優(yōu)特鋼棒材精整生產(chǎn)線工藝配置及新技術(shù)應(yīng)用

黎明

摘 要：由于特鋼生產(chǎn)市場(chǎng)目前面臨著技術(shù)的革新，特鋼生產(chǎn)企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)一席之地，特鋼生產(chǎn)企業(yè)必須要在生產(chǎn)工藝和技術(shù)應(yīng)用方面具有優(yōu)勢(shì)，使產(chǎn)品得到用戶的廣泛認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：優(yōu)特鋼棒材;生產(chǎn)線工藝;新技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG33? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車制造、機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)等相關(guān)行業(yè)的市場(chǎng)需求越來(lái)越多，大規(guī)格棒材產(chǎn)品的使用需求也在不斷地?cái)U(kuò)大，也有越來(lái)越多的企業(yè)參與其中。大規(guī)格棒材產(chǎn)品，目前主要是優(yōu)特鋼品種，生產(chǎn)難度較大，過(guò)去多通過(guò)鍛造技術(shù)來(lái)確保優(yōu)特鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。而現(xiàn)代合金技術(shù)的不斷革新以及大型高科技設(shè)備在棒材生產(chǎn)線上的普及運(yùn)用，使得優(yōu)特鋼生產(chǎn)的技術(shù)門檻一再降低，優(yōu)特鋼棒材的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了大幅度地提升。然而，技術(shù)門檻的降低和市場(chǎng)的大量需求，也造成了大量企業(yè)和資本紛紛涌入優(yōu)特鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，企業(yè)生產(chǎn)面臨新的困難，只有不斷地配置更加科學(xué)合理的生產(chǎn)線，并探索新技術(shù)的應(yīng)用，才能夠保證企業(yè)處于不敗之地，避免陷入以降低成本來(lái)維持市場(chǎng)空間的惡性循環(huán)中。

1 優(yōu)特鋼棒材精整生產(chǎn)線的工藝配置

1.1 優(yōu)特鋼棒材的生產(chǎn)原料

優(yōu)特鋼棒材的鋼種主要是優(yōu)質(zhì)的碳素結(jié)構(gòu)鋼，但同時(shí)也包括合金結(jié)構(gòu)鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼等。不同的鋼種，其適用范圍根據(jù)具體的車輛、機(jī)械用途來(lái)定，例如彈簧鋼常被用于高速列車轉(zhuǎn)向架的減震。在原料的規(guī)格方面，通常直徑范圍在40 mm～150 mm，長(zhǎng)度從4 m～9 m不等。從市場(chǎng)需求情況看，上述規(guī)格的鋼種需求都比較均衡，但40mm～80 mm口徑優(yōu)特鋼的使用需求量相對(duì)較高。

1.2 優(yōu)特鋼棒材的生產(chǎn)線

優(yōu)特鋼棒材的生產(chǎn)線，通常按照一個(gè)統(tǒng)一規(guī)范的流水線進(jìn)行操作，具體流程如圖1所示。

根據(jù)上述圖表，我們不難看出，優(yōu)特鋼棒材的生產(chǎn)線共分為8道工序，包括上料工序、輸送工序、矯直工序、拋丸工序、倒棱工序、探傷工序、收集打捆工序以及稱重工序。

1.3 優(yōu)特鋼棒材生產(chǎn)工藝的具體配置

從優(yōu)特鋼棒材最終生產(chǎn)的主要工藝線路來(lái)看，生產(chǎn)線的主工序分別為矯直工序、倒棱工序、探傷工序。這一套生產(chǎn)工序，既可以進(jìn)行自動(dòng)化的連接生產(chǎn)操作，也可以分別在各自的區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的靈活性。

一是矯直工序。矯直工序的目的，在于對(duì)鋼材原料進(jìn)行矯直處理。由于優(yōu)特鋼棒材屬于大規(guī)格棒材，其產(chǎn)品屬于是黑皮的材質(zhì)，因而選用交流電機(jī)傳動(dòng)、無(wú)級(jí)調(diào)速的七輥矯直機(jī)相對(duì)較為適宜。這種矯直機(jī)采取的是對(duì)置輥列組合，使用的輥數(shù)比其他矯直機(jī)更少，因而在矯直精度上有著先天的優(yōu)勢(shì)，矯直效果更加明顯，最終生產(chǎn)出的優(yōu)特鋼棒材產(chǎn)品的質(zhì)量也更高。對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)下的優(yōu)特鋼棒材常見(jiàn)的頭、尾不平直的問(wèn)題，七輥矯直機(jī)的輥型更加優(yōu)化，只要棒材的規(guī)格事先明確到位，就可以保證輥面與棒材之間的接觸良好，加上復(fù)合輥系及液壓恒壓技術(shù)的運(yùn)用，經(jīng)過(guò)矯直的優(yōu)特鋼棒材通常不存在頭、尾不直的問(wèn)題。

二是倒棱工序。倒棱機(jī)的使用，主要是對(duì)各種型號(hào)與規(guī)格的管道，進(jìn)行快速安全的切割坡口加工，使優(yōu)特鋼棒材符合實(shí)際使用的需要。倒棱機(jī)的主體部分是主機(jī)，對(duì)矯直之后的棒材進(jìn)行加工處理，此外還有上料臺(tái)架和下料臺(tái)架等部件。對(duì)于優(yōu)特鋼生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，倒棱工序?qū)嶋H上是具體生產(chǎn)的最后一道流程，打捆收集和稱重雖然也是優(yōu)特鋼生產(chǎn)線中不可或缺的重要組成部分，但其并不會(huì)對(duì)鋼材造成實(shí)質(zhì)性的改變，主要是將倒棱工序完成后的成品棒材進(jìn)行集中處理，以便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

