采用小异型坯生产大规格H型钢的技术研究

介绍了首钢长钢轧钢厂采用等宽的连铸异型坯(430mm×300mm×85mm×80mm)开发轧制H300mm×300mm×10mm×15mm规格H型钢的过程。为了使成品的翼缘宽度能够达到300mm,在开坯机孔型中增加了较大的凸度,在减小对翼缘压下的同时增加了对腹板的压下,以利于万能轧机轧制时翼缘的宽展。此外,还制定严谨的试轧方案,针对试轧制中出现的问题、缺陷,特别是开坯机孔型中增加了较大的凸度后,轧制时H型钢圆角部位易出现折叠的问题,重新优化了开坯机孔型、万能孔型及轧制工艺,消除了折叠缺陷,产品力学性能满足标准要求。     

我国长材轧制技术与装备的发展（一）——钢轨和大型H型钢

介绍了我国钢轨和大H型钢生产技术与装备的发展情况,主要包括钢轨用钢的研究和发展,钢轨钢的冶炼和连铸技术,钢轨万能轧制工艺、精整和检测装备与技术,以及大H型钢的生产工艺布置和近终形连铸异形坯、X—H轧制法等技术。并指出,生产400mm系列和更大规格的U型、直线型、Z型、H型钢板桩是我国大型型钢生产面临的重大技术难题。     

大规格H型钢粗轧阶段轧制力模型研究

为了得到一个较为精确的轧制力,提取国内现有的900 mm×300 mm、700 mm×300 mm、500 mm×300 mm、600 mm×200 mm、500 mm×200 mm 5种大规H型钢生产线的轧制规程和孔型等参数,采用有限元分析软件Deform对二辊孔型轧制过程进行模拟,得到轧制力有限元仿真结果。再采用专用的电力测试仪器,测试该5种规格H型钢的实际轧制力。将仿真结果与实测数据进行对比,验证了模型的准确性。建立H型钢三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析H型钢轧制稳定阶段的变形与应力分布情况,在艾克隆德法的基础上,使用平均压下量代替腹板压下量,对大规格H型钢二辊孔型轧制阶段的轧制力模型进行修正,并使用修正后的轧制力模型对几个典型道次的轧制力进行了计算,与修正前的模型对比,轧制力误差由40%减小至17%以内。     

热轧H型钢的孔型设计

根据现有H型钢生产及开发经验 ,介绍了马钢H型钢工艺设计特点。重点介绍了万能轧机的轧辊设计 ,轧边机轧辊设计 ,万能轧机压下规程设计及开坯机孔型设计。     

莱钢小H型钢线R2粗轧机空过的实践

为降低生产成本,山东钢铁股份有限公司莱芜分公司小H型钢生产线在生产某些规格H型钢和工字钢时,采用了不使用R2粗轧机,即R2粗轧机空过的轧制方式。并以H100 mm×100 mm H型钢为例分析了其可行性,介绍了R2粗轧机空过后的孔型设计、有限元模拟、现场生产情况以及生产过程中的技术难点及解决措施。     

采用小异型坯生产大规格槽钢的工艺创新

为进一步扩展市场,马钢在其小H型钢生产线上对大规格槽钢产品进行了开发。而采用纯孔型轧制大规格槽钢存在孔型设计较为复杂,相邻规格间孔型共用性较差,现场备辊量较大,换辊次数较多等问题。为此,对该产线孔型系统进行了研究,提出了万能直轧混合孔型系统,并介绍了其中粗轧孔型、中精轧万能孔型、控制孔型的优化设计。采用混合孔型系统,生产相邻型号槽钢时仅需备1套S₁₂~S₁₅机架孔型,其余孔型实现了全部共用。通过工艺创新,已成功开发出24^#、25^#全厚度槽钢产品,解决了二辊孔型共用性差的问题,同时减少了轧辊等备件量,实现了快速更换产品规格;以较低的开发投入,提高了生产效率,提高了产量。     

控轧温度对含Nb热轧H型钢组织性能的影响

通常采用优化孔型的方法使型钢产品变形更加均匀，从而获得理想的显微组织，提升产品性能。但是孔型优化对于变形量分配的调整幅度有限，无法满足多数高品质钢的控轧要求。根据轧制规程设计，H型钢翼缘变形全部集中在万能轧制阶段，为此，研究了在万能轧制段控轧温度对含Nb热轧H型钢组织和性能的影响。结果表明，随着控轧温度的升高，显微组织中铁素体形状由扁平状逐渐变为等轴状，铁素体晶粒平均尺寸先减小后增大且在900 ℃时晶粒尺寸最小。当控轧温度控制在850～900 ℃区段，不仅有效提高生产效率，而且其显微组织为细小均匀的等轴状铁素体+少量珠光体，该温度下试验钢的强度指标优于其他轧制温度，低温冲击韧性也明显提高。     

