方法
技术领域
[0001] 本
发明属于
冶金制造技术领域，具体涉及一种工作辊及横截面不等厚度非均匀变形热轧钢板卷或钢板轧制工艺方法，特别是一种用于制造U型或V型纵肋的热轧钢板卷或钢板。
背景技术
[0002] 在世界
桥梁制造近几十年快速发展的历程中，众多特大跨度的桥梁由于
正交异性板钢
桥面的发明而变为可能。进入21世纪后，特别是近10年来，我国特大跨度桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期，正交异性板钢桥梁得到了快速发展和应用。正交异性板钢桥梁在钢桥结构桥梁中沿桥轴向纵肋(即U肋)被大量应用。目前，世界范围内U肋的生产依然采用等厚度平钢板或钢板卷展平后
冲压冷弯法或辊压冷弯法生产。
[0003] 文献《世界金属导报》2014.07.08报导了“变厚度轧制技术与减量化产品研发”，第7行：变厚度的产品比厚度均匀的产品更有利于发挥出材料的承载潜
力。基于这种认识陆续出现了热轧变厚度板(LP板)、
冷轧差厚板(TRB板)等纵向变厚度产品。该技术对
轧机设备要求较高：能够满足实时、快速、准确改变辊缝的要求，配备自动厚度控制系统，高
精度数学模型，精确的轧件
位置微
跟踪装置。
[0004]
专利文献CN201010282876.1公开了一种纵向变厚度钢板的生产方法，通过控制钢坯上下面温差、上下工作辊直径差、钢板厚度数学模型零点、轧制速度等等，生产出纵向变厚度钢板。
[0005] 专利文献CN201310227028.4公开了一种横向楔形轧制变厚度钢板的生产方法，横向轧制，最终纵向变截面轧制时所用平
轧辊的一端中心距小，另一端中心距大，轧出的板材纵向呈一边薄一边厚的楔形。
[0006] 专利文献CN201010042050.8公开了一种大型纵向变截面钢板的生产方法，生产设备采用的是通用液压机，原料采用钢锭，通过冲孔、扩孔、圆筒展平等工序生产出楔形的大型纵向变截面钢板。
[0007] 专利文献CN200610046457.1公开了一种变厚度钢板的连续轧制方法，是通过调整轧辊的辊缝实现变厚度钢板的纵向轧制。
[0008] 综合以上文献及专利文献所述纵向变厚度钢板均是用平轧辊，采用数学模型或辊缝调节装置等，通过辊缝大小的调节实现纵向变厚度钢板的生产，其每一个横截面上自左至右都是等厚度的。或通过控制平轧辊的倾斜一端中心距小，另一端中心距大实现楔形钢板的纵向轧制生产。
[0009] 专利文献20080024810.0公开了一种车辆用异形宽
钢带，属于车辆组件，钢板表面设有凸台、凹槽和倾斜面，倾斜面与凸
台面构成一个上
倒角，倾斜面与凹槽底面构成一个下倒 角这种异形宽钢带不仅能够满足车辆用的特殊使用性能，同时，在不降低使用性能的
基础上还能起到节约材料，减轻重量，防滑的作用。专利文献200810017134.9公开了一种异形宽钢带的轧制工艺，采用热连轧工艺，在平板生产与异形宽钢带生产转换前，保持F1—F5工作辊共用，当由平板生产状态转换为异形宽钢带生产状态时，将成品
机架一个平辊工作辊更换为带有凸台的轧辊，通过调整轧机上下轧辊之间的尺寸和轧制压力分配来达到轧制需要。专利文献200810017135.3公开了一种用于轧制异形宽钢带的轧辊孔型，轧辊包括末机架的上辊和下辊，上辊或者下辊之一的孔型为狭长矩形，矩形的上边缘下边缘凸台等间距设置。通过该孔型可轧制出符合要求的异形宽带钢。专利文献200820024809.8公开了一种用于轧制异形宽钢带的轧辊孔型属于专利文献200810017135.3的实用新型
申请。
[0010] 上述4件专利文献是描述了同一事件，即带钢表面设置有均匀等间距凸台的异形宽带钢的制造，用于制造
汽车的防
滑板。
[0011] 综上所述，目前热轧钢板卷或钢板的轧制均为采用平轧辊在同一横截面上的等厚度均匀变形轧制工艺生产。即使是采用通过调节轧辊辊缝大小来生产的纵向变厚度钢板，仍然采用的是平轧辊在同一横截面上的等厚度变形轧制。专利文献20080024810.0等上述4件专利即带钢表面设置有均匀等间距凸台的异形宽带钢，也是采用在横截面上均匀分布的凸台的均匀变形轧制生产的。目前所公开的专利文献以及其他文献，均没有公开有关同一横截面不同区域不等厚度较大非均匀变形热轧钢板卷或钢板轧制工艺方法的文献报道。横截面不等厚度非均匀变形热轧钢板卷或钢板轧制工艺方法需要解决，在同一横截面上热轧钢板卷或钢板的不同区域有不同的厚度、差别较大的不同变形量、不同宽展量、不同延伸量的横向和纵向非均匀变形，以及由局部较大非均匀变形所造成的侧偏、扭转、波浪板形、表面
质量、扣头、性能不均等一系列技术难题还没有解决。
发明内容
[0012] 为解决
现有技术的不足，本发明提供了一种工作辊及横截面不等厚度非均匀变形热轧钢板卷或钢板轧制工艺方法。横截面不等厚度热轧钢板卷或钢板是在同一横截面上的不同区域有不同的厚度、不同宽展量、不同延伸量的横向和纵向较大的非均匀变形。热轧钢板卷或钢板在轧制中厚度变化可用如下表达式进行计算分析。
[0013]
[0014] 其中，h—钢板轧件轧后厚度，C0—空载轧辊辊缝，P—轧制压力，
[0015] Ks—轧机结构强度
[0016] 热轧钢板卷在轧制中宽展可用如下宽展公式进行计算分析。
[0017] W2-W1＝0.6L[Δ-haln(W2/W1)](4μL-3)/ha
[0018] 其中，W1—钢板轧件初始宽度，W2—钢板轧件轧后宽度，L钢板轧件初始宽度与轧辊
接触长度，Δ厚度压下量，ha—钢板轧件平均厚度，μ—
摩擦系数[0019] 横截面不等厚度非均匀变形热轧钢板卷或钢板按照产品要求，在最后1～3道次成品轧制时同一横截面