三是探傷工序。特鋼產(chǎn)品的附加值，集中體現(xiàn)在圓鋼的探傷方面，這是優(yōu)特鋼棒材的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在探傷工序中，由精整跨吊車將棒捆吊放到離線精整上料臺(tái)架上，經(jīng)人工拆捆后借助于上料臂將棒材單根送到矯直機(jī)上料輥道上，經(jīng)過(guò)矯直、拋丸、倒棱后進(jìn)入漏磁探傷機(jī)組和超聲波探傷機(jī)組進(jìn)行表面內(nèi)部缺陷探傷。對(duì)于漏磁探傷發(fā)現(xiàn)表面存在一定的問(wèn)題，不符合優(yōu)特鋼品質(zhì)要求的，需要根據(jù)不同的探傷情況送到收集槽收集后運(yùn)至砂輪點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械修磨。其中，表面并不需要進(jìn)行修磨，但棒材的內(nèi)部需要進(jìn)行探傷分級(jí)的，需要采取超探、尾部噴標(biāo)分級(jí);只需表面矯直或拋丸的棒材，則在相應(yīng)的機(jī)組后設(shè)置的收集料筐處直接進(jìn)行收集;如果表面質(zhì)量要求較高，或者棒材的表面存在較多的問(wèn)題，則需要通過(guò)砂輪剝皮機(jī)組進(jìn)行剝皮處理。

2 優(yōu)特鋼棒材精整生產(chǎn)線的新技術(shù)應(yīng)用

從當(dāng)前生產(chǎn)的具體情況看，優(yōu)特鋼棒材精整生產(chǎn)線采取了一系列的新技術(shù)，不斷調(diào)整傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷和不足，使其更加具有實(shí)用性，以更加低廉的成本和更高的效率生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的優(yōu)特鋼成品。其新技術(shù)應(yīng)用的具體表現(xiàn)，主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

一是復(fù)合輥系的探索運(yùn)用，使得矯直機(jī)由2輥提升至7輥，而實(shí)際的輥數(shù)并沒(méi)有變化。對(duì)于矯直機(jī)來(lái)說(shuō)，輥數(shù)過(guò)少難以對(duì)棒材的頭尾進(jìn)行矯直，而輥數(shù)過(guò)多則不僅增加矯直機(jī)的負(fù)擔(dān)，還可能造成矯直機(jī)本身的結(jié)構(gòu)變化。七輥矯直機(jī)的設(shè)計(jì)原理是在不增加輥數(shù)的前提下，利用雙曲線的技術(shù)，提高反彎次數(shù)，并減少反彎節(jié)距，不僅有效提高了優(yōu)特鋼棒材的整體矯直精度，而且還重點(diǎn)解決了頭尾矯直的重大難題，使優(yōu)特鋼棒材的質(zhì)量更加優(yōu)質(zhì)，更加容易贏得客戶的青睞。

二是恒壓對(duì)輥壓緊原理的試行，既保證了矯直過(guò)程中優(yōu)特鋼棒材所承受的必要壓力，同時(shí)又大幅減輕了矯直工序?qū)C(jī)械設(shè)備的磨損，從某種層面上降低了生產(chǎn)線的成本支出。在具體的矯直過(guò)程中，液壓恒壓技術(shù)的運(yùn)用使得棒材的彎曲度和反彎變形區(qū)域能夠達(dá)到比較均衡的狀態(tài)，避免出現(xiàn)矯直的死角，確保棒材在各個(gè)方向都能夠得到較好的矯直。此外，恒壓技術(shù)可以大幅降低矯直操作對(duì)棒材原始尺寸公差的要求，降低了對(duì)孔型調(diào)整精度的具體要求，使得棒材的孔型調(diào)整難度大幅降低，操作起來(lái)更加方便。

三是矯直機(jī)采取無(wú)級(jí)調(diào)速的交流電機(jī)，使速度與電流始終保持相對(duì)平衡的狀態(tài)，并且由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，不僅減輕了人力的負(fù)擔(dān)，而且避免人為的不當(dāng)操作所帶來(lái)的不利影響，對(duì)于需要精細(xì)處理的矯直工藝來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的突破。

四是液壓系統(tǒng)內(nèi)專門設(shè)立的液壓站，以恒壓泵作為動(dòng)力源，采用直動(dòng)式的溢流閥來(lái)調(diào)節(jié)和保壓，使液壓系統(tǒng)得以緩沖保護(hù)，確保矯直過(guò)程中矯直輥始終片地浮動(dòng)狀態(tài)，保證了矯直過(guò)程的連續(xù)性和持久性。

參考文獻(xiàn)

[1]彭定軍，康建軍.大規(guī)格優(yōu)特鋼圓棒生產(chǎn)線工藝和裝備探討[J].冶金設(shè)備，2014（S1）：121-125.

[2]王忠英，陳子坤.國(guó)內(nèi)大規(guī)格優(yōu)特鋼棒材生產(chǎn)工藝與裝備分析[J].現(xiàn)代冶金，2013，41（5）：10-15.

[3]王慶賀，謝志雄，孫應(yīng)軍.新工藝技術(shù)在大型棒材生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].軋鋼，2010，27（6）：49-52.