向传送装置上取下,并放到该横向传送装置上冷却,直至对后随的构架梁进行完工精轧制、在将后面构架梁取下的同时通过该横向传送装置由此传送到第二轧制线的一个纵向传送装置上,然后被一个第二横向传送装置回转送到主轧制线的一个纵向输送装置上,接着在通用串联紧凑机架组上进行完工精轧制。
本发明紧凑轧辊机的另外结构设置在从属权利中加以描述,并在后面的说明书中借助附图进行详细阐明。
附图中表明:
图1和2 以简图形式描绘紧凑轧辊机的轧辊,驱动和辅助设备的结构设置俯视图并带轧制道次轨迹的描绘,
图3 一种紧凑轧辊机的工作方法轧制程序图
图4至7和图1与2相对应的另一种设置,
图8至18 同样与图1和2相对应的另一种设置,并部分带有轧制道次程序。
图1表明一个带三条轧制线的紧凑轧辊机。在主轧制线HWL中,此处安置了两台通用机架U1和U2,并在它们之间安置一台双立轧机架E1。两台通用机架U1和U2由驱动设备A1以及A2,而该双立轧机架E1由驱动设备A3通过离合器KH来加以驱动。在平行的第二条轧制线WLII中,此处相互间以相同的距离安置了双轧辊机架DW1,DW2和DW3,它们通过离合器KⅡ与相应的通用轧辊机架U1、U2以及双立轧机架E1是可离合驱动的。这些离合器KⅡ此处位于脱开的状态。在第三条轧制线WLⅢ中,在与第二条轧制线WLⅡ中的中间双轧辊机架DW2的同轴线上安置一个双轧辊机架E2,它通过一个离合器KⅢ与中间的双轧辊机架DW2联接。在所示的设置中,该紧凑轧辊机用于轧制构架梁,其中,全部的轧制道次直至成品道次都在主轧制线HWL中的通用轧辊机架U1,U2和位于它们之间的双立轧机架E1上往返实施的,同时,其余安置的轧辊机架DW1,DW2,DW3和E2与驱动设备A1,A3和A2处于脱开位置。
从图2中看出,轧辊机架的设置和图1比产生一种变化。此时,该通用轧辊机架U2借助一个吊车从其在主轧制线的位置上置于第三条轧制线中的一个同轴线位置上,并且在主轧制线中的原通用轧辊机架U2的位置上置入一架传送轴运输架UW。所有位于单个轧辊机架间的离合器KH,KII和KⅢ在这种设置中都处于联接的状态,以使位于主轧制线HWL的三个驱动设备的传动力传递到三条轧制线HWL,WLⅡ和WLⅢ中的单个机架上。在该紧凑轧辊机列中的这种轧辊机架设置用于板桩的轧制。此时,(参见图3)首先在主轧制线HWL中保留的通用机架U1和立轧机架E1上,根据连铸坯型或初轧坯型往返实施第一成型道次(4次),该轧制件接着通过一个(未示出)横向拖架送到第三轧制线WLⅢ,在那里继续进行往复式成型轧制道次(2次)并达到基本上完工的板桩一横截型面,然后,在横向拖架之后到达第二条轧制线WLⅡ并在那里安置的确定孔型的双轧辊机架DW1,DW2和DW3中进行所谓的“精轧一道次”的终端精轧。
在图4中描述的紧凑轧辊机的轧辊机架设置和图1中相一致。并且同样用于构架梁的轧制。该构架梁也可以在这种设置上按照热力-机械式轧制方法,如已在开头所述的进行轧制。这从加热炉WO来的轧制件通过纵向输送装置LFI被送到主轧制线HWL中的通用串联紧凑轧制机架组去,该主轧制线由两个通用轧辊机架U1和U2以及在它们间安置的立轧机架E1组成。当然也存在这种可能性,即,该轧制件直接由连铸设备运来送到轧制机组,必要时,可在一个或多个双初轧机架中进行一种横截面的予先初成型轧制,这些机架可以例如是在第二条轧制线WLⅡ中安置的设备。
