一種中間坯連接設(shè)備及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種中間坯連接設(shè)備，包括用于夾持前塊中間坯的出口夾持裝置、用于夾持后塊中間坯的入口夾持裝置、用于對前塊中間坯和后塊中間坯的連接端面進(jìn)行摩擦的摩擦刀片和用于施加頂鍛力的頂鍛裝置，所述摩擦刀片位于入口夾持裝置與出口夾持裝置之間，該摩擦刀片連接有摩擦刀片振動裝置。摩擦刀片伸入前塊中間坯和后塊中間坯之間，對兩者的端面進(jìn)行摩擦，使中間坯端面及附近區(qū)域迅速升溫達(dá)到粘塑性狀態(tài)，并通過頂鍛裝置對后塊中間坯施加頂鍛力，在摩擦刀片移開后將前塊中間坯和后塊中間坯連接在一起。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、連接強(qiáng)度高、連接速度快、能耗低，適用于不同材質(zhì)板坯間的連接。

Intermediate billet connecting device and system

The present invention provides an intermediate slab connection device includes a clamping block before the entrance of intermediate billet export clamping device for clamping block after the intermediate blank holding device, friction friction and applied for blade forging forging force device is used for connecting the end of the block before and after piece of intermediate billet intermediate billet, the friction blade clamping device is located at the entrance and exit between the clamping device, the friction blade is connected with a friction blade vibration device. The friction between the blade into the intermediate billet before and after the block piece of intermediate billet, friction on both ends, the middle blank area near the end and rapidly reach viscoplastic state, and after the piece of intermediate billet forging force exerted by forging device in the blade after removing the friction block between the billet and the front after piece of intermediate slab together. The invention has the advantages of simple structure, high connection strength, fast connection speed and low energy consumption, and is suitable for the connection between the slabs of different materials.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種中間坯連接設(shè)備及系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于熱軋設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)常規(guī)熱軋改無頭軋制過程中,中間坯的連接裝置及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)板帶熱連軋精軋機(jī)組生產(chǎn)均以單塊中間坯進(jìn)行軋制，進(jìn)入精軋機(jī)組一般要經(jīng)歷穿帶、加速軋制、減速軋制、拋鋼、甩尾等過程。在精軋過程中，特別是薄規(guī)格軋制時，易在精軋機(jī)架間板帶頭部咬入受阻，形成堆鋼、打滑和尾部甩尾折疊，甩尾形成折疊咬入，從而產(chǎn)生軋輥表面損傷等；在卷取時因板帶前端蛇形、折彎等造成卷取困難形成堆鋼等；單坯塊軋制，每塊軋坯都要進(jìn)行載荷預(yù)測和輥縫值設(shè)定，若軋制力預(yù)測不準(zhǔn)，因軋制力預(yù)測誤差會引起帶鋼厚度、凸度變化和機(jī)架間板形波動；在薄規(guī)格軋制中，由于帶鋼散熱快，為保證薄帶鋼軋制溫度，需盡量提高穿帶速度和穩(wěn)定軋制速度，但穿帶速度提高后，各種穿帶問題和頭部折疊等引起的故障率增多，因此傳統(tǒng)熱軋生產(chǎn)薄規(guī)格受到一定限制；另外，精軋機(jī)卷與卷之間的間隔時間也影響軋機(jī)產(chǎn)能的發(fā)揮。