[發明專利]一種中間坯連接裝置及系統

在審

• 申請號: 201710046715.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106826244A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 劉玉堂;楊春楣;韓會全
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23K20/12
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 熊萬里

技術領域

本發明屬于熱軋設備領域，涉及一種應用于鋼鐵行業常規熱軋改無頭軋制過程中，中間坯的連接裝置及系統。

背景技術

傳統板帶熱連軋精軋機組生產均以單塊中間坯進行軋制，進入精軋機組一般要經歷穿帶、加速軋制、減速軋制、拋鋼、甩尾等過程。在精軋過程中，特別是薄規格軋制時，易在精軋機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，每塊軋坯都要進行載荷預測和輥縫值設定，若軋制力預測不準，因軋制力預測誤差會引起帶鋼厚度、凸度變化和機架間板形波動；在薄規格軋制中，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，因此傳統熱軋生產薄規格受到一定限制；另外，精軋機卷與卷之間的間隔時間也影響軋機產能的發揮。

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，進行連續精軋，軋后的帶鋼由高速飛剪按要求重量進行分卷。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；通過穩定軋制提高質量穩定性和成材率；通過減少穿帶次數、并使卷取間隙時間幾乎為零提高生產效率；可生產超越過去極限軋制尺寸的超薄帶鋼或寬幅薄板，以及通過潤滑軋制和強制冷卻軋制新品種。無頭軋制技術，提高板帶成材率、尺寸形狀精度及薄規格超薄規格比例，實現部分“以熱代冷”、降低軋輥消耗取得了顯著的收效。該項技術是鋼鐵生產技術的一次飛躍，代表了當今世界熱軋帶鋼的前沿技術。

在無頭軋制技術中，粗軋后中間坯的連接技術是實現無頭軋制的關鍵技術之一。由于精軋機組采用張力軋制，熱狀態下中間坯的連接質量影響著無頭軋制能否實現，若連接時間過長，不僅影響生產效率，還將產生明顯溫降，使后續精軋難以進行，若連接強度不高、質量不好，則連接處容易發生斷帶，使連續精軋不能進行；并且連接設備不宜復雜，否則不但會使設備安裝位置受到限制，還會增加投資及生產維護成本。

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、機械連接法、還原火焰處理連接法、直接通電連接法、感應加熱連接法和激光焊接法等。在這些連接方法中，達到工業應用的有感應加熱連接法、激光加熱連接法和剪切摩擦連接法。

感應加熱連接法是川崎制鐵采用的連接技術，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，在此狀態下對板厚方向施加交變磁場，就會在兩塊板坯的結合端面產生感應電流。板坯端面由于這一感應電流引起的焦耳熱而發熱、升溫，然后將結合面壓接完成連接。這種連接方法，由于在感應加熱時，流過帶坯端部角部的電流遠小于流過中部的電流，使連接面端部殘留未結合部。同時，連接區的溫度高于帶坯其它部分的溫度，其強度也低于其它區域，因此，連接區成為無頭軋制過程中的薄弱環節，容易產生斷帶。

激光熱焊接法是新日鐵采用的連接技術，與感應加熱連接法相比，可消除連接端面未結合部的存在，但仍然存在結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成本。

剪切摩擦連接法是采用特殊設計的剪切機，將中間坯搭接區沿斜面切斷，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生相對運動，發生摩擦，產生大量熱能，加速了表面的擴散，剪切機剪切的同時對斜切面施加壓力使之沿剪切面形成物理結合。這種連接方法由于對剪切面施加壓力進行物理連接，主要適用于同種材質連接，不同種材質連接時，同樣存在因化學成分及物理冶金特性不同，使連接區的強度受到影響，同時，該設備龐大，占用空間大、設備投資及維護成本高等問題。

總之，現有技術中的中間坯連接方式，均存在設備投資大、中間坯連接強度不高、連接速度較慢、不適用于異種鋼材的連接、設備龐大、維護成本高這些問題中的一種或幾種。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種結構簡單、連接強度高、連接速度快的熱軋板帶無頭軋制中間坯的連接裝置。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明的技術方案如下：

一種中間坯連接裝置，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行摩擦的摩擦盤和用于施加頂鍛力的頂鍛裝置，所述摩擦盤位于入口夾持裝置與出口夾持裝置之間，該摩擦盤連接有用于驅動摩擦盤轉動和移動的驅動機構。