底板区域是变形量最大区域，其变形量达36％～55％，增厚区域是变形量较小区域，变形量达9％～30％，由于局部区域非均匀变形量差别较大，易造成的侧偏、扭转、波浪板形、表面质量、扣头、性能不均等技术问题。为系统地解决好这些技术难题，根据横截面不等厚度非均匀变形热轧钢板卷成品尺寸要求，计算出对应参数，设计出相应工作辊结构、尺寸参数和相应的轧制工艺参数。
[0020] 一种工作辊B结构(1)，其特征在于，包括原辊面(6)、端部减径区(7)、中部减径区(8)、中心减径区(9)，其横截面为面积不同的圆，以工作辊的辊轴为圆心相互圆滑过渡联接为一个整体。如图2所示，为工作辊B结构。从端部到中心依次为端部减径区(7)、原辊面(6)、中部减径区(8)、中心减径区(9)由圆弧R、过渡弧R1、中圆弧R2、中过渡弧R3、小圆弧r、小过渡弧r1圆滑过渡联接。
[0021] 优选的，中心减径区(9)位于轧辊中心线(AA)上，且两边对称分布；在中心减径区(9)的左右两侧各有一个中部减径区(8)，通过小圆弧r和小过渡弧r1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线(AA)为中心两边镜像对称分布；在两个中部减径区(8)的外侧各有一个原辊面(6)，通过中圆弧R2和中过渡弧R3圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线(AA)为中心两边镜像对称分布；两个原辊面(6)的外侧各有一个端部减径区(7)，通过圆弧R和过渡弧R1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线(AA)为中心两边镜像对称分布。所示的工作辊B结构组合及相应的工作辊B结构如图1和图2所示。
[0022] 优选的，原辊面(6)的长度为80mm～260mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如80mm、100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm或260mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的100mm～220mm；
[0023] 端部减径区(7)的长度为30mm～300mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如30mm、40mm、50mm、70mm、90mm、120mm、160mm、200mm、240mm、或300mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的50mm～160mm；
[0024] 中部减径区(8)的长度为20mm～100mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如20mm、30mm、40mm、60mm、80mm或100mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的30mm～80mm；
[0025] 中心减径区(9)的长度为50mm～300mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm或300mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的70mm～200mm；
[0026] 原辊面(6)轧辊的直径为750～350mm；该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如750mm、650mm、600mm、550mm、500mm、450mm、400mm或350mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的直径为600～410mm；由本专业技术人员根据不同的轧机设备对轧辊辊径的设计要求进行设计；
[0027] 端部减径区(7)比原辊面(6)轧辊直径小2mm～12mm，更优选的比原辊面轧辊直径小4mm～8mm；中部减径区(8)轧辊的直径比原辊面(6)轧辊直径小1mm～12mm，更优选的比原辊面轧辊直径小3mm～8mm；中心减径区(9)轧辊的直径比原辊面轧辊直径小0mm～10mm，更优选的比原辊面轧辊直径小1mm～6mm。
[0028] 优选的，所述小圆弧r半径为0.5mm～40mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如0.5mm、1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、30mm或40mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的3mm～30mm。小过渡弧r1半径为1mm～50mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、40mm或50mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的6mm～40mm。所述圆弧R为1mm～
60mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、
14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、40mm、50mm或60mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的10mm～50mm。过渡弧R1半径为1mm～
70mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、
14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、50mm、
60mm或70mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的10mm～
60mm，所述圆弧R2为1mm～80mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如1mm、2mm、
4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、40mm、50mm、
60mm、70mm或80mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的
10mm～60mm。过渡弧R3半径为1mm～90mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如
1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、
32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm或90mm，也包括了这些具体点值中任何两 个点值所构成的数值范围，更优选的10mm～70mm，由本专业设计人员根据工程和轧辊加工需要确定。
[0029] 本发明还提供一种工作辊A结构(16)，其特征在于，从端部到中心依次为端部减径区(7)、原辊面(6)、加强中心减径区(17)，其横截面为面积不同的圆，以工作辊的辊轴为圆心相互圆滑过渡联接为一个整体，且以轧辊中心线(AA)为中心两边镜像对称分布。如图5和图6所示。优选的，端部减径区(7)与原辊面(6)之间由圆弧R、过渡弧R1圆滑过渡联接，原辊面(6)与加强中心减径区(17)由中圆弧R2、中过渡弧R3圆滑过渡联接。
[0030] 优选的，加强中部减径区(17)的长度为40mm～400mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如40mm、60mm、70mm、80mm、100mm、130mm、160mm、180mm、200mm、230mm、260mm、280mm、300mm、330mm、360mm、380mm或400mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的70mm～300mm；加强中部减径区(17)轧辊的直径比原辊面轧辊直径小
0mm～10mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如2mm、3mm、4mm、6mm、8mm或10mm，更优选的比原辊面轧辊直径小1mm～6mm。
[0031] 本发明提供一种轧辊组合，轧辊组合由工作辊、工作副辊(2)、上
支撑辊(3)、下支撑辊(4)组成，工作辊、工作副辊(2)排列安装在轧机机架的
轴承座内，其上下分别是上支撑辊(3)和下支撑辊(4)，所述工作辊选自工作辊B结构(1)或工作辊A结构(16)。工作辊为工作辊B结构(1)时用于生产B结构横截面钢板(5)产品，如图1和图3所示。工作辊为工作辊A结构(16)时，用于生产带有中心加强单侧增厚区(18)结构的A结构横截面钢板(15)产品，如图4和图5所示。
[0032] 工作副辊(2)为圆柱体结构，配合工作辊B结构(1)或工作辊A结构(16)工作，上支撑辊(3)和下支撑辊(4)均为圆柱体结构，用于支撑和加强工作辊B结构(1)或工作辊A结构(16)和工作副辊(2)，以获得厚度均匀一致、板形良好的异型钢板卷产品。工作辊B结构(1)或工作辊A结构(16)与工作副辊(2)，可以上下互换位置。
[0033] 工作副辊(2)、上支撑辊(3)和下支撑辊(4)均可采用现有技术的结构。本发明较为复杂，本
说明书仅对本发明的改进部分进行详述，未详述部分均可采用现有技术。
[0034] 本发明所述的工作辊B结构(1)、工作辊A结构(16)、工作副辊(2)、上支撑辊(3)、下支撑辊(4)的制造方法均可采用现有技术，按照本发明的图纸进行加工。
[0035] 本发明还提供所述的轧辊组合的应用，用于横截面不等厚热轧钢板卷或钢板的精轧机。
[0036] 本发明还提供所述轧辊组合的应用，用于生产横截面不等厚热轧钢板卷或钢板。优选的，使用本发明所述的工作辊B结构(1)轧辊，生产出一种B结构横截面钢板(5)产品，如图3所示。或者，使用本发明所述的工作辊A结构(16)的轧辊，轧制出合格的A结构横截面钢板(15)产品。如图4所示。
[0037] 本发明还提供一种生产横截面不等厚热轧钢板卷或钢板的精轧机，其特征在于，使用本发明所述的轧辊组合。
[0038] B结构横截面钢板(5)产品，由底板区(10)、端部单侧增厚区(11)、中部单侧增厚区(12)、中心单侧增厚区(13)组成，各部分均以底板区(10)的下平面为基础平面连接为一个整体。中心单侧增厚区(13)位于底板中心线(OO)上，且以中心线(OO)为中心左右对称分布；两个中部单侧增厚区(12)的内侧边分别与中心单侧增厚区(13)的外侧左右两边，通过小圆弧r和小过渡弧r1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线(AA)为中心两边镜像对称分布，两个中部单侧增厚区(12)的外侧边与底板区(10)通过中圆弧R2和中过渡弧R3圆滑过渡相连接；两个端部单侧增厚区(11)位于底板区(10)的两端镜像对称分布，与底板区(10)通过圆弧R和过渡弧R1圆滑过渡相连接。如图3所示。
