圓鋼多線切分軋制技術(shù)及其開發(fā)應(yīng)用

郭其江

（石橫特鋼集團(tuán)有限公司，泰安 271600）

顧名思義，多線切分軋制技術(shù)是把一根坯料同時切分成三條或者是三條以上的成品的軋制工藝。近十年來，在棒材生產(chǎn)中，我國的切分軋制技術(shù)發(fā)展迅速，三線、四線切分軋制技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，五線切分軋制技術(shù)雖然難度較大，但是也已經(jīng)在我國的局部地區(qū)得到應(yīng)用[1]。本文將就圓鋼多線切分軋制技術(shù)的概念、技術(shù)難點、四線切分軋制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用和五線切分軋制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用等幾個方面進(jìn)行詳細(xì)的探討與研究。

1 圓鋼切分軋制概述

與螺紋鋼的切分軋制不同，圓鋼切分軋制在精度方面的要求更高。圓鋼切分軋制橢圓度公差范圍小，表面切分帶痕跡不容易消滅，同時還容易出現(xiàn)折疊、包線廢品，在孔型設(shè)計和導(dǎo)衛(wèi)控制技術(shù)方面與螺紋鋼切分軋制也有所不同[2]。在進(jìn)行圓鋼軋制時，通常采用的是單線軋制工藝，但是這種工藝會因為成品斷面和相應(yīng)的軋制速度而導(dǎo)致不同規(guī)格的產(chǎn)能差別較大，這樣一來就會出現(xiàn)熱裝率低、成品與煉鋼不吻合等問題，影響了軋制技術(shù)正常的發(fā)揮。后來研發(fā)出的直徑12mm的四線切分工藝、直徑14mm和16mm的三線切分工藝改善了上述情況，各項產(chǎn)品的性能指標(biāo)和成品的表面質(zhì)量均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足了正常生產(chǎn)的要求。

2 圓鋼切分軋制工藝技術(shù)的難點

圓鋼切分軋制工藝的難點就在于對于橢圓度的要求較高，并且在實際操作過程中，由于切分軋制是在特定的軋制軌道上依次將軋件剖開，這就會導(dǎo)致在切分帶的撕裂處會產(chǎn)生不同程度的“折疊”現(xiàn)象，直接影響成品質(zhì)量。在切分原理上，經(jīng)多線切分軋制技術(shù)和二線切分軋制技術(shù)出來的成品的表面質(zhì)量和尺寸的波動程度應(yīng)該是相似的。為了讓相關(guān)的成品數(shù)據(jù)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，主要是要考慮輥鍥角和鍥尖圓弧半徑等相關(guān)參數(shù)，使軋件被切開位置的切分帶形狀呈短小、粗鈍的狀態(tài)，同時要保證能夠準(zhǔn)確計算預(yù)切分和切分孔型設(shè)計上的中間槽和邊槽的變形特點，盡量讓3根左右的軋件斷面面積相同。

3 圓鋼多線切分軋制的開發(fā)應(yīng)用

3.1 四線切分軋制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

四線切分軋制技術(shù)就是在軋制過程中通過特定的孔型，將一根軋件制成具有四個相同形狀的并聯(lián)軋件，之后再利用切分導(dǎo)衛(wèi)和孔型將并聯(lián)軋件沿著縱向切分成四個單根軋件[3]。上述流程和工藝就可以使整個生產(chǎn)量翻一番甚至更多，例如直徑12mm采用四線切分工藝進(jìn)行生產(chǎn)時，設(shè)計產(chǎn)量高達(dá)140t/h。

四切分軋制是一項非常嚴(yán)格的工藝，對鋼坯質(zhì)量、加熱溫度、軋制料形以及軋制速度等要求都很高。特別是針對軋制部分，不僅對各種材料設(shè)備的要求高，還要求操作人員有較高的操作水平。接下來，本文將對四切分軋制技術(shù)進(jìn)行重點討論。