这用断开线表示的构架梁TRI将在主轧制线HWL中进行初轧制,此处为10道次,然后,在纵向传送装置LF2上横着被横向传送器QF2接过并在上面放置着,直到这随后的、点划线标志的构架梁TR2完成相应的初轧工序,而且同样被横向传送器QF2接过去,该传送器QF2同时将构架梁TR1送到位于第二条轧制线WLⅡ中的纵向传送装置LF3上,该输送器LF3将这些构架梁TRI递到在同一轧制线中安置的纵向传送器LF4上。由此,该构架梁TR1借助横向拖架QF1再送到主轧制线HWL的纵向输送装置LF1上,它将构架梁TR1,为了成品精轧道次,而送入机架组U1,E1,U2中。在完成成品精轧道次的轧制以后,该构架梁TR1就通过纵向传送器LF2离开该紧凑轧辊机列。对相应的构架梁进行冷却或冷却处理时,可以在横向传送器QF1上进行以代替在横向传送器QF2上实施。当然这一点对于道次顺序的进程应是符合要求的。对于这种中间步骤,除了两个纵向传送装置LF3和LF4外。也可以应用为第三轧制线WLⅢ所设置的横向传送器QF4。
对于热一机械式轧制板桩的情况。可以采用一种与图2中相一致的,此处如图5所描绘的轧辊机架设置。该具有予先铸造的或初成形的横截型面的轧制件,通过纵向输送装置LF1到达在主轧制线HWL中设置的、由通用轧辊机架U1和立轧机架E1组成的轧辊机架组,在此作4个道次的初轧制,然后从纵向传送器LF1通过横向传送器QF2而送到该传送器QF2上,如用实线表示初轧过的板桩SBI。当后面的板桩SB2在相同的轧制机架组轧辊时并且终了如用断续线表示的板桩SB2被横向传送器QF2接过时,该传送器QF2就将这中间控制冷却过的初轧成形的板桩SB1传送给从第二轧制线WLⅡ到第三轧制线WLⅢ作输送的横向传送器QF4,该传送器QF4就将这些SB1放到在第三轧制线WLⅢ中安置的纵向传送装置LF5上,它将该板桩SB1送到由立轧机架E2和通用轧辊机架U2组成的位于轧制线WLⅢ中的轧辊机组中。
按照图6的紧凑轧辊机列的结构与图5中描述的不同在于,在第二轧制线WLⅡ中与主轧制线HWL的两个通用轧辊机架之一的同轴线上设置一个附加的双轧辊机架DW4,其上进行腹板一精轧道次的轧制。这些在初级轧制构架梁TRI的前面轧制道次,如图4描述的那样,就在主轧制线HWL的通用-串联-紧凑机架组U1,E1和U2上进行。接着,该构架梁TR1从纵向传送装置LF2通过横向传送装置QF2取下并在其上保留至下面的构架梁TR2,以点划线描述,完成相应的轧制道次数并以同样方式由横向传送装置QF2接过,同时,将在该传送装置QF2上早已安放的构架梁TR1传送到第二轧制线WLⅡ的纵向传送装置LF3上,然后在这一轧制线上的双轧辊机架DW4上实施成品轧制道次。这种设置就允许,将构架梁根据轧制道次数要么安放到与主轧制线HWL的纵向传送装置LF1和LF2对应设置的两个横向传送装置QF1以及QF2之一上或者另一个上,并在那里冷却,然后将该构架梁传送到该第二条轧制线WLⅡ的两个纵向传送装置LF3以及LF4之一上或另一个上,接着,从一个方向或者另一个方向进行精轧道次的轧制。此时该工序是在具有一种双水平机架结构的双轧辊机架DW4上实现的,依此,该构架梁腹板被轧制到终端尺寸,而此时,按照图7的该双轧辊机架4′的相应结构为垂直机架,就可以将凸缘厚度轧制到终端尺寸。当然还有这种可能性,即代替这种不同的双轧辊机架而采用一种通用轧辊机架,只要运行的条件允许的话。
如果用本紧凑轧辊机轧制轨材的话,那么可以例如以公知的方式,象图8所示的,借助一个在轧制线中,按照目的要求在主轧制线HWL中安置的通用-串联-紧凑机架组U1,E1和U2来实现,与此对应在近距离前置一个双立轧机架DW5。在该双立轧初轧机架上的导引道次LT之后是一个在后置的通用轧辊机架U1上的通用轧道次US1,接着,总为两个通过打开的双立轧机架E1和同样打开的另一通用轧辊机架U2的往和返的空道次以及一个在通用轧辊机架U1上的通用轧道次US2。在这一道次之后连接着,重新返回时,一个在双立轧初轧机架DW5上的第二个立轧道次ST2,它具有在该机架上的前面道次时相同的孔型,一个在通用轧辊机架U1上的通用轧道次US3,一个在双立轧机架E1上的第三立轧道次ST3以及在通用轧辊机架U2上的作为通用轧道次US4的精轧道次。该精轧道次,如在轨材轧制时,一般只用通用轧机架U2的一个垂直轧辊VW来实现,它对轨材凸缘作终端加工。