[0039] 优选的，所述B结构横截面钢板(5)产品的中心单侧增厚区(13)宽度为50mm～300mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如50mm、60mm、80mm、100mm、120mm、
140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm或300mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的70mm～200mm。中部单侧增厚区(12)的宽度为
20mm～100mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如20mm、30mm、40mm、60mm、80mm或
100mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的30mm～80mm。
底板区(10)宽度80mm～260mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如80mm、100mm、
120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm或260mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的100mm～220mm。端部单侧增厚区(11)宽度为10mm～
100mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、
40mm、45mm、50mm、55mm60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm或100mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的15mm～60mm，端部单侧增厚区(11)宽度的选择以能满足加工
焊接坡口要求、结构强度要求和最大限度减轻重量为基本原则。
[0040] 优选的，所述小圆弧r半径为0.5mm～40mm，更优选的3mm～30mm，小过渡弧r1半径为1mm～50mm，更优选的6mm～40mm；所述圆弧R为1mm～60mm，更优选的10mm～50mm，过渡弧R1半径为1mm～70mm，更优选的10mm～60mm，所述中圆弧R2为1mm～80mm，更优选的10mm～60mm，中过渡弧R3半径为1mm～90mm，更优选的10mm～70mm，由本专业设计人员根据工程需要确定。所述小圆弧r、小过渡弧r1、圆弧R、过渡弧R1、中圆弧R2、中过渡弧R3的含义及取值范围与前面所述相同。如无特殊说明，本说明书中相同术语和符号均具有相同的含义和取值范围。
[0041] 优选的，所述底板区(10)厚度d是3mm～16mm，更优选的3mm～10mm；所述端部 单侧增厚区(11)厚度d1是4mm～20mm，更优选的5mm～16mm；中部单侧增厚区(12)厚度d2是4mm～20mm，更优选的5mm～15mm；所述中心单侧增厚区(13)厚度d3是3mm～18mm，更优选的4mm～
12mm。且同时满足d
[0042] 本发明还提供另一种所述轧辊的应用，所述A结构横截面钢板(15)产品，其他结构和尺寸与上述B结构横截面钢板(5)产品相同，不同之处在于用中心加强单侧增厚区(18)结构完全替代了中心单侧增厚区(13)和其左右两侧的各一个中部单侧增厚区(12)结构，如图3和图4所示。
[0043] 优选的，所述A结构横截面钢板(15)产品的中心加强单侧增厚区(18)的宽度为40mm～400mm，该范围包括了归属于其中任何具体点值，例如40mm、50mm、60mm、80mm、100mm、
120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm、300mm、330mm、360mm、380mm或400mm，也包括了这些具体点值中任何两个点值所构成的数值范围，更优选的70mm～
300mm。所述中心加强单侧增厚区(18)的厚度d2是4～20mm，更优选的5mm～15mm。
[0044] 本发明提供一种1～2倍尺长轧辊组合用于热轧钢板卷精轧机，包括由1～2倍尺的工作副辊(2)、1～2倍尺的上支撑辊(3)、1～2倍尺的下支撑辊(4)和1～2倍尺的工作辊组成的轧辊组合，如图5、图6、图7和图8所示，与1倍尺的工作辊A结构(16)组合应用于热轧钢板卷轧机，生产出1倍尺宽A结构横截面钢板(15)的卷板产品，与2倍的工作辊A结构(16C)组合应用于热轧钢板卷轧机，生产出2倍尺宽A结构横截面钢板(15C)的卷板产品，如图4、图9所示；或与1～2倍尺的工作辊B结构(1)组合，用于热轧钢板卷轧机，生产出1～2倍尺宽的B结构横截面钢板(5)的卷板产品。本发明还提供一种生产横截面不等厚热轧钢板卷的精轧机，其特征在于，使用本发明所述的1～2倍尺长工作辊。本发明提供一种横截面不等厚热轧钢板卷的制造工艺用于生产1倍尺宽A结构截面钢板(15)的卷板产品或2倍尺宽A结构横截面钢板(15C)的卷板产品，或用于生产1～2倍尺宽B结构横截面钢板(5)的卷板产品，包括
板坯加热、除鳞、粗轧、热卷箱、六架或七架四辊精轧机组、超快冷或
层流冷却控冷和
热机械卷取，其特征是:
[0045] 板坯经加热炉加热后出炉
温度为1200℃～1260℃；采用二辊可逆最大轧制力为12000～40000KN的粗轧机轧制，粗轧获得22mm～40mm厚中间坯，粗轧末道