熱軋帶鋼無頭軋制是指在精軋階段軋制坯料不分塊，一次穿帶，進(jìn)行連續(xù)精軋，軋后的帶鋼由高速飛剪按要求重量進(jìn)行分卷。無頭軋制在解決上述間斷軋制問題的同時超越間斷軋制的限制：通過無頭尾軋制解決穿帶問題；通過穩(wěn)定軋制提高質(zhì)量穩(wěn)定性和成材率；通過減少穿帶次數(shù)、并使卷取間隙時間幾乎為零提高生產(chǎn)效率；可生產(chǎn)超越過去極限軋制尺寸的超薄帶鋼或?qū)挿“澹约巴ㄟ^潤滑軋制和強(qiáng)制冷卻軋制新品種。無頭軋制技術(shù)，提高板帶成材率、尺寸形狀精度及薄規(guī)格超薄規(guī)格比例，實(shí)現(xiàn)部分“以熱代冷”、降低軋輥消耗取得了顯著的收效。該項(xiàng)技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的一次飛躍，代表了當(dāng)今世界熱軋帶鋼的前沿技術(shù)。在無頭軋制技術(shù)中，粗軋后中間坯的連接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無頭軋制的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于精軋機(jī)組采用張力軋制，熱狀態(tài)下中間坯的連接質(zhì)量影響著無頭軋制能否實(shí)現(xiàn)，若連接時間過長，不僅影響生產(chǎn)效率，還將產(chǎn)生明顯溫降，使后續(xù)精軋難以進(jìn)行，若連接強(qiáng)度不高、質(zhì)量不好，則連接處容易發(fā)生斷帶，使連續(xù)精軋不能進(jìn)行；并且連接設(shè)備不宜復(fù)雜，否則不但會使設(shè)備安裝位置受到限制，還會增加投資及生產(chǎn)維護(hù)成本。目前，無頭軋制中間坯連接方法主要有疊軋壓接法、對接壓接法、焊接法、機(jī)械連接法、還原火焰處理連接法、直接通電連接法、感應(yīng)加熱連接法和激光焊接法等。在這些連接方法中，達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的有感應(yīng)加熱連接法、激光加熱連接法和剪切摩擦連接法。感應(yīng)加熱連接法是川崎制鐵采用的連接技術(shù)，該方法是將前板坯尾端與后板坯前端之間保持一微小間隙，在此狀態(tài)下對板厚方向施加交變磁場，就會在兩塊板坯的結(jié)合端面產(chǎn)生感應(yīng)電流。板坯端面由于這一感應(yīng)電流引起的焦耳熱而發(fā)熱、升溫，然后將結(jié)合面壓接完成連接。這種連接方法，由于在感應(yīng)加熱時，流過帶坯端部角部的電流遠(yuǎn)小于流過中部的電流，使連接面端部殘留未結(jié)合部。同時，連接區(qū)的溫度高于帶坯其它部分的溫度，其強(qiáng)度也低于其它區(qū)域，因此，連接區(qū)成為無頭軋制過程中的薄弱環(huán)節(jié)，容易產(chǎn)生斷帶。激光熱焊接法是新日鐵采用的連接技術(shù)，與感應(yīng)加熱連接法相比，可消除連接端面未結(jié)合部的存在，但仍然存在結(jié)合部的溫度高于其它部位，以及適用鋼種有限的問題；而且激光器所需功率非常大，明顯增加裝備投資及生產(chǎn)成本。剪切摩擦連接法是采用特殊設(shè)計的剪切機(jī)，將中間坯搭接區(qū)沿斜面切斷，通過剪切形成兩個無氧化表面，剪切力使新形成的兩個表面發(fā)生相對運(yùn)動，發(fā)生摩擦，產(chǎn)生大量熱能，加速了表面的擴(kuò)散，剪切機(jī)剪切的同時對斜切面施加壓力使之沿剪切面形成物理結(jié)合。這種連接方法由于對剪切面施加壓力進(jìn)行物理連接，主要適用于同種材質(zhì)連接，不同種材質(zhì)連接時，同樣存在因化學(xué)成分及物理冶金特性不同，使連接區(qū)的強(qiáng)度受到影響，同時，該設(shè)備龐大，占用空間大、設(shè)備投資及維護(hù)成本高等問題。總之，現(xiàn)有技術(shù)中的中間坯連接方式，均存在設(shè)備投資大、中間坯連接強(qiáng)度不高、連接速度較慢、不適用于異種鋼材的連接、設(shè)備龐大、維護(hù)成本高這些問題中的一種或幾種。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、連接強(qiáng)度高、連接速度快的熱軋板帶無頭軋制中間坯的連接設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種中間坯連接設(shè)備，包括用于夾持前塊中間坯的出口夾持裝置、用于夾持后塊中間坯的入口夾持裝置、用于對前塊中間坯和后塊中間坯的連接端面進(jìn)行摩擦的摩擦刀片和用于施加頂鍛力的頂鍛裝置，所述摩擦刀片位于入口夾持裝置與出口夾持裝置之間，該摩擦刀片連接有摩擦刀片振動裝置。連接時，出口夾持裝置和入口夾持裝置將前塊中間坯和后塊中間坯夾住，摩擦刀片伸入前塊中間坯和后塊中間坯之間，在摩擦刀片振動裝置的作用下產(chǎn)生振動，并對前塊中間坯和后塊中間坯的端面進(jìn)行摩擦，使中間坯端面及附近區(qū)域迅速升溫達(dá)到粘塑性狀態(tài)，摩擦刀片迅速抬起，頂鍛裝置對后塊中間坯施加頂鍛力，將前塊中間坯和后塊中間坯連接在一起。