一种螺纹钢轧制方法与流程
1.本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种螺纹钢轧制方法。
背景技术：
2.双高棒产线布局技术是世界前沿的工艺布局之一，拥有高精度、高产量、产品规格种类多的特点，当前广泛用于生产螺纹钢。目前最常用的双高棒生产线的轧机机列布置形式为“6+6+6+4
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2+2
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2”，其中的“6+6+6(粗轧+中轧+预精轧)”机组设备为短应力轧机，“4
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2+2
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2(精轧+减径)”机组设备为模块轧机型式。自18#架次后，轧制线是一分为二的双线切分型式。双高棒产线的生产任务可覆盖双切分φ12螺纹钢～φ20螺纹钢的规格，生产种类偏多。在市场环境与仓储物流等因素的影响下，双高棒产线必须频繁切换产品规格。
3.模块轧机要求来料稳定、尺寸精度高，因而在工艺方面根据各规格模块轧机各道次的料型尺寸、延伸系数设计预精轧出料尺寸分别为12螺φ18.5圆、14螺与18螺φ23圆、 16螺与20螺φ24.5圆。以预精轧最后一个道次料型为节点，考虑到切分孔型的稳定性、均匀性，分别设计a、d、e三系列孔型，详见附图2。同时在上游部分相同的孔型中，不同产品规格也需要通过调节轧辊辊缝实现单一孔型轧制不同料型的功能。
4.在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
5.当需要生产不同规格螺纹钢而需要进行设备切换时，需要进行多架次轧机设备的更换、料型辊缝的大规模调整，导致改轧的设备更换时间久、成品尺寸调节过程长、生产控制稳定性低，平均每次改轧时间达4～6小时，影响每月有效作业率4.5％以上，调整过程产生金属质量损失过多，停机时间产生能源空耗，同时大批量的设备更换附带较高的劳动强度，损耗职工精力，对稳定生产产生不利的影响。因此，如何在轧制不同规格的螺纹钢时，减少切换调整工作时间、提高生产效率，是需要解决的问题。
技术实现要素：
6.本发明实施例提供一种螺纹钢轧制方法，以解决现有技术中轧制不同规格的螺纹钢时需要大量调整时间的问题。
7.为达上述目的，本发明实施例提供一种螺纹钢轧制方法，轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ16螺纹钢、或φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，螺纹钢轧制方法包括：上述不同规格的螺纹钢的轧制，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构；从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，以分别轧制上述不同规格的螺纹钢。
8.进一步的，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构，具体包括：从前18架次轧机中确定16个共用轧制道次和孔型结构；其中，共用轧制道次所对应的轧机架次分别为：第1架次～第10架次、以及第13架次～第18架次采用相同的轧制道次和孔型结构，第11架次和第12架次为空过。
9.进一步的，从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，具体包括：当当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢时，选定第19架次～第24架次为φ12螺纹钢专用轧制道
次；若当前待轧制螺纹钢的规格为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢时，选定第19架次、第 20架次、第23架次、第24架次为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢专用轧制道次；若当前待轧制螺纹钢的规格为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢时，选定第23架次、第24架次为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢专用轧制道次。
10.进一步的，在前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构之前，还包括：将轧线设置为由粗轧机、中轧机、预精轧机、精轧机和减径机依次组成，其中，从精轧机开始进行双线切分设置，粗轧机包括6架次轧机、中轧机包括6架次轧机、预精轧机包括6架次轧机、精轧机包括4
×
2架次轧机、减径机包括2
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2架次轧机。第1架次～第6架次轧机为粗轧机，第7架次～第12架次轧机为中轧机，第13架次～第18架次轧机为预精轧机，第19架次～第22架次轧机为精轧机，第23架次轧机、第24架次轧机为减径机。
11.进一步的，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构，还包括：分别在第1 架次～第10架次、以及第13架次～第18架次上设置相应的孔型结构；其中，第6架次轧机所配用的孔型结构为φ84mm圆形；第10架次轧机所配用的孔型结构为φ54mm圆形。
12.进一步的，螺纹钢轧制方法还包括：调整轧机辊缝，以控制出料尺寸。
