初轧孔型设计(roll pass design of blooming and slabbing mill)

对初轧生产中初轧机轧辊孔型构成的确定及孔型在轧辊上的配置(见轧辊孔型设计)。初轧机上均采用箱形孔型(见箱形孔型系统)(见图)。

孔型尺寸的确定 孔型尺寸和形状包括孔型高度和宽度、孔型斜度、孔型圆角、辊环宽度和辊缝及槽底凸度等应在压下规程的基础上参考初轧机孔型主要尺寸表确定。

孔型高度和宽度 在不同的孔型上，这两个尺寸确定的方法不同。

(1)第一孔。孔宽B₁=A+nΔB_l+100mm

式中B₁为槽口宽，mm；A为钢锭最大宽度，mm；n为在一孔中连续轧制道次，n≤6～8；AB1为一孔中每道的平均宽展量，mm；100为余量，如有可能应加大些。

孔高h₁=h_n—0～30mm式中h_n为所轧钢坯中最薄的轧件厚度，mm。

第一孔也可以不刻孔槽(如某些方一板坯初轧机)，刻槽是为了适当减小工作辊辊径，以减轻电机负荷以及减少最后一道轧制完毕轧辊恢复到原始位置所需的时间，但过深的刻槽不仅削弱了轧辊的强度，而且恶化了咬入条件。应该指出，为利于工人操作及调整，各孔型高度应尽量相同。

(2)第二孔。孔宽B₂=h₁+nΔB₂式中h₁为第一孔中轧制最后一道的高度，mm；ΔB₂为第二孔中每道的平均宽展量，mm；n为第二孔连续轧制道次数n≤4～6。

孔高   h₂=2Δh₂+s式中Δh₂为第二孔中一次最大压下量，mm；s为辊缝值，s=10～20mm。

第二孔孔高的决定比较重要，因为该孔需要限制宽展量，又要避免产生大耳子，所以轧槽较深，应大于这一孔的一次最大压下量，但又不能太深，否则会削弱轧辊强度。

(3)成品前孔。孔宽Bn一1=a+Δh_n。式中a为成品高度，mm；Δh_n为成品孔压下量，mm。

成品前孔不宜太宽，太宽对轧件没有限制作用，易轧歪，造成成品孔轧制不稳定。

孔高　　h_n-1=a-ΔB_n．式中△B_n为成品道次宽展量，mm。

(4)成品孔。孔宽根据成品尺寸及公差决定。孔高在保证轧辊强度的情况下可取高些，以避免轧制时发生歪曲。

第二孔至成品孔孔高的确定还应考虑对轧件表面变形所产生局部宽展的限制作用。孔宽应保证对进入孔型轧件的夹持作用以及可容纳两次翻钢问的总宽度。初轧机的一套孔型用于轧制几种钢锭及钢坯，应考虑其共用性。

孔型斜度孔型斜度(见孔型侧壁斜度)是为了保证轧件进出孔型容易，磨损后轧辊便于修复。第一孔是108自由宽展，该孔斜度不起作用。第二孔斜度比较重要，一般采用15％～30％，可根据生产经验来决定，孔型既要有夹持作用，又能保证轧制若干道次后不出耳子。一般取：

b₂=h₁—10～20mm

B₂=b₂+nΔB₂+10～15mm

式中h₁为第一孔轧出轧件厚度，mm；ΔB₂为第二孔每道次平均宽展量，mm；n为第二孔轧制道次；b₂为第二孔槽底宽度，mm；B₂为第二孔槽口宽度，mm。

孔型斜度为:

式中h_φ为一个轧辊上的刻槽深度，mm。

第二孔斜度宜取大些，因为孔型磨损后容易恢复，而且在保证轧制稳定的条件下可以采用较大的压下量而不出耳子。其他各孔的斜度基本相同，约为10％～20％，成品孔按产品精度确定斜度，一般应<10％。

孔型圆角 孔型的槽底(圆角r1)与槽口(圆角r2)处均应以圆角相接，成品孔槽底圆角应与产品标准一致，其他各孔决定如下：

r₁＝(0．12～0．2)Bn。

r₂=(0．08～0．12)B。

第一孔r1=25～30mm，r2=20～30mm，其作用是消除应力集中。

辊环宽度和辊缝边辊环宽B=100～200mm

中间辊环宽B=(0．6～1．0)h   式中h为孔型高度。

辊缝s=10～20mm

槽底凸度第一孔及成品孔用平槽底，凸度m—0，中间孔的槽底可做成凸度m=5～10mm，凸度有利于轧件在辊道运送，还可以增加翻钢后孔型中的宽展余地。

孔型的配置 初轧机轧辊的孔型配置主要有两种方式：一种是顺序布置；另一种是对称布置。顺序布置时第一孔放在靠近传动侧，优点是每次翻钢轧件倒向下一孔型，轧件不必较大横移就可送入下一孔型，可节省间隙时间；缺点是第一孔轧制时氧化皮易落入传动侧轴承中，且使两个轴承受力不均，这种布置多用于方坯初轧机。对称布置时，第一孔放在轧辊中央，优点是轧辊两侧的轴承及压下机构受力均匀，氧化皮不易落入轴承；缺点是轧件往返移送时间较多，多用于方一板坯初轧机。