【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金工业h型钢矫直，涉及h型钢矫直装置及矫直方法。
技术介绍
1、型钢是绿色装配式建筑、大型钢结构设施、高层建筑、桥梁等重大工程的核心主体。型钢以中小型型钢为主要产品，根据2020年数据，中小型型钢产量为5174万吨，2021年产量超过6000万吨，占型钢年度总产量的70％。
2、随着型钢市场需求的不断扩大，以及单线型钢尺寸范围的逐步拓宽，钢铁生产企业对生产效率的要求越来越高、下游用户对产品的平直度要求越来越高。矫直作为型钢生产过程中的重要精整工序，直接决定产品的最终质量。
3、为了提高矫直后型钢平直度及型钢矫直效率，国内外部分企业采用多辊矫直装备及连续矫直方法，将矫直机的压下量调整装置由机械式改为液压式，使调整精度有了显著提高。此外，对矫直理论的不断研究也促进了矫直机的优化设计和矫直工艺的合理制定，如悬臂式矫直机使换辊容易，操作方便，适应性好；并通过理论计算和实际经验确定性能参数以指导设备的设计工作，然而，对于目前矫直装置及矫直方法，仍存在如下问题：
4、1.典型型钢产品的压下规程可以指导生产实践，但是矫直工艺没有考虑残余应力对平直度影响，定尺后出现弯曲现象；
5、2.针对不同弯曲度型钢，无法实现分类矫直，导致矫直卡钢事故时有发生，降低生产效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种h型钢矫直装置及矫直方法，以解决
技术介绍
中的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案
3、一种h型钢矫直装置，包括矫直装置本体，矫直装置本体包括沿物料流动方向顺次设置的矫直机前辊道、导卫、多辊矫直机、矫直机后辊道及输送装置和压力矫直机，矫直装置本体连接有控制系统以实现h型钢的自动矫直；
4、h型钢矫直装置具有以下两种矫直模式：
5、多辊连续矫直模式：矫直机前辊道、导卫和多辊矫直机工作，适于平直度较好的h型钢产品；
6、非可逆多辊连续预矫直+压力矫直模式：矫直机前辊道、导卫、多辊矫直机、矫直机后辊道及输送装置和压力矫直机工作，适于平直度较差的h型钢产品。
7、可选地，多辊矫直机为7～11辊悬臂矫直机，多辊矫直机的矫直辊呈上下两排不等间距布置，且沿矫直方向间距递减或不变，相邻矫直辊间距范围为500mm～1000mm。
8、可选地，多辊矫直机的矫直辊为单独传动。
9、一种h型钢矫直方法，提供如上述所述的h型钢矫直装置，根据h型钢平直度来选择矫直工艺为多辊连续矫直工艺或非可逆多辊连续预矫直+压力矫直工艺；对于平直度较好的h型钢产品，首先进行h型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊矫直工艺参数，而后进行多辊连续矫直工艺；对于尺寸平直度较差的h型钢产品，首先进行h型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊预矫直工艺参数，而后进行多辊连续矫直降低弯曲度，最后通过压力矫直实现产品高平直度生产。
10、可选地，对于平直度≤30mm/m的h型钢产品，采用多辊连续矫直工艺；对于平直度介于30mm/m～80mm/m的h型钢产品，采用非可逆多辊连续预矫直+压力矫直工艺；对于平直度＞80mm/m的型钢产品，不经过矫直，直接按照不合格产品进行下线处理。
11、可选地，控制系统根据钢种、牌号、产品规格、断面形状、矫直前轧件尺寸及平直度、轧制工艺、冷却工艺、矫直温度、矫直规程预测h型钢轧制变形及冷却残余应力，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊矫直工艺参数；
12、δi＝f(x，σ，e，ν，v，l，d，k，n，σrr，σcr)
13、其中：
14、δi——第i矫直辊压下量；
15、σ——材料变形抗力，与钢种、牌号及矫直温度相关；
16、e——材料弹性模量，与钢种、牌号及矫直温度相关
17、ν——矫直前初始曲率，与轧制工艺及冷却工艺有关；
18、v——矫直前平均冷却速度；
19、l——矫直机辊距；
20、d——矫直辊直径；
21、k——与材料性能、截面形状相关的系数；
22、n——矫直辊编号
23、x——以h型钢为例，包含腹板高度h、翼缘宽度b、腹板厚度t1、翼缘厚度t2；
24、σrr——轧制变形残余应力，取决于精轧变形的压下量及最终产品形状；
25、σcr——冷却残余应力，取决于冷却速度及最终产品形状。
26、可选地，对于中小型h型钢产品的倍尺矫直，矫直工艺采用指定弯曲度矫直工艺，倍尺产品矫直后h型钢头部精度≤1.5mm/m，h型钢中部精度≤1.0mm/m。
27、可选地，矫直后定尺h型钢头部精度≤1.0mm/1000mm；h型钢中部精度≤0.6mm/1000mm。
28、可选地，h型钢连续矫直及压力矫矫直温度≤100℃，h型钢矫直机的出口速度最大为10.0m/s。
29、可选地，矫直的h型钢产品为宽翼缘、中翼缘、窄翼缘或薄壁，横断面规格为100mm×50mm～400mm×200mm。
30、本专利技术具有以下有益效果：
31、1)基于残余应力预测及矫直机设备参数获得多辊矫直及压力矫工艺参数，采用非可逆多辊连续矫直工艺及压力矫直工艺，矫直后产品平直高；
32、2)多辊连续矫直工艺，避免了部分规格h型钢可逆矫直导致的矫直卡钢故障，矫直效率高；