13.进一步的，调整轧机辊缝，以控制出料尺寸，具体包括：若当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ18螺纹钢，调整第17架次轧机辊缝和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ22圆；若当前待轧制螺纹钢的规格为φ16 螺纹钢、或φ20螺纹钢，调整第17架次轧机辊缝和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ24圆。
14.进一步的，进第1架次轧机之前，来料断面尺寸为165mm
×
165mm。
15.上述技术方案具有如下有益效果：
16.通过本发明的技术方案对原有双高棒生产线进行改进后，在切换螺纹钢规格时，第1～ 18架次无需更换轧机设备，1～16架次无需过多调整料型尺寸，减少轧机设备更换7个架次，减少料型调整8个道次，极大降低了职工的劳动强度，同时较小的料型调整量缩短规格切换的调节进程，提高了生产控制的稳定性，减少了调节的金属质量损失。同时，改轧时间减少为2小时，缩短为原用时的50％，提高月有效作业率2.2％，并减少了能源空耗。
17.此外，本技术的技术方案还具有以下特点：
18.采用本技术方案后，减少了7个架次的线下轧机储备量50％，降低了库存金额，减轻轧辊加工压力以及生产车间的备辊工作量。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明实施例中轧制φ12～φ20螺纹钢时的轧制流程示意图；
21.图2是现有技术中轧制φ12～φ20螺纹钢时的轧制流程示意图；
22.图3是本发明实施例中各架次轧机上的孔型结构示意图。
具体实施方式
23.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.如图1和图3所示，本发明实施例提供一种螺纹钢轧制方法，用于轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ16螺纹钢、或φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，所述螺纹钢轧制方法包括：
25.s101、上述不同规格的螺纹钢的轧制，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构；
26.s102、从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，以分别轧制上述不同规格的螺纹钢。
27.现有技术中，对于φ12螺纹钢～20螺纹钢的轧制道次安排如图2所示。由图可见，当生产任务从φ12螺纹钢切换到φ14螺纹钢后，需要在第9#架次轧机即进行孔型结构的调整，之后在从第9#架次～第24#架次的过程中，共需要经过12个轧制道次(其中在第 11#架次、第12#架次、第21#架次、第22#架次为空过，无需调整孔型结构)；对于φ16 螺纹钢，需要在第10#架次轧机即进行孔型结构的调整，之后在从第10#架次～第24#架次的过程中，共需要经过9个轧制道次(其中在第11#架次、第12#架次、第17#架次、第 18#架次、第21#架次、第22#架次为空过，无需调整孔型结构)；对于φ18螺纹钢和φ20 螺纹钢，需要在第18#架次轧机即进行孔型结构的调整，之后在从第18#架次～第24#架次的过程中，共需要经过2个轧制道次(第23#架次、第24#架次,其余架次为空过)。综上可知，现行的技术中，在进行φ12螺纹钢～20螺纹钢之间的作业切换时，需要进行孔型结构调整的轧机较多，劳动强度较大、效率较低；且对于φ14和φ16螺纹钢，轧制道次也比较多。
28.为此，本技术解决该问题的思路是通过减少生产规格切换时的轧机设备更换以及料型尺寸调节，减少改轧时间，降低能源空耗，实现有效作业率及生产稳定性的提高，降低职工劳动强度。具体改进内容包括多系列孔型统一化，减少规格切换的设备更换数量，料型尺寸的范围统一减少规格切换的料型辊缝调节，通过建立各规格模块轧机料型延伸与预精轧出料的匹配关系，解决模块轧机对来料的高要求与多系列孔型简化的矛盾。
29.进一步的，所述步骤s101具体包括：
30.s1011、从所述前18架次轧机中确定16个共用轧制道次和孔型结构；其中，
31.所述共用轧制道次所对应的轧机架次分别为：第1架次～第10架次、以及第13架次～第18架次采用相同的轧制道次和孔型结构，第11架次和第12架次为空过。
32.所述步骤s102具体包括：
33.s1021、当所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢时，选定第19架次～第24架次为φ12螺纹钢专用轧制道次；
34.s1022、当所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢时，选定第19 架次、第20架次、第23架次、第24架次为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢专用轧制道次；
35.s1023、当所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢时，选定第23 架次、第24架次为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢专用轧制道次。
36.当将各孔型结构进行如图3所示的改进设计后，在进行不同规格螺纹钢之间的切换时，轧制道次可变更为图1所示的方式：
37.轧制φ12、φ14、φ16、φ18、φ20螺纹钢时，前18架次轧机的道次和孔型相同，其中确定16个共用轧制道次和孔型结构，第19#架次～第24#架次采用专用道次和孔型，；而对于φ14～φ20螺纹钢，在与φ12螺纹钢的1#架次-18#架次共用相同道次和相同的孔型的基础上，均从第19#架次轧机开始转入专用轧制道次。φ14螺纹钢和φ16螺纹钢在从第19#架次～第24#架次的过程中，共需要经过4个轧制道次(其中在第21#架次、第22# 架次为空过，无需调整孔型结构)；φ18螺纹钢与φ20螺纹钢在从第19#架次～第24#架次的过程中，共需要经过2个轧制道次(第23#架次、第24#架次，其余为空过)。因此，总的看来，在进行从φ12至φ14螺纹钢和φ16、φ18和φ20螺纹钢的生产切换时，料型调整的次数减少了，轧制道次也减少了，工作速度明显提高；同时，φ14～φ20螺纹钢均从19#架次开始转入专用轧制道次，因而孔型结构的调整工作量大幅降低，劳动效率得以提高。