温度控制在1060℃～1100℃；粗轧坯进入热卷箱；粗轧切头后送入精轧机，精轧采用最大轧制力为10000～
30000KN的6机架或7机架四辊热连轧机组，根据不同产品厚度选择7连轧或6连轧四辊热连轧机不同的组合，F1、F2、F4、F5组合，或F1、F3、F5、F6组合，或F1、F3、F5、F7组合，或F1、F3、F4、F6、F7组合，或F1、F2、F4、F5、F6组合等等，不限于上述组合，每种轧机组合的最末一架轧机F4或F5或F6或F7的工作辊安装工作辊B结构(1)或安装工作辊A结构(16)的轧辊轧制出本发明形状；
[0046] 或上述每种轧机组合的最末二架轧机F3和F4、或F4和F5、或F4和F6、或F5和F6、或F5和F7、或F6和F7、或最末三架轧机F3～F5、或F4～F6、或F5～F7等安装工作辊B结构(1)或工作辊A结构(16)的轧辊轧制出本发明形状；每种轧机组合至少最末二架或最末三架轧机前安装梯形高耐磨侧导板，梯形高耐磨侧导板尾端与热轧钢板卷之间的间隙3mm～15mm，根据不同轧机设备的实际情况，由本专业技术人员选择侧导板与热轧钢板之间的间隙，使钢板卷精确
定位进入轧机；如图1、图2、图5、图6、图7和图8所示，终轧温度790～870℃；采用前部超快冷或层流冷却设备对产品进行控冷，温度控制到卷取温度490～610℃。
[0047] 横截面热轧钢板卷也可采用大轧机2倍或多倍的倍尺方法生产，提高生产效率，降低生产成本。所述F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第一至第七架精轧机。
[0048] 本发明提供一种2～7倍尺长轧辊组合，由2～7倍尺长的工作副辊(2)、2～7倍尺长的上支撑辊(3)、2～7倍尺长的下支撑辊(4)和2～7倍尺长的工作辊组成，2～7倍尺长的工作辊、2～7倍尺长的工作副辊(2)排列安装在轧机机架的轴承座内，其上下分别是上2～7倍尺长的支撑辊(3)和2～7倍尺长的下支撑辊(4)，与前面所述的轧辊组合不同之处在于，所述的工作辊、工作副辊、上支撑辊(3)、下支撑辊(4)均按照相同的倍数增加。
[0049] 本发明还提供一种生产横截面不等厚热轧宽钢板的双机架宽板轧机，其特征在于，使用本发明所述的2～7倍尺长轧辊组合。与2～7倍尺长的工作辊A结构(16)组合，应用于双机架宽板轧机生产出2～7倍尺宽A结构横截面钢板(15)的宽板产品；或与2～7倍尺长的工作辊B结构(1)组合，用于双机架宽板轧机生产出2～7倍尺宽的B结构横截面钢板(5)的宽板产品。如图10、图11和图12所示，与3倍尺长的工作辊A结构(16B)组合，应用于双机架宽板轧机生产出3倍尺宽A结构横截面钢板(15B)的宽板产品。
[0050] 本发明提供一种横截面不等厚热轧钢板的宽板制造工艺用于生产2～7倍尺宽A结构横截面钢板(15)产品，或用于生产2～7倍尺宽B结构横截面钢板(5)产品，包括板坯加热、除鳞、机架辊除鳞、粗轧机组、辊道缓冷、精轧机组、控制冷却、压平机/热矫直机、
冷床冷却、激光划线→火焰切割机/横剪切头尾、滚切剪双边→定尺，其特征是:
[0051] 板坯经加热炉加热后出炉温度为1100℃～1260℃；采用四辊可逆双机架宽板轧机轧制，最大轧制力为50000～120000KN，粗轧末道温度控制在大于995℃；粗轧坯进行辊道缓冷，粗轧坯冷却到900℃～960℃，二次进入粗轧机轧制，二次粗轧坯的厚度控制在12mm～20mm、温度870℃～900℃进入精轧机，精轧机前后各安装梯形高耐磨侧导板，梯形高耐磨侧导板尾端与热轧钢板卷之间的间隙3mm～15mm，根据不同轧机设备的实际情况，由本专业技术人员选择侧导板与热轧钢板之间的间隙，精轧机的工作辊安装本发明的2～7倍尺长工作辊B结构(1)或安装2～7倍尺长工作辊A结构(16)的轧辊，用2道次或3道次轧制出2～7倍尺宽的B结构横截面钢板(5)产品，或轧制出2～7倍尺宽的A结构横截面钢板(15) 产品，终轧温度大于790℃。
[0052] 本发明提供的工作辊及横截面非均匀变形热轧钢板卷或钢板轧制工艺方法，具备如下优点：
[0053] 1、本发明解决了热轧钢板卷或钢板在同一横截面上的不同区域有不同厚度、不同变形量、不同宽展量、不同延伸量的横向和纵向不同区域差别较大的非均匀变形所造成侧偏、扭转、波浪板形、表面质量差、扣头、性能不均等一系列技术难题。
[0054] 2、本发明通过科学计算和实验验证设计出了用于生产横截面非均匀变形的热轧钢板卷或钢板用的工作辊，即工作辊A结构(16)和工作辊B结构(1)。工作辊的设计力求简洁高效，减少了轧辊加工难度，易于换辊和生产控制，减少了生产道次，提高了生产效率，节能降耗。
[0055] 3、本发明工作辊与工作副辊、上工作辊和下工作辊配合，并采用本发明的工艺生产出了A结构横截面钢板(15)产品和B结构横截面钢板(5)产品。该两种结构的横截面热轧钢板卷或钢板产品弯制成的桥梁用U纵肋，都较好解决了目前普遍采用平板生产桥梁用U纵肋断面结构不合理问题，使U肋焊接部位和U形弯部位得以增厚加强，有效解决了U肋钢因腿部薄出现的焊接质量问题和冷弯处减薄降低结构强度的问题，使U肋的其他部位减薄以降低U肋钢的整体结构重量、增强结构强度和结构
稳定性，节约材料、降低了生产成本低，经济效益和社会效益显著。
附图说明
[0056] 图1为本发明工作辊B结构轧辊组合示意图；
[0057] 图2为本发明工作辊B结构示意图；
[0058] 图3为本发明B结构横截面钢板卷示意图；
[0059] 图4为本发明A结构横截面钢板卷示意图；
[0060] 图5为本发明工作辊A结构轧辊组合示意图；
[0061] 图6为本发明工作辊A结构示意图。
[0062] 图7为本发明2倍尺长工作辊A结构轧辊组合示意图；
[0063] 图8为本发明2倍尺长工作辊A结构示意图；