33、3)多辊连续矫直工艺，有效降低了因可逆矫直导致的氧化铁皮脱落现象，提高了产品的表面质量；
34、4)矫直过程中考虑了因轧制、变形及矫直工艺导致的残余应力的影响，实现了倍尺及定尺产品的高平直度生产；
35、5)连续非可逆式矫直工艺，降低了矫直负荷，运行成本低；
36、6)矫直后，定尺产品不易出现再次弯曲，减少了切损，提高了金属收得率；
37、7)产品生产规格范围广，可以生产宽翼缘、中翼缘、窄翼缘、薄壁等100mm×50mm～400mm×200所有规格范围内所有h型钢产品。
38、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种H型钢矫直装置，其特征在于：包括矫直装置本体，矫直装置本体包括沿物料流动方向顺次设置的矫直机前辊道(5)、导卫(6)、多辊矫直机(7)、矫直机后辊道及输送装置(8)和压力矫直机(9)，矫直装置本体连接有控制系统以实现H型钢的自动矫直；
2.根据权利要求1所述的H型钢矫直装置，其特征在于：多辊矫直机为7～11辊悬臂矫直机，多辊矫直机的矫直辊呈上下两排不等间距布置，且沿矫直方向间距递减或不变，相邻矫直辊间距范围为500mm～1000mm。
3.根据权利要求1所述的H型钢矫直装置，其特征在于：多辊矫直机的矫直辊为单独传动。
4.一种H型钢矫直方法，其特征在于：提供如权利要求1～3任一所述的H型钢矫直装置，根据H型钢平直度来选择矫直工艺为多辊连续矫直工艺或非可逆多辊连续预矫直+压力矫直工艺；对于平直度较好的H型钢产品，首先进行H型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊矫直工艺参数，而后进行多辊连续矫直工艺；对于尺寸平直度较差的H型钢产品，首先进行H型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获
5.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：对于平直度≤30mm/m的H型钢产品，采用多辊连续矫直工艺；对于平直度介于30mm/m～80mm/m的H型钢产品，采用非可逆多辊连续预矫直+压力矫直工艺；对于平直度＞80mm/m的型钢产品，不经过矫直，直接按照不合格产品进行下线处理。
6.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：控制系统根据钢种、牌号、产品规格、断面形状、矫直前轧件尺寸及平直度、轧制工艺、冷却工艺、矫直温度、矫直规程预测H型钢轧制变形及冷却残余应力，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊矫直工艺参数；
7.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：对于中小型H型钢产品的倍尺矫直，矫直工艺采用指定弯曲度矫直工艺，倍尺产品矫直后H型钢头部精度≤1.5mm/m，H型钢中部精度≤1.0mm/m。
8.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：矫直后定尺H型钢头部精度≤1.0mm/1000mm；H型钢中部精度≤0.6mm/1000mm。
9.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：H型钢连续矫直及压力矫矫直温度≤100℃，H型钢矫直机的出口速度最大为10.0m/s。
10.根据权利要求4所述的H型钢矫直方法，其特征在于：矫直的H型钢产品为宽翼缘、中翼缘、窄翼缘或薄壁，横断面规格为100mm×50mm～400mm×200mm。
...【技术特征摘要】
1.一种h型钢矫直装置，其特征在于：包括矫直装置本体，矫直装置本体包括沿物料流动方向顺次设置的矫直机前辊道(5)、导卫(6)、多辊矫直机(7)、矫直机后辊道及输送装置(8)和压力矫直机(9)，矫直装置本体连接有控制系统以实现h型钢的自动矫直；
2.根据权利要求1所述的h型钢矫直装置，其特征在于：多辊矫直机为7～11辊悬臂矫直机，多辊矫直机的矫直辊呈上下两排不等间距布置，且沿矫直方向间距递减或不变，相邻矫直辊间距范围为500mm～1000mm。
3.根据权利要求1所述的h型钢矫直装置，其特征在于：多辊矫直机的矫直辊为单独传动。
4.一种h型钢矫直方法，其特征在于：提供如权利要求1～3任一所述的h型钢矫直装置，根据h型钢平直度来选择矫直工艺为多辊连续矫直工艺或非可逆多辊连续预矫直+压力矫直工艺；对于平直度较好的h型钢产品，首先进行h型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊矫直工艺参数，而后进行多辊连续矫直工艺；对于尺寸平直度较差的h型钢产品，首先进行h型钢轧制变形及冷却残余应力预测，结合预测结果及多辊矫直机设备参数获得多辊预矫直工艺参数，而后进行多辊连续矫直降低弯曲度，最后通过压力矫直实现产品高平直度生产。
5.根据权利要求4所述的h型钢矫直方法，其特征在于：对于平直度≤30m...
【专利技术属性】
技术研发人员：周民，谭光耀，刘明，樊泽兴，马靳江，牛强，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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