热轧成品小圆钢表面耳子缺陷的消除方法技术

热轧小圆钢表面耳子缺陷的消除方法，其特征在于采用“二次矫直＋磨床研磨”的三步法工艺，去除小圆钢的耳子缺陷：（１）一次矫直，使耳子形成偏向一面的人为压延，要点：矫直机辊缝＝Ｄ＋０．５×Ｈ，Ｄ是小圆钢正公差的公称尺寸或负公差的实际尺寸，Ｈ是单面耳子的凸起厚度或双面耳子较小厚度的二倍；矫直速度０．２５ｍ／ｓ；矫直机旋转角按常规进行；（２）二次矫直，剥离一次矫直形成的人为压延，要点：反向矫直；（３）砂轮无芯磨床的一次性研磨，要点：磨轮转速４０转／ｍｉｎ；道次最大磨削量单面０．２５ｍｍ；棒材进给量５０ｍｍ／ｓ。本发明专利技术专利具有工艺新颖合理、可操作性强的特点，解决了低中碳、低合金结构钢热轧小圆钢耳子缺陷难处理的问题。生产效率高、成本低，产品合格率１００％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金行业热轧圆钢(棒材)表面缺陷的消除方法，尤其是指低中碳结构钢、低合金结构钢热轧小圆钢(棒材)表面缺陷的消除方法。
技术介绍
结构钢是常见的钢铁品种，结构钢主要可分为碳素结构钢、合金结构钢二大类。按钢中碳含量的不同，碳素结构钢可分为低碳结构钢、中碳结构钢、高碳结构钢；按合金含量的不同，合金结构钢可分为低合金结构钢、高合金结构钢等。按钢铁成品的形状分类，钢铁制品可分为圆钢(棒材)、带、丝、管、板材及异形件。按钢铁成品的成型工艺，可分为热轧钢材、冷轧钢材、锻件。结构钢热轧圆钢(棒材)是常见的钢铁产品。低中碳结构钢、低合金结构钢小规格热轧直条圆钢(直径为Φ8mm～Φ20mm，用户定尺长度基本均为6000mm或7000mm。)生产时，经常发生耳子缺陷(一种因轧钢机孔型过充满而产生的圆钢表面缺陷，圆钢热轧生产过程中不可避免。耳子缺陷的特征是热轧生产过程中，钢坯穿过同一个轧钢机相邻两个轧辊形成的孔型时，沿辊缝间隙方向单面或双面凸出，凸出物呈条形状，通长出现在直条圆钢的一侧或两侧，通长长度L小于直条圆钢的定尺长度，凸出物凸起厚度H一般约0.20mm，宽度B与辊缝间隙相当，大多不超过3mm)。目前，消除小规格热轧圆钢耳子缺陷的常见方法有两种，且受到热轧圆钢的规格限制(规格小于≤Φ14mm的小规格热轧圆钢，无法消除，一般均予以报废处理。这是因为在磨修台架磨修，当手提砂轮机20mm宽的砂轮与圆钢接触受力时，小圆钢易下垂弯曲，砂轮难以找准缺陷；特别是长度大于6000mm的热轧圆钢，要沿长度方向保证耳子缺陷完全磨清是很难做到的；往往缺陷未磨去，而合格部分却被砂轮磨去一块，造成圆钢外型或尺寸的局部不合格。)(1)用手提砂轮机磨去耳子(适用于规格≥Φ16mm的小规格热轧圆钢)，它属于手工磨修方法，产量低，劳动强度大，工作条件恶劣，一般在耳子缺陷数量较少时使用；(2)用砂轮无芯磨床研磨去除耳子(适用于规格≥Φ14mm的小规格热轧棒材)，可改善工况条件，它采用沿圆周机械研磨的方法，多道次、小磨削量、均匀磨削(耳子缺陷造成圆钢棱角，使圆钢椭圆度严重出格，造成粗磨实际上的磨削不均匀性。)，消除0.20mm左右的耳子缺陷磨床在第一道粗磨时，直径磨削量为0.15mm，即圆钢单面的0.07mm(以减缓圆钢不圆度带来的机械磨削震动。)；而后进行第二道修磨，直径磨削量较大，为0.30mm；最后进行精磨(一方面，由于磨修工序道次多，又因缺陷受轧制温度、电气及轧制张力等因素的影响，耳子沿圆钢长度方向的高度或厚度是不均匀的，故耳子缺陷彻底消除的同时，圆钢尺寸往往己超出允许偏差极限；另一方面，虽然机械磨修使得小圆钢表面质量光洁，但多道次磨削，生产成本高，生产效率低下；从经济角度分析，机械磨修小规格直条圆钢是得不偿失。)。另外，从纯技术的工艺措施来看，个别企业采用的机械车削方法，可以较好的消除(解决)热轧圆钢的耳子缺陷，但该技术存在机械加工金属损耗大、生产成本高的不足，多用于高附加值钢铁材料的表面缺陷处理，不合适附加值相对较低的低中碳结构钢、低合金结构钢材料。综上所述，小规格热轧直条圆钢的耳子缺陷，若不是必须完成供货合同量，冶金厂采取的对策只能是报废(耳子缺陷产品数量较大时，报废的质量损失与磨修相比，还是报废来得经济。)。