在图9的轧辊机架的结构设置和图8中相适应但有这样的措施,即在两个通用轧辊机架U1和U2间安置的双立轧机架E1′具有两个立轧孔型,为将该孔型安置在轧制线HWL中双立轧机架E1′是横向可移动安置的。在未描绘的导引道次之后连接着一个在通用轧机架U1上的通用轧道次US1,一个在双立轧机架E1′上第一立轧道次ST1,两个在通用轧机架U2上的往返空道次,一个另外的在双立轧机架E1′上的空道次,然后是一个在通用轧机架U1上的第二个通用轧道次US2,再返回在该机架上进行一个另外的通用轧道次US3,随其后是在双立轧机架E1′相应移位后的另外孔型上的第二立轧道次ST2和在通用轧机架U2上的精轧道次。一个在双立轧机架设置的垂直辅助轧辊此时就实施轨材顶部的立轧。
诚然也可以如图10的结构设置,仅具有一个通用串联机架组,此处是不可移动的双立轧架E1和两个通用轧辊机架U1和U2以进行连续的贯通轧制,其中,从双初轧机架来的型料在通用轧机架U1中进行一个通用轧道次US1,在如图9一样具有轨材顶部立轧的双立轧机架E1中进行一个立轧道次ST,和一个在通用轧机架U2中的通用轧道次US2作为精轧道次,这都在主轧制线中。
按照图11中的本紧凑轧辊机的结构设置,该轧辊机架都安置在主轧制线HWL和第二条轧制线WLⅡ中,同时,通用串联机架组U1,E1和U2的两个通用轧机架U1和U2之一被设置在第二条轧制线WLⅡ中并与其在主轧制线HWL中的原始位置(U2)同轴线,在第二条轧制线WLⅡ中的与双立轧机架E1的同轴线上设置一个第二双立轧机架E2并以所叙述过的方式作驱动传送。
从未描绘的双初轧机架来的型料首先在双立轧机架E1上经受一个作为导引道次LT的立轧道次,其后接着一个在通用轧机架U1上的第一通用轧道次US1,然后返回在同一机架上作第二通用轧道次US2,一个在双立轧机架E1上的空道次LS,接着返回在该机架上进行一个立轧道次ST1和一个在通用轧机架U1上另外的通用轧道次US3。该轧制件然后通过未描绘的横向传送装置运到第二条轧制线WLⅡ上,在此处的双立轧机架E2上继续经受一个立轧道次ST2,接着,在同一轧制线中安置的通用轧机架U2上进行作为精轧道次FS的通用轧道次US4。这轧制完工的轨材的运走可以在与第二条轧制线WLⅡ输送方向的反向上或者通过一个与第三轧制线WLⅢ的输送方向垂直的横向传送装置来实现。
图12中的紧凑轧制机之轧辊机架的设置和图11中的区别仅仅在于,代替将主轧制线HWL中的通用串联机架组U1,E1和U2之通用轧辊机架U2移出,而将另一个通用轧机架U1置于第二条轧制线WLⅡ中。这道次顺序则按其意义反向设置成与图11的机架设置时相同。
按照图13紧凑轧制机的轧辊机架设置,在主轧制线HWL中,该通用串联紧凑机架组的一个通用轧机架U2和该双立轧机架E2装备有水平轧辊,它们(U2,E2)还置有行程凸肩DA以用于空程通过,这样就允许,空轧道次在不用改变轧辊设置的情况下加以实施。在第二条轧制线WLⅡ中,在与双立轧机架E2同轴线上设置一个另外的双立轧机架E1。该通用串联机架组U1,E2,U2的另一个通用轧机架U1可以通过轧辊或轧制机架的横向移位安置到机架E2+U2的空孔型或轧制孔型之前。一个作为导引道次(LT)的立轧道次可在第二条轧制线WLⅡ的双立轧机架E1上实施,其后,将轧制件横向送到主轧制线HWL上,进行通过通用轧机架U2和双立轧机架E2的空行程LS,其次在同一轧制线中的通用轧机架U1内做一个通用轧道次US1,接着返回到该机架进行另外一个通用轧道次US2,然后是在同一轧制线中的通过双立轧机架E2和通用轧机架U2的空程LS。在将轧制件横向传送到第二条轧制线WLⅡ上以后,在该线设置的双立轧机架E1上进行另一个轧道次ST1,接着,将轧件重新横向送回到主轧制线HWL上,在通用轧机架U1的另一孔型中进行第三通用轧道次US3,在该机架被移位距离d之后,在该轧制线的双立轧机架E2上进行一个立轧道次ST2和在通用轧机架U2上实施一个作为精轧道次的通用轧道次US4。
