具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位；以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图9所示，一种用于降低热轧H型钢腹板浪的装置，包括UR轧机3、E轧边机4、UF轧机5和用于对H型钢进行挡水的挡水机构，H型钢依次通过UR轧机3、E轧边机4、UF轧机5，在UR轧机3和UF轧机5的上轧辊进出口侧均安装挡水机构，挡水机构包括挡水板1106，UR轧机3和UF轧机5的上轧辊的辊面与挡水板1106端部边缘接触。挡水机构的设置可有效防止上轧辊冷却水溅入H型钢上腹板中造成腹板积水，使得H型钢腹板温度降低过快的问题，有效防止腹板浪的出现，提高了产品成材率及合格率。

挡水机构包括UR轧机挡水机构11和UF轧机挡水机构12，UR轧机挡水机构11安装在UR轧机3的上轧辊进出口侧，UF轧机挡水机构12安装在UF轧机5的上轧辊进出口侧，UR轧机挡水机构11和UF轧机挡水机构12的安装方向与轧件运行方向相一致。

用于降低热轧H型钢腹板浪的装置还包括翼缘冷却机构2，翼缘冷却机构2安装在UR轧机3的前侧和UF轧机5的后侧，所述翼缘冷却机构2包括侧挡板21、喷嘴和供水管22，侧挡板21对称设置在轧件的两侧，喷嘴安装在侧挡板21上，供水管22的一端与喷嘴连通，供水管22的另一端与冷却液连通。翼缘冷却机构2还包括用于控制侧挡板21运动的位移执行器23，位移执行器23为液压缸或气压缸，液压缸或气压缸的固定端安装在机架上，液压缸或气压缸的伸缩杆与侧挡板21。

用于降低热轧H型钢腹板浪的装置还包括用于检测H型钢腹板温度的腹板温度检测器7、检测H型钢翼缘温度的翼缘温度检测器8、计算机数据处理系统9和产品参数输入系统1，腹板温度检测器7和翼缘温度检测器8均为红外线温度传感器，腹板温度检测器7和翼缘温度检测器8安装在UF轧机5的出口，腹板温度检测器7、翼缘温度检测器8、产品参数输入系统1和位移执行器23均与计算机数据处理系统9连接。

UR轧机挡水机构11和UF轧机挡水机构12均包括挡水板1106、导卫卫板、导卫框架1105和导卫横梁1107，挡水板1106连接在导卫框架1105的顶部，导卫卫板连接在导卫框架1105上位于挡水板1106的下方，轧件从导卫卫板中通过，导卫框架1105连接在导卫横梁1107上，导卫横梁1107的两端部嵌入轧机基座中。

挡水板1106的宽度大于H型钢的最大高度，挡水板1106沿轧制线方向的前后边缘与挡水板中心面成135°夹角，将轧辊冷却水引流至挡水板上。挡水板的左右边缘与挡水板中心面成-135°夹角，将聚集到挡水板上的轧辊15冷却水引流至导卫框架两侧，实现了减少轧辊冷水流入H型钢腹板上，从而冷却轧件，降低轧件温度。

挡水板与导卫框架上端面通过四个固定螺栓16连接，且挡水板与导卫框架连接的四个孔位置设置成椭圆形，且椭圆形的长轴a与短轴b之间的比值为：a/b＝2.5～3.0，椭圆形长轴a与轧辊中心线垂直。通过调节椭圆孔与导卫框架的安装位置可实现挡水板与轧辊辊面的接触间距，实现两者接触间距最佳，从而实现减少轧辊冷却水溅入H型钢腹板上表面。挡水板与导卫框架连接的四个孔位置也可设置成腰形孔和长条形孔。

导卫卫板包括导卫侧板1102和导卫底板1103，导卫侧板1102对称连接在导卫底板1103的两侧，导卫侧板1102和导卫底板1103之间设有加强筋1104，导卫卫板通过偏心轴13连接在导卫框架1105上。

导卫框架与导卫卫板通过双偏心轴连接，同时内六角螺母与偏心轴卡接，且内六角螺母通过螺栓与导卫框架连接，从而实现导卫卫板的固定。通过调整双偏心轴的位置，可实现导卫卫板的上下及前后位置调整，使得卫板处于适当的位置，减少轧件对导卫的冲击，从而减少挡水板与轧辊辊面的间隙，减少冷却水溅入H型钢腹板上，使其温度降低。

导卫横梁三边嵌入导卫框架中，一边通过螺栓与垫板14固定连接到导卫框架上。导卫横梁两端嵌入轧机基座中，调整导卫横梁位置使得导卫处于适当位置。同时使得导卫装置与轧机横梁之间实现直接接触，轧件对导卫的撞击力可直接传递于轧机基座中，增加了导卫刚度。

导卫底板与导卫侧板之间通过焊接方式连接，且导卫底板与左右导卫侧板通过四块加强筋焊接方式连接，增加了导卫卫板的稳定性，导卫底板的后端相对于前端设有一定的上扬角度，可有效防止轧件在咬入与抛出过程中对导卫的撞击。

该装置结构简单，安装使用方便，可有效防止上轧辊冷却水溅入H型钢上腹板中造成腹板积水，使得H型钢腹板温度与翼缘温度差减少，有效防止腹板浪的出现，提高了产品合格率。

基于上述装置，本发明还提供了一种用于降低热轧H型钢腹板浪的方法，该方法包括：

a、根据订单产品要求，将H型钢尺寸特性H、B、t₁、t₂、r通过产品参数输入系统1输入到计算机数据处理系统9中，由计算机数据处理系统9按照型钢成品原则进行压下规程计算；并按照H型钢腹板正公差，翼缘负公差进行控制轧制；H为成品H型钢的高度、B为成品H型钢的宽度、t₁为成品H型钢腹板的宽度、t₂为成品H型钢翼缘的宽度、r为成品H型钢腹板与翼缘之间的圆角半径。