技术实现思路
本专利技术开发一种热轧小圆钢表面耳子缺陷的消除方法，利用中、小型多辊斜辊式矫直机(矫直机是用于圆钢弯曲缺陷的专用机械设备)，二次矫直具有耳子缺陷的热轧小圆钢(第一次矫直，使圆钢表面耳子经矫直压扁全部形成偏向一面的人为压延；第二次矫直，剥离第一次矫直形成的人为压延，大大减少耳子缺陷的数量。达到简化热轧低中碳结构钢、低合金结构钢小圆钢棒耳子缺陷机械磨修工序)，再经砂轮无芯磨床研磨技术，一次性磨去热轧小圆钢的耳子表面缺陷。解决了低中碳结构钢、低合金结构钢热轧小圆钢耳子缺陷的处理问题，生产效率高，产品合格率达100％。满足了钢铁制造商(钢铁厂)低中碳结构钢、低合金结构钢热轧小圆钢的正常生产要求。本专利技术开发的热轧小圆钢表面耳子缺陷的消除方法，其特征是采用三步法工艺，通过中、小型多辊斜辊式矫直机对具有耳子缺陷的热轧小圆钢进行二次矫直，及其后的砂轮无芯磨床研磨处理，去除低中碳结构钢、低合金结构钢热轧小圆钢的耳子表面缺陷(通长或间断性混杂出现在直条圆钢一侧或两侧的条形状金属凸出物，凸起厚度H＝0.05～0.25mm，宽度B＝0.5～3.0mm，长度H＝100～7000mm)，得到表面光滑、尺寸符合规格要求的成品小圆钢第一步，采用中、小型多辊斜辊式矫直机(多辊斜辊式矫直机通常用做直条圆钢弯曲缺陷的校直作业。常规操作是根据待矫产品实际尺寸，进行辊缝和旋转角调整；矫直速度0.5m/s；最小矫直规格Φ12mm；矫直后精度f≤1‰。)对具有耳子缺陷的热轧小圆钢进行第一次矫直，使圆钢表面耳子经矫直压扁全部形成偏向一面的人为压延，要点是(1)旋转角调整不考虑耳子(单面或双面耳子)凸起厚度的影响，仅根据小圆钢的实际直径，按矫直机常规工艺调整旋转角；(2)矫直机辊缝调整，也就是金属压下量调整(A)对双面耳子缺陷而言当小圆钢的实际尺寸是正公差时，辊缝＝D公称+(0.8～1.4)×H1；当小圆钢的实际尺寸是负公差时，辊缝＝D实际+(0.8～1.4)×H1；D公称是圆钢公称直径，D实际是圆钢实际直径，H1是双面耳子(2个耳子)较小的凸起厚度；(B)对单面耳子缺陷而言当小圆钢的实际尺寸是正公差时，辊缝＝D公称+(0.3～0.7)×H2；当小圆钢的实际尺寸是负公差时，辊缝＝D实际++(0.3～0.7)×H2；H2是单面耳子(1个耳子)的凸起厚度；(3)矫直速度为0.20～0.35m/s进行矫直操作(全速矫直，也就是说矫直速度为0.5m/s时，会产生如下问题A、具有耳子缺陷的热轧小圆钢沿圆周凸起，矫直后小圆钢表面形成螺旋间隙耳子和耳子矫直压扁形成的压延；B、沿热轧小圆钢圆周凸起的金属使矫直抖动，矫直受力不均匀而引起拱钢，引起矫直后圆钢长度缩短，造成定尺缺陷；C、矫直后平直度达不到技术要求。相对全速矫直的减速矫直，矫直速度较小，仅为0.20～0.35m/s，如0.25m/s，对规圆椭圆度效果显著，圆钢椭圆度明显改善；且圆钢矫后平直度基本达到技术要求。)。低速矫直相对全速矫直抖动小，矫直力均匀，可充分利用斜辊型钢矫直机规圆、校直功能对缺陷圆钢进行强迫规圆；同时，迫使耳子缺陷偏向一边，形成人为压延(避免了全速矫直带来螺旋状间隙耳子及其不完全矫直造成的耳子矫直压扁形成的压延)。第二步，采用中、小型多辊斜辊式矫直机对热轧小圆钢进行第二次矫直，剥离第一次矫直形成的人为压延(偏向一面)，使具有单面或双面耳子缺陷的小圆钢仅存个别缺陷(明显减轻圆钢的耳子缺陷)，并改善圆钢的不圆度(为下一步砂轮无芯磨床的一次性磨削加工创造条件)，要点是(1)对热轧小圆钢进行反向矫直，也就是说，第一次矫直的圆钢头部是第二次矫直的圆钢尾部；可以用天车将圆钢调起进行换向作业，将一次矫直的尾部调为二次矫直的头部；(2)矫直机旋转角、辊缝调整及矫直速度，与第一次矫直的工艺参数相同。效果是1、调头咬入(相反方向)将一次人为形成的压延强制翻起，造成缺陷剥离；未除根的缺陷茬由矫直机精矫段工作辊压向本文档来自技高网...