[0064] 图9为本发明2倍尺宽A结构横截面钢板卷示意图；
[0065] 图10为本发明3倍尺宽A结构横截面钢板示意图；
[0066] 图11为本发明3倍尺长工作辊A结构轧辊组合示意图；
[0067] 图12为本发明3倍尺长工作辊A结构示意图。
[0068] 附图标识：
[0069] 1.工作辊B结构，2.工作副辊，3.上支撑辊，4.下支撑辊，5.B结构横截面钢板，6. 原辊面，7.端部减径区，8.中部减径区，9.中心减径区，R.圆弧，R1.过渡弧，R2.中圆弧，R3.中过渡弧，r.小圆弧，r1.小过渡弧，10.底板区，11.端部单侧增厚区，12.中部单侧增厚区，13.中心单侧增厚区，15.A结构横截面钢板，15B.3倍尺宽A结构横截面钢板，15C.2倍尺宽A结构横截面钢板，16.工作辊A结构，16B.3倍尺长工作辊A结构，16C.2倍尺长工作辊A结构，
17.加强中心减径区，18.中心加强单侧增厚区。
具体实施方式
[0070] 以下结合具体
实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0071] 实施例1：
[0072] 一种工作辊B结构1，其特征在于，包括原辊面6、端部减径区7、中部减径区8、中心减径区9，其横截面为面积不同的圆，以工作辊的辊轴为圆心相互圆滑过渡联接为一个整体。如图2所示，为工作辊B结构。从端部到中心依次为端部减径区7、原辊面6、中部减径区8、中心减径区9，由圆弧R、过渡弧R1、中圆弧R2、中过渡弧R3、小圆弧r、小过渡弧r1圆滑过渡联接。
[0073] 中心减径区9位于轧辊中心线AA上，且两边对称分布；在中心减径区9的左右两外侧各有一个中部减径区8，通过小圆弧r和小过渡弧r1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线AA为中心两边镜像对称分布；在两个中部减径区8的外侧各有一个原辊面6，通过圆弧R和过渡弧R1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线AA为中心两边镜像对称分布；两个原辊面6的外侧各有一个端部减径区7，通过中圆弧R2和中过渡弧R3圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线AA为中心两边镜像对称分布。所示的工作辊B结构及相应的轧辊结构如图1和图2所示。原辊面6的长度为140mm；
[0074] 端部减径区7的长度为50mm；
[0075] 中部减径区8的长度为60mm；
[0076] 中心减径区9的长度为140mm；
[0077] 原辊面6轧辊的直径为500mm；
[0078] 端部减径区7比原辊面轧辊直径小6mm；中部减径区8轧辊的直径比原辊面轧辊直径小5mm，中心减径区9轧辊的直径比原辊面轧辊直径小4mm；
[0079] 所述小圆弧r半径为4mm。小过渡弧r1半径为6mm。所述圆弧R为5mm。过渡弧R1半径为10mm。所述中圆弧R2为20mm。中过渡弧R3半径为30mm。
[0080] 一种轧辊组合，轧辊组合由工作辊B结构1、工作副辊2、上支撑辊3、下支撑辊4组成，工作辊、工作副辊2排列安装在轧机机架的轴承座内，其上下分别是上支撑辊3和下支撑辊4，用于生产B结构横截面钢板5产品，如图1和图3所示。
[0081] 工作副辊2为圆柱体结构，配合工作辊B结构1工作，上支撑辊3和下支撑辊4均为圆柱体结构，用于支撑和加强工作辊B结构1或工作辊A结构16和工作副辊2，以获得厚 度均匀一致、板形良好的钢板卷产品。工作辊B结构1或工作辊A结构16与工作副辊2，可以上下互换位置。
[0082] 使用本发明所述的工作辊B结构1轧辊，生产出一种B结构横截面钢板5产品，如图3所示。
[0083] B结构横截面钢板5产品，由底板区10、端部单侧增厚区11、中部单侧增厚区12、中心单侧增厚区13组成，各部分均以底板区10的下平面为基础连接为一个整体。中心单侧增厚区13位于底板中心线OO上，且以中心线OO为中心左右对称分布；两个中部单侧增厚区12的内侧边分别与中心单侧增厚区13的外侧左右两边，通过小圆弧r和小过渡弧r1圆滑过渡相连接，且以轧辊中心线AA为中心两边镜像对称分布，两个中部单侧增厚区12的外侧边与底板区10通过中圆弧R2和中过渡弧R3圆滑过渡相连接；两个端部单侧增厚区11位底板区10的两端镜像对称分布，与底板区10通过圆弧R和过渡弧R1圆滑过渡相连接。如图3所示。
[0084] 所述B结构横截面钢板5产品的中心单侧增厚区13宽度为140mm，中部单侧增厚区12的宽度为60mm，底板区10宽度140mm，端部单侧增厚区11宽度为45mm，端部单侧增厚区11宽度的选择以能满足加工焊接坡口要求、结构强度要求和最大限度减轻重量为基本原则。
[0085] 所述小圆弧r半径为4mm，所述小过渡弧r1半径为6mm，所述圆弧R为5mm，过渡弧R1半径为10mm。所述中圆弧R2为20mm。中过渡弧R3半径为30mm。
[0086] 所述底板区10厚度d是7mm，所述端部单侧增厚区11厚度d1是10mm，中部单侧增厚区12厚度d2是10mm，所述中心单侧增厚区13厚度d3是9mm。