具体为，型钢成品原则为翼缘厚度方向的压下率需满足η_腹板+(5％～10％)＝η_翼缘、翼缘与腹板的延伸量之比需满足f_(成品)/w_(成品)＝f_n/w_n；当H/B＞2.5时，该产品为宽腹板系列热轧H型钢，为防止H型钢出现腹板浪，在精轧道次还应满足腹板厚度t_n1＝t_n1’+Δt₁，其中：t_n1’为计算机计算的第n道次腹板厚度值，Δt₁为腹板厚度公差尺寸；翼缘厚度t_n2＝t_n2’-Δt₂，t_n2’为计算机计算的第n道次翼缘厚度值，Δt₂为翼缘厚度公差尺寸。

H型钢经过万能精轧机组轧制后，由输送辊道输送至冷床处，翼缘冷却机构2沿H型钢输送方向布置在UR轧机前侧及UF轧机后侧；挡水机构依次布置在UR轧机和UF轧机上轧辊的前后，腹板温度检测器7和翼缘温度检测器8布置在UF轧机后面，H型钢的输送方向为水平方向。

b、获取H型钢出UF轧机后翼缘中心线位置处的温度为T_2i，腹板中心线位置处的温度为T_1i，腹板与翼缘的温度差为T_i＝T_2i-T_1i，当温度差T_i超过50℃时，将其差值反馈给计算机处理系统9进行处理；

具体的，H型钢由腹板及翼缘组合而成且组成一块整体，翼缘和腹板之间在轧制和冷却过程中受到相互作用。在轧制过程中及轧后冷却过程中，腹板处温降快，翼缘处温降慢，造成了内部热应力大，在内热应力的作用下，造成腹板浪的出现。在UF轧机出口侧安装翼缘温度红外监测设备获取其温度T_2i和腹板温度红外监测设备获取其温度T_1i。腹板与翼缘的温度差为T_i＝T_2i-T_1i。当T_i温度超过50℃时，将其差值反馈给计算机进行处理。

c、由计算机控制翼冷却机构在水平方向相向移动，在达到固定距离后，对H型钢翼缘进行冷却，使翼缘温度接近腹板温度；同时左右翼缘冷却机构的距离需满足Y_i＝H_i+s，s为安全系数，且s为200mm，H_i为第i道次H型钢外轮廓高度值；即翼缘冷却机构中轧件两侧的侧挡板21之间的距离需满足Y_i＝H_i+s，具体的由液压缸的伸缩来驱动侧挡板21移动。其翼缘冷却机构由侧挡板、喷嘴、供水管等组成，且整个冷却设备安装在位移执行器液压缸上，实现宽度方向上的自由移动。

d、根据翼缘与腹板的温度差T_i，计算翼缘冷却机构中喷嘴的开口度、喷射角度、水流量，同时选择开启道次为2n道次，n为轧制道次。

e、为改善H型钢腹板由于冷却水的存在，降低其温度，增大翼缘与腹板的温度差的现象；为降低腹板由于轧机冷却水流入造成的温降过快，在UR轧机和UF轧机上轧辊的进出口侧安装挡水机构，挡水机构安装方向与轧件运行方向相一致，使轧机冷却水流入排水沟，避免了冷却水流入H型钢腹板上，造成在腹板上形成水槽，腹板浪现象严重的问题，轧机冷却水挡水装置由挡水板、导卫框架、导卫底板等部分组成。导卫框架与导卫底板通过双偏心轴连接。挡水板通过螺母固定连接在导卫框架顶端。为保证轧机冷却水流到H型钢翼缘外侧，挡水板的宽度F_i＝H_max+q，q为安全系数，且q为100mm，H_max为H型钢在轧制阶段腹板高度最大值。

轧件温度检测装置与数据处理系统为电脑连接，即腹板温度检测器7、翼缘温度检测器8与计算机数据处理系统9连接，腹板温度检测器7、翼缘温度检测器8将采集到的数据传输至计算机数据处理系统9，数据处理系统计算轧件翼缘冷却机构2运行的相对距离Yi，并自动调整各喷嘴大小及角度，实现翼缘厚度方向温度的降低。当输入的产品尺寸满足模型要求且系统处理的温度Ti＞50℃后，即出发系统控制程序，整个系统开始工作。

H700*300*13*24热轧H型钢，BB6坯料入炉加热，经除磷后送入BD轧机开坯，进入万能粗轧机(UR-E-UF)往复轧制，在UF轧机最终成型。当采用该装置后，腹板积水明显减少，轧后冷却过程中H型钢腹板浪现象得到控制。

H900*300*16*28热轧H型钢，BB6坯料入炉加热，经除磷后送入BD轧机开坯，进入万能粗轧机(UR-E-UF)往复轧制，在UF轧机最终成型。当采用该装置后，腹板积水明显减少，轧后冷却过程中H型钢腹板浪现象得到控制。

本发明提供的用于降低热轧H型钢腹板浪的装置及方法，该装置结构简单，安装使用方便，该方法操作方便，有效防止上轧辊冷却水溅入H型钢上腹板中造成腹板积水，使得H型钢腹板温度与翼缘温度差减少，有效防止腹板浪的出现，提高了产品合格率。

本发明中所涉及的UR轧机、E轧边机、UF轧机为轧钢领域通用的叫法，其中UR轧机为万能粗轧机(Universal Rolling)；E轧边机为轧边机，E是边缘(Edger)的意思；UF轧机为万能精轧机(Universal Finishing)。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。