控轧温度对含Nb热轧H型钢组织性能的影响

通常采用优化孔型的方法使型钢产品变形更加均匀，从而获得理想的显微组织，提升产品性能。但是孔型优化对于变形量分配的调整幅度有限，无法满足多数高品质钢的控轧要求。根据轧制规程设计，H型钢翼缘变形全部集中在万能轧制阶段，为此，研究了在万能轧制段控轧温度对含Nb热轧H型钢组织和性能的影响。结果表明，随着控轧温度的升高，显微组织中铁素体形状由扁平状逐渐变为等轴状，铁素体晶粒平均尺寸先减小后增大且在900 ℃时晶粒尺寸最小。当控轧温度控制在850～900 ℃区段，不仅有效提高生产效率，而且其显微组织为细小均匀的等轴状铁素体+少量珠光体，该温度下试验钢的强度指标优于其他轧制温度，低温冲击韧性也明显提高。     

基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺优化

H型钢是一种经济高效、应用范围越来越广的新型钢材.优化H型钢热轧工艺,对提高H型钢机械性能、降低轧制能耗具有重要意义.基于对神经网络在H型钢粗轧工艺过程中应用的研究,建立了轧制过程中工艺参数与轧制功率和奥氏体晶粒直径之间的数学模型,并在此基础上应用遗传算法对轧制工艺进行了优化.结果表明,经优化的热轧工艺提高了H型钢的性...     

孔型对H型钢开坯轧制成形的影响及优化

采用弹塑性有限元方法,依托ABAQUS软件中显式计算的方法,对不同规格H型钢的往复开坯轧制进行仿真分析。应用ALE网格自适应技术解决了多道次的网格畸变问题。引入现场测试的温度数据作为模型的温度边界条件。通过对不同规格H型钢使用相同坯料的轧制过程进行模拟分析发现,孔型对开坯轧制最终成形有较大影响。分析结果表明,当采用展宽孔型轧制大规格型钢时,最终道次稳定段的轧件断面不能充满孔型,造成翼缘内侧缺肉现象;采用箱型孔预轧制小规格型钢时,这一现象则不是很明显。采用实测尺寸对H700×300规格H型钢的断面尺寸进行了对比验证。针对上述缺陷对H700×300规格的H型钢粗轧孔型进行优化,改善了翼缘缺肉现象。研究结果对于制定BD轧制规程具有指导意义。     

武钢高速重轨万能轧机工艺设备特点

介绍了武汉钢铁集团公司新建成的高速铁路用重轨万能轧机生产线的原料与产品规格、工艺布置、设备组成和技术特点。该车间设计年生产能力为105万t,其中钢轨55万t,型钢及其他型钢45万t,全线轧机由2架开坯机、3架串列式万能轧机组成,钢轨采用万能法轧制,H型钢采用X-H法轧制,冷床后分设两条不同的钢轨精整线和型钢精整线,采用在线长尺冷却、长尺矫直、长尺探伤和检测、冷锯定尺锯切的冷却精整工艺,并设有激光检测断面尺寸及平直度、涡流探伤和超声波探伤检测钢轨表面及内部质量的在线检测中心,代表了轨梁生产的国际领先水平。     

坯料尺寸对热轧H型钢生产的影响

针对津西钢铁集团公司热轧H型钢产线加热炉能力不足以及粗轧道次时间较长,难以发挥精轧机组的生产能力的问题,采用不同坯料尺寸进行了生产探索。通过对比采用230 mm×350 mm方坯(F₂坯料)和320 mm×410 mm方坯(F₃坯料)时生产工艺参数、产品组织性能以及各项经济指标,得到如下结论：津西H型钢产线采用F₂坯料可缩短加热时间,降低加热温度,降低精轧温度;采用F₂坯料生产的H型钢具有更细的晶粒、更高的强度和良好的冲击韧性;采用F₂坯料较F₃坯料具有更好的经济指标。     

小型H型钢全轧程数值模拟及斜轧孔型轧制力模型研究

本文运用有限元方法对HW100mm×100mm、HW150mm×150mm两种规格小型H型钢全轧程进行了三维热力耦合数值模拟,介绍了小型H型钢轧制的有限元模型和模拟参数设置。针对模拟结果,详细分析了典型道次轧件的金属流动状况、有效塑性应变和温度变化规律,并对数值模拟结果进行了验证。本文还建立了小型H型钢斜轧孔型的轧制力模型,计算了各道次轧制力解析结果,并将轧制力解析结果、数值模拟结果与轧机实际负荷电流趋势进行了对比,规律性吻合较好。     

热轧不锈钢板带粗轧机架高速钢轧辊的研制

由于不锈钢热轧板带产线粗轧温度高、压下量大、轧辊咬入角大、辊面受挤压力和摩擦力更大等工况特点,原轧辊材质的应用受到了限制。介绍了热轧不锈钢板带粗轧新型高速钢轧辊的研制情况,主要介绍了其化学成分、热处理工艺、内层材质的设计及其组织性能。该新型高速钢轧辊在国内某1 780 mm不锈钢热轧产线粗轧机组的应用取得了较好效果,毫米轧制量为7 000 t/mm,下机辊表面光洁,表面粗糙度为1.3～1.6 μm。     

泰钢1 800 mm复合型不锈钢热轧生产线工艺装备特点

介绍了泰钢1 800 mm复合型不锈钢热轧生产线的工艺流程、装备配置和采用的新技术,并对3种不锈钢热轧生产线（炉卷生产线、连轧生产线、复合型生产线）的工艺特点进行了对比分析。经生产实践,各项指标和功能完全实现,产品质量和产能较改造前大幅提升。