進(jìn)一步，還包括帶動摩擦刀片上下移動的摩擦刀片壓下刀架。進(jìn)一步，還包括摩擦刀片振動刀架，所述摩擦刀片安裝在摩擦刀片振動刀架上，摩擦刀片振動刀架安裝在摩擦刀片壓下刀架內(nèi)。進(jìn)一步，所述摩擦刀片振動裝置位于中間坯上方或側(cè)面，摩擦刀片振動裝置安裝在中間坯上方時，摩擦刀片垂直于中間坯表面上下振動；摩擦刀片振動裝置安裝在中間坯側(cè)面時，摩擦刀片沿中間坯寬度方向振動。進(jìn)一步，所述摩擦刀片向下移動時，深入到中間坯下表面以下。進(jìn)一步，所述入口夾持裝置和出口夾持裝置均包括上、下夾持塊，該上、下夾持塊長度大于中間坯的寬度。進(jìn)一步，所述摩擦刀片振動裝置的振動頻率范圍為10Hz-300Hz；振幅小于等于10mm。進(jìn)一步，所述頂鍛裝置位于入口夾持裝置前，所述頂鍛裝置通過入口夾持裝置向后塊中間坯施加的頂鍛壓力為10MPa-200MPa。本專利技術(shù)同時一種中間坯連接系統(tǒng)，包括上述的中間坯連接設(shè)備，還包括熱卷箱、夾送輥、剪切機(jī)、去毛刺機(jī)和毛刺吹掃裝置，所述熱卷箱、夾送輥、剪切機(jī)、中間坯連接設(shè)備、去毛刺機(jī)和毛刺吹掃裝置依次設(shè)置在熱連軋生產(chǎn)線粗軋機(jī)與第一架精軋機(jī)之間。本專利技術(shù)工作原理如下：中間坯經(jīng)熱卷箱開卷后由夾送輥夾緊、驅(qū)動前進(jìn)；當(dāng)剪切機(jī)檢測到中間坯頭部及尾部時，對中間坯進(jìn)行切頭、切尾，使中間坯頭部及尾部齊平；當(dāng)停留在初始位置的中間坯連接設(shè)備檢測到前塊中間坯的帶尾時，中間坯連接設(shè)備立即啟動、加速，一旦追上前塊中間坯并使其尾部在中間坯連接裝置上就位，并利用出口夾持裝置夾緊，中間坯連接設(shè)備就與該中間坯同步運(yùn)行；當(dāng)后塊中間坯的帶頭在夾送輥的驅(qū)動下追上前塊中間坯時，入口夾持裝置將其夾緊；摩擦刀片振動裝置啟動，摩擦刀片壓下刀架逐漸壓下，對前后塊中間坯連接端面進(jìn)行摩擦，摩擦期間頂鍛裝置對后塊中間坯施加摩擦壓力，使中間坯端面及附近區(qū)域迅速升溫達(dá)到粘塑性狀態(tài)，此時摩擦刀片迅速抬起，后塊中間坯頭部端面在頂鍛裝置作用下迅速向前與前塊中間坯尾部端面對接，并持續(xù)施加頂鍛力，將前后兩塊中間坯連接在一起；接著，松開出入口夾持裝置的上下夾持塊，與此同時，中間坯連接設(shè)備減速、而后迅速返回到其初始位置，完成一個中間坯連接循環(huán)，進(jìn)入下一輪連接；連接好后的中間坯通過去毛刺機(jī)時，連接處上下表面上的飛邊被清除，并在通過毛刺吹掃裝置時，飛邊、毛刺被徹底吹掉，為進(jìn)入精軋機(jī)做好準(zhǔn)備。本專利技術(shù)有益效果如下：1、設(shè)備簡單：只需在常規(guī)熱連軋生產(chǎn)線粗軋機(jī)后的熱卷箱和第一架精軋機(jī)之間，設(shè)置一套夾送輥、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種中間坯連接設(shè)備，其特征在于：包括用于夾持前塊中間坯的出口夾持裝置、用于夾持后塊中間坯的入口夾持裝置、用于對前塊中間坯和后塊中間坯的連接端面進(jìn)行摩擦的摩擦刀片和用于施加頂鍛力的頂鍛裝置，所述摩擦刀片位于入口夾持裝置與出口夾持裝置之間，該摩擦刀片連接有摩擦刀片振動裝置。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種中間坯連接設(shè)備，其特征在于：包括用于夾持前塊中間坯的出口夾持裝置、用于夾持后塊中間坯的入口夾持裝置、用于對前塊中間坯和后塊中間坯的連接端面進(jìn)行摩擦的摩擦刀片和用于施加頂鍛力的頂鍛裝置，所述摩擦刀片位于入口夾持裝置與出口夾持裝置之間，該摩擦刀片連接有摩擦刀片振動裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間坯連接設(shè)備，其特征在于：還包括帶動摩擦刀片上下移動的摩擦刀片壓下刀架。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中間坯連接設(shè)備，其特征在于：還包括摩擦刀片振動刀架，所述摩擦刀片安裝在摩擦刀片振動刀架上，摩擦刀片振動刀架安裝在摩擦刀片壓下刀架內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間坯連接設(shè)備，其特征在于：所述摩擦刀片振動裝置位于中間坯上方或側(cè)面，摩擦刀片振動裝置安裝在中間坯上方時，摩擦刀片垂直于中間坯表面上下振動；摩擦刀片振動裝置安裝在中間坯側(cè)面時，摩擦刀片沿中間坯寬度方向振動。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種中...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉玉堂，楊春楣，韓會全，
申請(專利權(quán))人：中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶,50