3.1.1 對水冷系統(tǒng)進(jìn)行改造

切分軋輥冷卻需求較高，但是原有的水冷線冷卻水到達(dá)軋線壓力不足，這就無法滿足相應(yīng)的工藝要求。因此，一方面可以將軋線除塵水系統(tǒng)與軋輥冷卻的用水分開，節(jié)省軋輥冷卻水；另一方面可以在關(guān)鍵道次冷卻水系統(tǒng)中增加相應(yīng)的管道泵，以達(dá)到提高水壓的目的，從而達(dá)到硬度較大的軋棍的使用條件，滿足四線切分軋制技術(shù)的要求。

3.1.2 對軋機(jī)道次進(jìn)行改造

原來的軋線只有16架軋機(jī)，不能滿足四線切分軋制技術(shù)的要求，并且11#軋機(jī)由于細(xì)軋機(jī)組的壓下量過大的原因而跳電頻繁。這時可以采用2#飛剪前移，再增加一架平輥軋機(jī)，就能實現(xiàn)科學(xué)合理的壓下量分配，從而滿足四線切分軋制技術(shù)的要求。

3.1.3 對導(dǎo)衛(wèi)、導(dǎo)槽進(jìn)行制作

相比以前的舊孔型系統(tǒng)，四線切分軋制技術(shù)對孔型系統(tǒng)的要求更高，料型變化也較大。所以，在進(jìn)行四線切分軋制時，要對導(dǎo)衛(wèi)備件進(jìn)行重新和設(shè)計，考慮到四線切分軋制會使導(dǎo)槽受熱較大而發(fā)生變形，從而導(dǎo)致3#剪過程軋廢增多的現(xiàn)象，筆者設(shè)計出一種水箱冷卻導(dǎo)槽，這樣既能使導(dǎo)槽冷卻降溫又不會對軋件產(chǎn)生任何影響，滿足四線切分軋制技術(shù)的要求[4]。

四線切分軋制生產(chǎn)工藝經(jīng)過開發(fā)改進(jìn)后，整個工藝都趨于成熟，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，可以顯著地提高產(chǎn)量，節(jié)省能源。與三線切分工藝相比，四線切分工藝的產(chǎn)量整個提高了約30%，耗電量下降16%左右。

3.2 五線切分軋制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

相比于三線切分軋制技術(shù)和四線切分軋制技術(shù)，五線切分軋制技術(shù)的難度更大，對每個設(shè)備的要求更高，控制難度也相應(yīng)增大許多。

在進(jìn)行五線切分軋制時，要著重對以下幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制和改進(jìn)。首先是速度調(diào)節(jié)方面，軋制速度在連軋生產(chǎn)中十分重要，如果每個軋機(jī)的速度不能夠相互匹配，就會出現(xiàn)沖鋼、跑鋼、堆鋼現(xiàn)象，最終影響成品質(zhì)量。所以，在操作過程中，一定要注意對速度控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確掌握，合理選擇級聯(lián)和非級聯(lián)方式，及時調(diào)整兩個軋機(jī)之間的張力，從而達(dá)到五線切分軋制技術(shù)的要求。其次，還要準(zhǔn)確控制軋件，這就對活套控制提出了更高的要求。工作人員可以采取軋機(jī)級聯(lián)控制、采集活套控制信號等方式對工藝進(jìn)行改進(jìn)，以使對軋件的控制滿足五線切分軋制技術(shù)的要求。除此之外，還要注重料型的控制、導(dǎo)衛(wèi)的調(diào)整安裝等，使其從整體上滿足軋制要求[5]。

相比于前面所說的四線切分軋制技術(shù)，五線切分軋制的延伸系數(shù)和軋制道次都減少了，這就大大縮短了軋制時間和間隔時間，從而實現(xiàn)了產(chǎn)量的提升。另外，五線切分軋制用了17個道次軋制，而四線切分軋制用了18個道次軋制，這樣一來，五線切分軋制的成本就大大減少，而且隨著效率的提高，軋制周期就縮短了，這也在一定程度上減少了對電能的消耗。

4 結(jié)語

多線切分軋制技術(shù)在生產(chǎn)量、生產(chǎn)效率方面都有了較大程度的提升，并且節(jié)省了相關(guān)備件的成本，對電能消耗也少。因此，開發(fā)四線切分軋制技術(shù)和五線切分軋制技術(shù)可以增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，對于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用。