小型棒材切分轧制生产实践

小型棒材切分轧制生产实践摘要本文对开发切分轧制技术做了总结，对生产操作中孔型设计、导卫装置等做了分析，为提高小规格产品的生产率及实物质量进行了探讨。关键词小型棒材双线切分轧制生产1.前言八钢引进的小型棒材轧机对Ф10、Φ12mm两种规格带肋钢筋采用双线切分轧制，轧机小时产量达到75t，接近其它规格平均85t的水平，且与其它产品共用150mm方连铸坯，经18架次连轧出成品。粗轧和中轧架次孔型具有共用性，缩短换产品停轧时间，提高了轧机作业率。在轧制小规格产品时也较好地发挥了加热炉每小时90吨的生产能力，为电炉—小型热送热装能力的匹配创造有力条件。原工艺设计圆钢产品均为单线轧制，且受连轧的终轧速度和开轧咬入速度的限制，φ10mm、φ12mm圆钢不能采用轧制φ14mm以上规格产品所用的150mm方坯，而采用120mm方坯，每小时产量仅为45t。技术人员对引进技术经过不断改进开发了φ10mm、φ12mm圆钢切分轧制技术，获得成功。《φ12mm圆钢切分轧制技术生产实验研究》的课题荣获1999年自治区科技进步奖。此后，小型厂继续开展创新活动，又成功地开发了φ14mm圆钢、带肋钢筋的切分轧制，使得小规格产品的产量显著提高，更好地满足市场需求。目前，小型厂φ14mm以下规格的建筑用圆钢、带肋钢筋都采用切分工艺轧制，取得了明显的经济效益。2切分轧制技术特点据全国统计资料，在小型棒材的产品中，直径小于φ16mm规格的钢筋约占总量的60%。而棒材生产率随产品直径的减小而降低，因此要使各种规格产品的生产率基本相等，以利于连铸连轧匹配实现，必须提高小规格产品的生产率，从而导致了棒材切分轧制技术的广泛应用。切分轧制的技术关键在于孔型设计的合理、切分装置的可靠、切分后轧件形状的正确以及产品实物质量的稳定性。切分轧制具有以下明显的技术特点：2.1不同规格产品的生产能力基本均衡。因为炼钢连铸能力相对稳定，而轧钢能力波动大，采用切分工艺可以使多种规格棒材的轧制能力基本相等，同时，对于轧钢工序来说，可使加热炉、轧机、冷床及其它辅助设备的生产能力充分发挥。2.2可大幅度提高轧制小规格产品的台时产量。采用切分轧制由于缩短了轧件长度，从而缩短了轧制周期，提高了轧机生产率。2.3在相同轧制条件下，可采用大断面的坯料；或在坯料尺寸相同时，减少轧制道次。如小型厂生产φ10mm的圆钢时，单线时轧制用120mm方坯需18道次出成品，而双线切分时轧制用150mm方坯也是18道次出成品。2.4节约能源、降低成本。由于切分轧制为连铸连轧匹配创造更有力的条件，可节约大量能源，且由于轧制成品长度减短，钢坯的出炉温度可适当降低。切分轧制也存在一些问题，主要表现在：棒材切分带容易产生毛刺，如调整不当有可能形成折叠，影响产品实物质量；对坯料的质量要求较严格，切分后坯料中心部位的缩孔、疏松等易暴露在轧件表面；对导卫、切分装置精度要求高，在操作上应调整好进、出口导卫及切分轮间距，确保轧件对称地切分。3.切分工艺3.1切分工艺布置2×Ф10带肋钢筋产品的孔型系统如图1所示。图1中k6、k5、k4、k3孔型分别为菱形、菱方、预切分、切分孔型。图12×Ф10带肋钢筋产品的孔型系统该产品采用150mm方坯，轧制18道次。粗轧孔型与其它产品（φ14mm）完全共用，中轧也具有一定的共用性，精轧为切分孔型系统。