【技术保护点】
热轧成品小圆钢表面耳子缺陷的消除方法，其特征是：采用三步法工艺，通过中、小型多辊斜辊式矫直机对具有耳子缺陷的热轧小圆钢进行二次矫直，及其后的砂轮无芯磨床研磨处理，去除低中碳结构钢、低合金结构钢热轧小圆钢的耳子表面缺陷，得到表面光滑、尺寸符合规格要求的成品小圆钢；耳子表面缺陷是通长或间断性混杂出现在直条圆钢一侧或两侧的条形状金属凸出物，凸起厚度Ｈ＝０．０５～０．２５ｍｍ，宽度Ｂ＝０．５～３．０ｍｍ，长度Ｈ＝１００～７０００ｍｍ；第一步，采用中、小型多辊斜辊式矫直机对具有 耳子缺陷的热轧小圆钢进行第一次矫直，使圆钢表面耳子经矫直压扁全部形成偏向一面的人为压延，要点是：（１）旋转角调整：不考虑单面或双面耳子的凸起厚度影响，仅根据小圆钢的实际直径，按矫直机常规工艺调整旋转角；（２）矫直机辊缝调整， 也就是金属压下量调整：（Ａ）对双面耳子缺陷而言：当小圆钢的实际尺寸是正公差时，辊缝＝Ｄ↓［公称］＋（０．８～１．４）×Ｈ１；当小圆钢的实际尺寸是负公差时，辊缝＝Ｄ↓［实际］＋（０．８～１．４）×Ｈ１；Ｄ↓［公称］是圆钢公称直径，Ｄ↓ ［实际］是圆钢实际直径，Ｈ１是双面耳子中较小耳子的凸起厚度；（Ｂ）对单面耳子缺陷而言：当小圆钢的实际尺寸是正公差时，辊缝＝Ｄ↓［公称］＋（０．３～０．７）×Ｈ２；当小圆钢的实际尺寸是负公差时，辊缝＝Ｄ↓［实际］＋（０．３～０．７）× Ｈ２；Ｈ２是单面耳子的凸起厚度；（３）矫直速度为０．２０～０．３５ｍ／ｓ进行矫直操作；低速矫直相对全速矫直抖动小，矫直力均匀，可充分利用斜辊型钢矫直机规圆、校直功能对缺陷圆钢进行强迫规圆；同时，迫使耳子缺陷偏向一边，形成人为压延；　 　第二步，采用中、小型多辊斜辊式矫直机对热轧小圆钢进行第二次矫直，剥离第一次矫直形成的、偏向一面的人为压延，使具有单面或双面耳子缺陷的小圆钢仅存个别缺陷，并改善圆钢的不圆度，要点是：（１）对热轧小圆钢进行反向矫直，也就是说，第一 次矫直的圆钢头部是第二次矫直的圆钢尾部；可以用天车将圆钢调起进行换向作业，将一次矫直的尾部调为二次矫直的头部；（２）矫直机旋转角、辊缝调整及矫直速度，与第一次矫直的工艺参数相同；第三步，采用砂轮无芯磨床对二次矫直的圆钢进行一 次性磨削加工，得到表面光滑、尺寸符合规格要求的成品小圆钢，要点是：（１）砂轮无芯磨床磨轮转速３０～４０转／ｍｉｎ；（２）每道次...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐芗明，杨伟宁，王悦，陆江帆，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]