38.进一步的，在所述步骤s101之前还包括：
39.s001、将轧线设置为由粗轧机、中轧机、预精轧机、精轧机和减径机依次组成，其中，从所述精轧机开始进行双线切分设置，粗轧机包括6架次轧机、中轧机包括6架次轧机、预精轧机包括6架次轧机、精轧机包括4
×
2架次轧机、减径机包括2
×
2架次轧机。
40.改进后的轧线整体布局没有发生变化，仍旧在预精轧机后进行双线切分，以最大程度提高生产效率。
41.进一步的，所述步骤s101还包括：
42.s1012、分别在第1架次～第10架次、以及第13架次～第18架次上设置相应的孔型结构；其中，第6架次轧机所配用的孔型结构设置为φ84mm圆形；第10架次轧机所配用的孔型结构设置为φ54mm圆形。
43.进一步的，所述螺纹钢轧制方法还包括：
44.s103、调整轧机辊缝，以控制出料尺寸，即在第17和第18架次轧机孔型不变的情况下(φ12、φ14、φ16、φ18、φ20螺纹钢在第17和第18架次轧机采用相同的孔型)，根据螺纹钢的不同规格，设定不同的辊缝。
45.所述步骤s103具体包括：
46.s1031、若所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ18螺纹钢，调整第17和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ22；
47.s1032、若所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ16螺纹钢、或φ20螺纹钢，调整第17 和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ24。
48.进一步的，在进第1架次轧机之前，来料断面尺寸为165mm
×
165mm。本方案的螺纹钢轧制方法及所采用的相关设备、孔型结构等可较好地适应该规格的来料。
49.本技术中对于现有技术进行调整的具体措施为(图中t代表平辊，无孔型)：
50.1、轧机设备更换有空过与非空过的差异，将φ12螺纹钢11#～18#机列孔型顺序布置到13#～20#机列(即使改进后的第11#架次、第12#架次为空过)，增加φ16螺纹钢、φ 20螺纹钢的17#、18#道次，将φ12螺纹钢～φ20螺纹钢的1#～18#架次布局统一。本发明的轧机机架和孔型布置如下：1-5#轧机为平辊，无孔型，6#轧机孔型为圆形孔型6a，7# 轧机孔型为椭圆形7a，8#轧机孔型为圆形孔型8a，9#轧机孔型为椭圆形孔型09，10#轧机孔型为圆形
孔型10b，11#轧机和12#轧机空过，13#轧机为平辊，14#轧机孔型为箱型孔14d， 15#轧机孔型为双圆形的预切分孔型15k，16#轧机孔型为切分孔型16k，17#轧机孔型为椭圆形17c，18#轧机孔型为圆形18k，从19#轧机开始，随着螺纹钢规格不同，轧制道次和轧制孔型发生变化。
51.圆形孔型6a，8a,10b，依次尺寸逐渐变小，椭圆形孔型7a、椭圆形孔型09，依次尺寸逐渐变小。
52.19#轧机，轧制φ12螺纹钢采用椭圆形孔型19d，轧制φ14螺纹钢采用椭圆形孔型19e，轧制φ16螺纹钢采用椭圆形孔型19f，轧制φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，19#轧机为空过。其中，椭圆形孔型19d、19e、19f，形状相同或相似，只是尺寸逐渐变大。
53.20#轧机，轧制φ12螺纹钢采用圆形孔型20d，轧制φ14螺纹钢采用圆形孔型20e，轧制φ16螺纹钢采用圆形孔型20f，轧制φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，20#轧机为空过。其中，椭圆形孔型20d、20e、20f，形状相同或相似，只是尺寸逐渐变大。
54.21#轧机和22#轧机，轧制φ12螺纹钢、φ14螺纹钢、φ16螺纹钢、φ18螺纹钢和φ 20螺纹钢，均为空过。
55.23#轧机，轧制φ12螺纹钢采用椭圆形孔型12k2，轧制φ14螺纹钢采用椭圆形孔型 14k2，轧制φ16螺纹钢采用椭圆形孔型16k2，轧制φ18螺纹钢采用椭圆形孔型18k2，轧制φ20螺纹钢采用椭圆形孔型20k2，上述各规格的椭圆形孔型12k2、14k2、16k2、18k2 和20k2，形状相同或相似，尺寸逐渐变大。
56.24#轧机，为成品轧机，轧制φ12螺纹钢采用圆形孔型12k1，轧制φ14螺纹钢采用圆形孔型14k1，轧制φ16螺纹钢采用圆形孔型16k1，轧制φ18螺纹钢采用圆形孔型18k1，轧制φ20螺纹钢采用圆形孔型20k1，上述各规格的圆形孔型12k1、14k1、16k1、18k1和 20k1，为成品孔型，形状相同或相似，尺寸逐渐变大。
57.2、多系列孔型的关键在模块轧机控制与上游来料尺寸的分化。调试模块轧机延伸系数与辊缝控制，实现预精轧出料φ12螺纹钢、φ14螺纹钢、φ18螺纹钢的φ22圆与φ16 螺纹钢、φ20mm螺纹钢的φ24mm圆优化匹配。本技术中的尺寸单位默认为mm。
58.3、将预精轧14#架次缩减为gb14d孔型一种，15#、16#、17#、18#架次分别设计gb15k、 gb16k、gb17c、gb18k孔型替代原孔型使用，一方面通过调节17#、18#辊缝实现同组预精轧孔型出料φ22mm圆、φ24mm圆，另一方面通过切分孔型的角度、基圆变化保正切分的稳定性与均匀性。
59.4、进一步精简预精轧上游的粗轧、中轧孔型与料型，优化6#、8#架次轧机的孔型， 10#架次孔型使用pb10b一个孔型，根据预精轧机组的料型辊缝设计10#架出料为φ54圆通用，以中轧机组料型控制与坯料断面尺寸为两端节点，设计6#料型φ84圆通用，进一步优化粗轧各道次辊缝。