切分时第16架轧机放置成水平位置，轧件经第14道次立轧后，连续在三架水平轧机中轧制，（第16架后轧件被纵向分开成两根），最后经第18架立轧出成品。3.2轧辊孔型、导卫装置的控制切分孔型在设计时应充分考虑轧机的弹跳，在预切分、切分孔型中要求并联轧件的连接带很薄，若弹跳值过大，则难以保证切分尺寸的要求。同时，切分孔楔角应大于预切分的楔角，以保证楔子侧壁有足够的压下量和水平分力。楔角一般取60°，楔子角度和顶部的设计要满足楔子头部耐冲击、磨损；在切分孔型中楔子尖部应低于辊面0.4mm左右，保证顶部不被冲坏。在加工轧辊时，由于菱方孔、预切孔、切分孔形状复杂，车刀不易手工磨出，用数控线切割机加工成型刀具。轧件在切分孔后被导卫分成两根，即最后两道次分开的轧件同时在两个轧槽中轧制，因此具有两个通道的导卫中心距与该两个轧槽中心距应很好的对中，导卫的制作安装要精确，且同时使用的两道轧槽的间距要准确。为此在轧槽加工时，使用长跨样板，这样为导卫的调整创造了条件。由于切分轧制的是小规格产品，在轧槽加工时，还要保证轧辊上、下轧槽、孔型开口圆角的对称度。上线前再进行轴向、径向的微调，消除轴错等偏差。轧制时，对于菱方孔要认真检查磨损情况，若该道次磨损不均、磨损严重要及时更换，防止轧件形状不对称、不正确，在经出口扭转导卫后不能以正确的角度进入预切孔，而产生堆钢。该孔型的轧制量应限制一定的范围，轧到吨位及时更换。预切孔、切分孔因孔型较相似，都有楔角，用于强迫宽展，楔角顶部极易磨损，使得切分带厚度增大，从而增加切分刀片、切分轮的负荷，且因其受冲击较大易缺损，所以应及时换槽。导卫方面要注意调整好第16架出口切分导卫和第14架出口扭转导卫。切分导卫上、下切分轮间隙十分关键，过小、过大都易造成事故。一般该间隙应控制在0.2mm左右。扭转导卫的作用是将菱方形轧件扭转45°导入预切孔型，因此要保证扭转角度，否则在第14—15架之间易产生堆钢。这两个导卫在使用时，还要注意观察切分轮、扭转辊的磨损情况及润滑、冷却状况，并及时调整更换。3.3轧件尺寸及活套的控制由于切分轧制，轧件进入精轧后就进入切分的实质阶段，因此精轧来料的尺寸应符合工艺尺寸。通过调整第13架次使得第14架轧件尺寸形状正确，保证轧件经扭转导卫以要求的角度进入预切孔。预切孔、切分孔的辊缝值要及时调整以补偿孔型的磨损量，使切分带厚度控制在一定范围。活套的控制要设置合适的高度，并通过前、后轧机速度的调整，消除张力，特别是当轧件切分开后，由于单支轧件断面变小，活套控制不当，易产生拉钢或堆钢、将会造成废品或事故。当切分后的两支轧件起套高度相差较大时，应调整预切孔或切分孔的入口导卫，使轧件被均匀的切分，保证两根成品的尺寸满足标准要求。4需注意的问题采用切分轧制，切分孔道次由切分装置配合孔型最终分开两根并联轧件，如果工艺尺寸控制不当在轧件表面被切分部位将产生毛刺，影响成品表面质量；同时导卫在使用时易粘连氧化铁皮而导致生产事故。并且因切分不均易造成两根轧件的尺寸偏差。针对这些问题，必须在生产过程中严格控制工艺尺寸、及时调整、更换轧槽和导卫，才能保证良好的产品实物质量，提高轧机作业率，降低物料消耗。5结束语小规格棒材已成功地进行了双线切分轧制生产，产品实物质量完全符合GB1499-1998、GB13013-91的要求。截止2001年10月，共累计轧制φ10mm、φ12mm、φ14mm圆钢及带肋钢筋15.4万多吨，取得了良好的经济效益，为实现八钢经营方针、目标做出了积极贡献。