[0087] 本发明提供一种横截面热轧钢板卷的制造工艺，包括板坯加热、除鳞、粗轧、热卷箱、除鳞、六架或七架四辊精轧机组、超快冷或层流冷却控冷和热机械卷取，其特征是:板坯经加热炉加热后出炉温度为1200℃～1260℃；采用二辊可逆最大轧制力为12000～40000KN的粗轧机轧制，粗轧获得22mm～40mm厚中间坯，粗轧末道温度控制在1060℃～1100℃；粗轧坯进入热卷箱；粗轧切头后送入精轧机，精轧采用最大轧制力为10000～30000KN的6机架或7机架四辊热连轧机组，根据不同产品厚度选择7连轧或6连轧四辊热连轧机不同的组合，F1、F2、F4、F5组合，或F1、F3、F5、F6组合，或F1、F3、F5、F7组合，或F1、F3、F4、F6、F7组合，或F1、F2、F4、F5、F6组合等等，不限于上述组合，每种轧机组合的最末一架轧机F4或F5或F6或F7的工作辊安装工作辊B结构1或安装工作辊A结构(16)的轧辊轧制出本发明形状；或上述每种轧机组合的最末二架轧机F3和F4、或F4和F5、或F4和F6、或F5和F6、或F5和F7、或F6和F7、或最末三架轧机F3～F5、或F4～F6、或F5～F7等安装工作辊B结构1或工作辊A结构16的轧辊轧 制出本发明形状；每种组合至少最末二架或最末三架轧机前安装梯形高耐磨侧导板，梯形高耐磨侧导板尾端与热轧钢板卷之间的间隙3mm～15mm，根据不同轧机设备的实际情况，由本专业技术人员选择侧导板与热轧钢板之间的间隙，使钢板卷精确定位进入轧机；
如图1、图2和图5、图6所示，终轧温度790～870℃；采用前部超快冷或层流冷却设备对产品进行控冷，温度控制到卷取温度490～610℃。横截面热轧钢板卷也可采用大轧机2倍或多倍的倍尺方法生产，提高生产效率，降低生产成本。所述F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第一至第七架精轧机。
[0088] 实施例2
[0089] 其他同实施例1，不同之处在于：
[0090] 原辊面6的长度为80mm；
[0091] 端部减径区7的长度为260mm；
[0092] 中部减径区8的长度为90mm；
[0093] 中心减径区9的长度为280mm；
[0094] 原辊面6轧辊的直径为720mm；
[0095] 端部减径区7比原辊面轧辊直径小10mm；中部减径区(8)轧辊的直径比原辊面轧辊直径小10mm，中心减径区9轧辊的直径比原辊面轧辊直径小9mm；
[0096] 所述小圆弧r半径为38mm。小过渡弧r1半径为46mm。所述圆弧R为56mm。过渡弧R1半径为66mm。所述中圆弧R2为75mm。中过渡弧R3半径为85mm。
[0097] 所述B结构横截面钢板5产品的中心单侧增厚区13宽度为280mm，中部单侧增厚区12的宽度为90mm，底板区10宽度80mm，端部单侧增厚区11宽度为80mm。
[0098] 所述小圆弧r半径为38mm，所述小过渡弧r1半径为46mm。所述圆弧R为56mm，过渡弧R1半径为66mm，所述中圆弧R2为75mm。中过渡弧R3半径为85mm。
[0099] 所述底板区10厚度d是3mm，所述端部单侧增厚区11厚度d1是5mm，中部单侧增厚区12厚度d2是5mm，所述中心单侧增厚区13厚度d3是4mm，
[0100] 实施例3
[0101] 其他同实施例1，不同之处在于：原辊面6的长度为260mm；
[0102] 端部减径区7的长度为25mm；
[0103] 中部减径区8的长度为22mm；
[0104] 中心减径区9的长度为55mm；
[0105] 原辊面6直径为330mm；
[0106] 端部减径区7比原辊面轧辊直径小3mm；中部减径区(8)轧辊的直径比原辊面轧辊直径小3mm，中心减径区9轧辊的直径比原辊面轧辊直径小1mm；
[0107] 所述小圆弧r半径为3mm。小过渡弧r1半径为3mm。所述圆弧R为3mm。过渡弧R1半径为3mm。所述中圆弧R2为4mm。中过渡弧R3半径为6mm。
[0108] 所述B结构横截面钢板5产品的中心单侧增厚区13宽度为55mm，中部单侧增厚区12的宽度为22mm，底板区10宽度250mm，端部单侧增厚区11宽度为20mm。
[0109] 所述小圆弧r半径为3mm，所述小过渡弧r1半径为3mm，所述圆弧R为3mm，过渡弧R1半径为3mm，所述中圆弧R2为4mm。中过渡弧R3半径为6mm。
[0110] 所述底板区10厚度d是5mm，所述端部单侧增厚区11d1是8mm，和中部单侧增厚区12厚度d2是8mm，所述中心单侧增厚区13厚度d3是7mm。
[0111] 实施例4
[0112] 其他同实施例1，不同之处在于：
[0113] 原辊面6的长度为200mm；
[0114] 端部减径区7的长度为160mm；
[0115] 中部减径区8的长度为40mm；
[0116] 中心减径区9的长度为210mm；
[0117] 原辊面6轧辊的直径为400mm；
[0118] 端部减径区7比原辊面轧辊直径小8mm；中部减径区8轧辊的直径比原辊面轧辊直径小8mm；中心减径区9轧辊的直径比原辊面轧辊直径小6mm；
[0119] 所述小圆弧r半径为12mm。小过渡弧r1半径为16mm。所述圆弧R为26mm。过渡弧R1半径为30mm。所述中圆弧R2为40mm。中过渡弧R3半径为50mm。
[0120] 所述B结构横截面钢板5产品的中心单侧增厚区13宽度为210mm，中部单侧增厚区12的宽度为40mm，底板区10宽度200mm，端部单侧增厚区11宽度为60mm。
[0121] 所述小圆弧r半径为12mm，小过渡弧r1半径为16mm，所述圆弧R为26mm，过渡弧R1半径为30mm，所述中圆弧R2为40mm。中过渡弧R3半径为50mm。
[0122] 所述底板区10厚度d是10mm，所述端部单侧增厚区11厚度d1是14mm，中部单侧增厚区12厚度d2是13mm，所述中心单侧增厚区13厚度d3是12mm。
[0123] 实施例5
[0124] 一种工作辊A结构16，其特征在于，包括端部减径区7、原辊面6、加强中心减径区17组成，其横截面为面积不同的圆，以工作辊的辊轴为圆心相互圆滑过渡联接为一个整体， 且以轧辊中心线AA为中心两边镜像对称分布。如图5和图6所示。端部减径区7与原辊面6之间由圆弧R、过渡弧R1圆滑过渡联接，原辊面6与加强中心减径区17由中圆弧R2、中过渡弧R3圆滑过渡联接。