60.在本发明的双高棒产线上，上述5个规格的轧制速度分别为：φ12螺纹钢：38m/s，φ14螺纹钢：29m/s，φ16螺纹钢：23m/s，φ18螺纹钢：18m/s，φ20螺纹钢：15m/s。本发明的轧制道次和孔型的设计，使得上述5个规格得以在高速轧制下，实现道次和孔型的最大程度的通用，并保证轧制的产品符合国家标准。
61.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比
清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
62.为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本技术公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
63.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种螺纹钢轧制方法，其特征在于，轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ16螺纹钢、或φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，所述螺纹钢轧制方法包括：上述不同规格的螺纹钢的轧制，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构；从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，以分别轧制上述不同规格的螺纹钢。2.如权利要求1所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，所述前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构，具体包括：从所述前18架次轧机中确定16个共用轧制道次和孔型结构；其中，所述共用轧制道次所对应的轧机架次分别为：第1架次～第10架次、以及第13架次～第18架次采用相同的轧制道次和孔型结构，第11架次和第12架次为空过。3.如权利要求1所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，所述从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，具体包括：当当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢时，选定第19架次～第24架次为φ12螺纹钢专用轧制道次；当所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢时，选定第19架次、第20架次、第23架次、第24架次为φ14螺纹钢或φ16螺纹钢专用轧制道次；当所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢时，选定第23架次、第24架次为φ18螺纹钢或φ20螺纹钢专用轧制道次。4.如权利要求2所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，在所述前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构之前，还包括：将轧线设置为由粗轧机、中轧机、预精轧机、精轧机和减径机依次组成，其中，从精轧机开始进行双线切分设置，粗轧机包括6架次轧机、中轧机包括6架次轧机、预精轧机包括6架次轧机、精轧机包括4
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2架次轧机、减径机包括2
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2架次轧机。5.如权利要求2所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，所述前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构，还包括：分别在第1架次～第10架次、以及第13架次～第18架次上设置相应的孔型结构；其中，第6架次轧机所配用的孔型结构设置为φ84mm圆形；第10架次轧机所配用的孔型结构设置为φ54mm圆形。6.如权利要求3所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，所述螺纹钢轧制方法包括还包括：调整轧机辊缝，以控制出料尺寸。7.如权利要求6所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，所述调整轧机辊缝，以控制出料尺寸，具体包括：若所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ18螺纹钢，调整第17架次轧机辊缝和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ22圆；若所述当前待轧制螺纹钢的规格为φ16螺纹钢、或φ20螺纹钢，调整第17架次轧机辊缝和第18架次轧机辊缝，使经过第18架次轧机后出料尺寸为φ24圆。8.如权利要求1所述的螺纹钢轧制方法，其特征在于，进第1架次轧机之前，来料断面尺寸为165mm
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165mm。
技术总结
本发明实施例提供一种螺纹钢轧制方法，轧制螺纹钢的规格为φ12螺纹钢、或φ14螺纹钢、或φ16螺纹钢、或φ18螺纹钢和φ20螺纹钢，所述螺纹钢轧制方法包括：上述不同规格的螺纹钢的轧制，前18架次轧机均采用相同的轧制道次和孔型结构；从第19至第24架次轧机中选定专用轧制道次和孔型，以分别轧制上述不同规格的螺纹钢。通过该方案，在进行不同规格螺纹钢的切换时，前18架次轧机无需更换孔型结构、且19至24架次轧机的调整工作大量减少，从而节省了调整所需时间、提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。