按照图14和15的紧凑轧制机的设置是,在所有三个轧制线中,总有一个通用轧机架U2在主轧制线HWL,在第二轧制线WLⅡ中有U3,和在第三轧制线WLⅢ中有U1。与这些轧辊机架U2,U3和U1的每台对应,前或后置一个双立轧机架E1,E2以及E3。这种设置就允许,将初成形的型料在主轧制线HWL的通用轧机架U2中进行一个通用轧道次US1,其后在同一轧制线的双立轧机架E1上进行一个立轧道次ST1(原文为ST2是错的),接着,返回到该机架上作一个空程道次LS,然后在所述的通用轧机架U2上实施一个第二通用轧道次US2,再返回到机架U2上进行一个第三通用轧道次US3,以及在双立轧机架E1上的一个空程道次LS。在将轧制件从主轧制线HWL横向运送到第二轧制线WLⅡ上以后,就依次在双立轧机架E2中实施一个立轧道次ST2和在通用轧机架U3中进行一个通用轧道次US4,然后,将轧制件从第二轧制线WLⅡ再横向送到第三条轧制线上,就在双立轧机架E3中实施另外的一个立轧道次ST3和在通用机架U1中进行称为通用轧道次US5的精轧道次FS。按照图15的轧辊机架的设置和其上轧制工艺的道次顺序和图14是对应的,即设置和轨线是对称的。
按照图16的紧凑轧制机的机架设置与图15中的设置相类似其不同点是,在主轧制线HWL中只设置一台通用轧机架U2。这从一个连铸设备来的铸坯或者接着经予先轧制的型料PR就在主轧制线HWL的通用轧机架U2上实施例三个有返回的通用轧道次(US1,US2和US3)作初轧,然后,通用一个横向传送装置送到第二条轧制线WLⅢ,并在那里的双立轧机架E1上经受一个作为导引道次LT的立轧道次,其后,在同一轧制线的通用轧机架U1上作另一个通用轧道次US4。接着这一道次是返回到同一通用机架上进行下一个通用轧道次US5,然后是通过该轧制线的双立轧机架E1的一个空程道次LS,接着返回到该双立轧机架E1上进行一个第一立轧道次ST1,此后在该轧制线的通用轧机架U1上实施另一个通用轧道次US6。在将轧制件横向输送到第三条轧制线WLⅢ上之后,先将轧制件在该线的双立轧机架E2上进行一个立轧道次ST2,最后用通用轧机架U3实施一个通用轧道次US7从而轧制完工。
按照图17的紧凑轧机的设置与图16中的区别仅在于,在主轧制线HWL中安置一个通用轧机架U2′,它具有两个孔型。该第一和返回的第二通用轧道次将通过该通用轧机架U2′的第一孔型K1,同时,该轨材的底脚区被该机架的一个垂直轧辊VW所轧制。下一个道次,它同时就是导引道次LT,将在同一机架上的第二个孔型K2中实施,并就其结果而言是一个立轧道次,因为,该通用轧机架U2′的垂直轧辊VW在这一道次中不起作用。在横向运送到第二条轧制线WLⅡ以后,将前面所述的在双立轧机架E1中的第一立轧道次加以代替,而实施一个通过该机架的空程道次,随后的道次则与图16中的设置和道次顺序说明相一致。
按照图18的紧凑轧制机的设置在主轧制线HWL的通用轧机架U2之前安置一个立轧机架E1。这铸坯或者予先成形的型料PR的第一道次是在通用机架U2上实施的,同时,通过前置的双立轧机架E1的行程是一个空道次LS,同样,在返回经过通用轧机架U2的第二通用轧道次US2之后,也是通过立轧机架E1的空程LS。这转回的下一个立轧道次仍在双立轧机架E1上实施;它被描述为导引道次LT,然后通过通用轧机架U2的行程是一个空道次LS。在将轧制件从主轧制线HWL横向运送到第二条轧制线WLⅡ以后,其余的道次顺序和前面已述的图17中的设置相一致。