[0125] 端部减径区7的长度为120mm，原辊面6的长度为90mm，加强中部减径区17的长度为370mm。加强中部减径区17轧辊的直径比中部原辊面6直径小1mm。端部减径区7的比原辊面轧辊直径小2mm。
[0126] 一种轧辊组合，轧辊组合由工作辊A结构16、工作副辊2、上支撑辊3、下支撑辊4组成，工作辊A结构16、工作副辊2排列安装在轧机机架的轴承座内，其上下分别是上支撑辊3和下支撑辊4，用于轧制出带有中心加强单侧增厚区18结构的A结构横截面钢板15产品，如图4和图5所示。
[0127] 工作副辊2为圆柱体结构，配合工作辊A结构16工作，上支撑辊3和下支撑辊4均为圆柱体结构，用于支撑和加强工作辊A结构16和工作副辊2，以获得厚度均匀一致、板形良好的钢板卷产品。工作辊B结构1或工作辊A结构16与工作副辊2，可以上下互换位置。
[0128] 使用本发明所述的工作辊A结构16的轧辊，轧制出合格的A结构横截面钢板15产品。如图4所示。
[0129] 所述A结构横截面钢板15产品，其他结构和尺寸与上述B结构横截面钢板5产品相同，不同之处在于用中心加强单侧增厚区18结构完全替代了中心单侧增厚区13和其左右两侧的各一个中部单侧增厚区12结构，如图3和图4所示。
[0130] 所述A结构横截面钢板15产品的中心加强单侧增厚区18的宽度为370mm，所述中心加强单侧增厚区18的厚度d2是4mm。
[0131] 横截面不等厚热轧钢板卷的制造工艺同实施例1。
[0132] 实施例6
[0133] 其他同实施例5，不同之处在于：
[0134] 端部减径区7的长度为290mm，原辊面6的长度为270mm，加强中部减径区17的长度为50mm。加强中部减径区17轧辊的直径比中部原辊面6直径小5mm。端部减径区7的比原辊面轧辊直径小6mm。
[0135] 所述A结构横截面钢板15产品的中心加强单侧增厚区18的宽度为50mm，所述中心加强单侧增厚区18的厚度d1是10mm。
[0136] 实施例7
[0137] 其他同实施例5，不同之处在于：端部减径区7的长度为220mm，原辊面6的长度为200mm，加强中部减径区17的长度为300mm；加强中部减径区17轧辊的直径比中部原辊面6直径小9mm。端部减径区7的比原辊面轧辊直径小11mm。
[0138] 所述A结构横截面钢板15产品的中心加强单侧增厚区18的宽度为300mm，所述中心加强单侧增厚区18的厚度d1是6mm。
[0139] 实施例8
[0140] 其他同实施例5，不同之处在于：端部减径区7的长度为160mm，原辊面6的长度为150mm，加强中部减径区17的长度为160mm；加强中部减径区17轧辊的直径比中部原辊面6直径小3mm。端部减径区7的比原辊面轧辊直径小3mm。
[0141] 所述A结构横截面钢板15产品的中心加强单侧增厚区18的宽度为160mm，所述中心加强单侧增厚区18的厚度d1是8mm。
[0142] 实施例9
[0143] 其他同实施例1，不同之处在于：
[0144] 本发明提供一种2倍尺长轧辊用于热轧钢板卷精轧机，分别由2倍尺的工作副辊(2)、2倍尺的上支撑辊(3)、2倍尺的下支撑辊(4)组成，如图5、图6、图7和图8所示，与1倍尺的工作辊A结构(16)组合应用于热轧钢板卷轧机，生产出1倍尺宽A结构横截面钢板(15)的卷板产品，与2倍的工作辊A结构(16C)组合应用于热轧钢板卷轧机，生产出2倍尺宽A结构横截面钢板(15C)的卷板产品，如图4、图9所示；或与2倍尺的工作辊B结构(1)组合，用于热轧钢板卷轧机生产出2倍尺宽的B结构横截面钢板(5)的卷板产品。
[0145] 实施例10
[0146] 其他同实施例1，不同之处在于：
[0147] 本发明提供一种2～7倍尺长轧辊用于热轧宽板轧机，分别由2～7倍尺长的工作副辊(2)、2～7倍尺长的上支撑辊(3)、2～7倍尺长的下支撑辊(4)组成，与2～7倍尺长的工作辊A结构(16)组合，应用于宽板轧机生产出2～7倍尺宽A结构横截面钢板(15)的宽板产品；或与2～7倍尺长的工作辊B结构(1)组合，用于板卷轧机生产出2～7倍尺宽的B结构横截面钢板(5)的宽板产品。如图10、图11和图12所示，与3倍尺长的工作辊A结构(16B)组合，应用于宽板轧机生产出3倍尺宽A结构横截面钢板(15B)的宽板产品。
[0148] 本发明还提供一种生产横截面不等厚热轧钢板的宽板轧机，其特征在于，使用本发明所述的2～7倍尺长工作轧辊。本发明提供一种横截面不等厚热轧钢板的宽板制造工艺用于生产2～7倍尺宽A结构横截面钢板(15)产品，或用于生产2～7倍尺宽B结构横截面钢板(5)产品，包括板坯加热、除鳞、机架辊除鳞、粗轧机组、辊道缓冷、精轧机组、控制冷却、压平机/热矫直机、冷床冷却、激光划线→火焰切割机/横剪切头尾、滚切剪双边→定尺，其特征是:
[0149] 板坯经加热炉加热后出炉温度为1160℃～1260℃；采用四辊双机架可逆宽板轧机轧制， 最大轧制力为50000～120000KN，粗轧末道温度控制在大于995℃；粗轧坯进行辊道缓冷，粗轧坯冷却到900℃～960℃，二次进入粗轧机轧制，二次粗轧坯的厚度控制在12mm～20mm、温度870℃～900℃进入精轧机，精轧机前后各安装梯形高耐磨侧导板，梯形高耐磨侧导板尾端与热轧钢板卷之间的间隙3mm～15mm，根据不同轧机设备的实际情况，由本专业技术人员选择侧导板与热轧钢板之间的间隙，精轧机的工作辊安装本发明的2～7倍尺长工作辊B结构(1)或安装2～7倍尺长工作辊A结构(16)的轧辊，用2道次或3道次轧制出本发明形状产品，终轧温度大于790℃。
